提高穿梭車定位準確性

韓偉

【摘要】 穿梭車在運送煙包到位時，經常出現將煙包運送到指定站臺不能準確定位的現象。通過對站臺測距設定值是否準確以及電機抱閘制動是否靈敏等方面對穿梭車進行測試和改進。

【關鍵詞】 穿梭車 PLC 制動 控制程序

一、引言

穿梭車是物流系統中重要主機設備之一，主要用于貨物的站臺間傳送，是一種用于自動化物流系統中的智能型軌道導引搬運設備，在電控系統控制下，通過編碼器、激光測距、條碼等認址方式精確定位，接收物料后進行往復穿梭運輸，具有高度的自動化和靈活性。

二、穿梭車工作原理

穿梭車的工作就是將入庫站臺的煙箱取走，運行到指定站臺并將煙箱輸送到指定的存儲道內進行存儲。穿梭車運行是靠激光測距進行定位，穿梭車通過自身與站臺的激光測距差值進行加減速運行。穿梭車接到煙箱后，首先進行加速運行，根據差值的減少速度達到高峰后，然后進行減速運行，距離目標站臺越近速度越慢，直到運行到目標站臺設定值的位置停止。如圖1位移-速度-加速度圖所示。

為了保證穿梭車運行到位的可靠性，在每個站臺的位置處都安裝的定位檢測片，在車身裝上定位檢測叉式開關。穿梭車根據激光測距運行到指定站臺停止后，車身的定位檢測開關必須檢測到站臺上安裝的定位片。否則穿梭車不會將煙箱運行到目標站臺，并報定位故障。定位檢測開關位置如圖2所示。

三、原因分析

定位不準故障原因是穿梭車根據激光測距走行到指定站臺，停止時由于慣性或者干擾不能立刻停下來，定位檢測開關沒有檢測造成定位故障。我們將從站臺設定值是否準確、電機抱閘制動是否靈敏等方面對穿梭車進行測試和改進。

四、站臺設定值是否準確

穿梭車根據激光測距值運行到目標站臺，如果目標站臺的設定值本身就存在誤差，那么穿梭車根據目標站臺的測距值停止后，車身上的檢測開關肯定不能檢測到站臺的檢測片，造成定位故障。所以首先我們對各個站臺的站臺進行檢查并修正。

站臺的檢測方法是，我們將穿梭車運行到每一個站臺，使站臺到位開關檢測到站臺檢測片，記錄此時的激光測距值，與站臺測距設定值進行比較，如果兩個值的誤差值大于檢測片的寬度±5mm，那么站臺設定值不準確需要調整。

依照以上方法進行測了，如表1所示。

從測量結果看出，幾個站臺都存在了不同程度的誤差，所以我們根據實際值對程序中的各個站臺的設定值進行了修正。一定程度上提高了穿梭車到位準確性。

4.1 提高電機抱閘靈敏度

穿梭車出現定位不準的現象從提高電機抱閘靈敏度方明進行研究和改進。由于要求穿梭車運行到指定站臺后，接收到到位信號后，由走行電機抱閘進行機械制動使穿梭車立刻停止。所以要求電機制動抱閘必須非常靈敏，這樣才能保證穿梭車定位準確。

4.1.1 電機制動抱閘

電動機切除電源后依靠慣性還要轉動一段時間才能停下來，穿梭車到位后需要電機制動抱閘對電機進行準確定位制動。電機制動抱閘是通過對摩擦片的吸合釋放控制對電機進行制動。抱閘間隙是摩擦片和電磁鐵之間的距離，兩者靠三個支柱內的彈簧來支撐。

4.1.2 調整制動抱閘間隙

從以上公式可以看到如果彈簧的彈力Ft大于電磁力Fd時抱閘會對電機進行制動，當電磁力Fd大于彈簧的彈力Ft時抱閘吸合電機運行。因為穿梭車定位不準是由于抱閘不能及時制動，所以可以使彈簧的彈力Ft在一定范圍內盡可能得大，根據彈簧的彈力Ft=k×x，其中k勁度系數是一定的，可以通過調整彈簧的伸縮長度x來增大彈簧的彈力Ft，Ft增大就會使制動更迅速。

通過調整抱閘間隙調整彈簧的彈力Ft，抱閘間隙為電磁體與摩擦片之間的間隙，間隙越大彈簧的伸縮長度x越大，彈簧的彈力Ft也就越大。

通過抱閘上的旋轉螺絲來調整抱閘間隙的大小。但是抱閘間隙不能調整的過大，過大時電機運行時會摩擦到摩擦片造成電機過流，一般在0.4-0.6mm。測量電機抱閘間隙為0.75mm。經過多次的實驗和測試我們將抱閘調間隙整在0.45mm，在合理的范圍0.4-0.6mm之內，提高了制動抱閘的控制靈敏度。

五、結束語

通過對穿梭車運行系統中的站臺設定值糾正、電機報閘調整，基本解決了穿梭車定位不準的故障。對PLC、變頻器等生產中的重要電氣器件有了更深的了解，對以后的工作也有了很大幫助。

參 考 文 獻

[1] 穿梭車操作手冊，昆明船舶設備集團有限公司

[2] PROFIBUS說明書，MG90D141

[3] 變頻器操作手冊，MG51A841