自動化立體庫激光測量系統(tǒng)選型及調(diào)試

張騫

摘 要 自動化立體庫越來越多地應(yīng)用于物流、倉庫等行業(yè)，立體庫主要由倉儲管理系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)控軟件、堆垛機系統(tǒng)、輸送線及倉儲區(qū)組成。堆垛機系統(tǒng)是立體庫的關(guān)鍵設(shè)備，通過測量系統(tǒng)和定位控制系統(tǒng)，堆垛機能夠在倉儲區(qū)進行升降、前后、貨叉左右運動并精確取放貨架貨物，以保證立體庫的高效、準確的出入庫控制。

關(guān)鍵詞 立體庫;堆垛機;槽型光電開關(guān);激光定位系統(tǒng)

概述

早期立體庫縱向定位系統(tǒng)大多采用認址片和編碼器方式，槽型開關(guān)通過感應(yīng)認址片進行加減運算，無法顯示堆垛機縱向?qū)嶋H高度，在有強電干擾及斷電重啟的情況下會頻繁出現(xiàn)縱向計數(shù)錯誤報警，只能在出現(xiàn)報警時對縱計數(shù)器進行回原點操作，為了減少故障率，對立體庫的縱向定位系統(tǒng)進行改造，提高立體庫的運行穩(wěn)定性及控制精度。

1現(xiàn)有立體庫定位系統(tǒng)介紹

（1）認址片和編碼器。在堆垛機運行方向相應(yīng)位置上安裝認址片，槽型開關(guān)跟隨堆垛機上下、前后運行來檢測認址片，每經(jīng)過一個認址片，認址系統(tǒng)累加（累減）計數(shù)，并將計數(shù)值與要求達到的目的地址相比較，以實現(xiàn)準確認址。

（2）激光測距儀定位系統(tǒng)。激光測距儀定位系統(tǒng)是利用對目標的距離進行準確測定的儀器。工作時由光電元件接收目標反射的激光束，通過計時器測定的時間計算出激光測距儀至目標的距離。通常是在堆垛機的下橫梁或者立柱上固定激光測距儀，并在相應(yīng)的高度固定激光反射板配合使用。通過激光測距儀實時監(jiān)測出的距離可以實現(xiàn)堆垛機的水平和縱向的定位控制。

（3）激光條形碼定位系統(tǒng)。激光條碼定位系統(tǒng)是通過對條形碼的閱讀來進行準確定位的儀器。激光條形碼水平認址需要在貨架或者地面支架上放置沿巷道方向的條碼帶，在堆垛機上安裝條碼閱讀器;激光條形碼縱向認址需要在立柱上放置沿載貨臺縱向運動的條碼帶，在載貨臺上安裝固定條碼閱讀器，條碼和掃描儀之間距離80～120mm。條形碼閱讀器讀取頭沿著條碼帶移動，它以毫米級的精度計算行進方向上的絕對位置數(shù)據(jù)[1]。

2縱向激光系統(tǒng)調(diào)試

（1）激光測距儀安裝。首先將激光發(fā)射器安裝于堆垛機底部鋼梁上，在安裝時注意激光發(fā)射儀不能高于載貨臺縱向低位硬極限限位，否則在載貨臺墩底時損壞激光發(fā)射儀，激光反射板安裝于載貨臺底部，其反射板中心位置應(yīng)垂直于激光發(fā)射器，立體庫所選激光定位器型號為德國勞易測AMS304i40，其通訊方式為DP總線方式，激光定位器在堆垛機通信網(wǎng)絡(luò)中為末端位置，故需在激光定位器上安裝終端電阻，通電后通過調(diào)整激光發(fā)射器上調(diào)整螺栓，使激光束在反射板中心位置附近，確保激光束能夠穩(wěn)定可靠反射至激光發(fā)射器接收端。

（2）網(wǎng)絡(luò)及硬件組態(tài)。在進行組態(tài)時，打開硬件組態(tài)，在硬件組態(tài)中添加AMS304i40激光測距儀，并為激光測距儀分配地址。

通過圖1可以看出，新裝縱向激光定位器為網(wǎng)絡(luò)末端，為其分配ID為10，通過DP總線依次連接，DP總線插頭開關(guān)在網(wǎng)絡(luò)首端和末端應(yīng)打至ON上，中間為OFF，確保整條網(wǎng)絡(luò)通信暢通，在硬件組態(tài)設(shè)置完成后，對激光定位器進行地址設(shè)定，通過激光測距儀面板將激光測距儀地址設(shè)置為10，確保在整條網(wǎng)絡(luò)上地址唯一。堆垛機PLC通過CP342-5通訊模塊與紅外通信連接，并通過紅外通訊與地面主站PLC進行數(shù)據(jù)交換，堆垛機控制系統(tǒng)在主站通信網(wǎng)絡(luò)中地址為13，其地址與堆垛機內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)地址相互獨立。

（3）軟件調(diào)試。立體庫層數(shù)為5層，首先取垂直一列貨位逐層行走，收集每一個貨位的定位參數(shù)，需進行多次行走定位，并取平均值，保證每層高度準確，并將高度值輸入系統(tǒng)內(nèi)部。每層的高度值包含低位和高位，取貨過程為堆垛機縱向由低位至高位，將貨叉從托盤底部插入并升至高位挑起，放貨過程為堆垛機縱向由高位至低位，貨叉高位將托盤放至小車或貨架并運行至低位將貨叉抽出，所以要對每層高位和低位數(shù)值多次定位，并取平均值作為每層最優(yōu)高度值[2]。

3結(jié)束語

通過對堆垛機縱向定位系統(tǒng)優(yōu)化，將認址片和編碼器定位方式變?yōu)榱炕刂?，堆垛機能夠?qū)崟r顯示當前高度值，在斷電后無須進行回零點操作，提高了運行效率，在電磁干擾的情況下不容易丟失數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。

為了保證各定位系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大功能，可根據(jù)堆垛機機械結(jié)構(gòu)和使用場合合理的使用不同的定位系統(tǒng)，保證了堆垛機高效、穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]漆漢宏.PLC電氣控制技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012：59.

[2]范方靈，于娟.西門子S7-300在自動立體倉庫中的應(yīng)用[J].科技信息，2010（1）：826-827.