立体仓库堆垛机

2024-06-13

立体仓库堆垛机(精选4篇)

立体仓库堆垛机 篇1

自动化立体仓库是通过自动控制技术来实现货物进出库的全自动控制,并且仓库的运行管理也由系统自动完成。目前自动化立体仓库在工业与物流仓储领域中应用越来越普遍,其具有的高效率日益受到重视。

1 自动化立体仓库组成

自动化立体仓库除存储库房、货架系统外,为了实现货物的自动存储和取出,还需要相应的管理、监控以及执行系统。本文所讨论为无堆垛机式自动化立体仓库[1,2],其自动化立体仓库的构成如图1所示[3,4]。

1.1 货物编码与识别设备

目前自动化仓储系统中的分拣系统的信号输入与识别通常有四种方式:分别为键盘录入方式;声音识别输入方式;光学识别设备及条形码和激光扫描器配合方式;电子标签与无线射频识别技术(RFID)等方式[5,6]。

货物编码与识别系统可采用电子标签与无线射频识别技术来对货物进行编码与识别。电子标签附着在被识别的物体上(表面或内部),标签中存储了该货物的相关信息,当带有电子标签的货物或料箱通过读卡器可识读范围时,阅读器自动以无线方式将电子标签中的约定识别信息取出来,从而实现自动识别物品或自动收集物品标志信息的功能[6]。货物料箱在入库前对货物进行编码并输入电子标签中,同时相关信息进入监控系统与管理系统,系统指定货物相应的存放位置,随后通过货架输送系统使货物到达指定位置。

1.2 货物输入与输出系统

输入/输出系统采用滚筒输送机结构的系统,负责将货物运往到货架入口区及将出口货物输送到相应位置。货物分类系统选择平推式分类输送机。垂直输送机为与货架系统匹配,采用循环运动的垂直输送机来进行货箱的垂直上下升降运输。

1.3 货位移动式货架系统

货架系统采用货位可移动式货架,可以分层制造,按需要进行组装。货架的货位是通过一个地址编码系统来进行编址,其地址系统初始化后存储于管理系统中。采用射频技术标识的货物编号与地址代码相对应。货架可按照一定的顺序进行货位轮换作业,将需要出货的货物移至出货口。

1.4 控制系统与管理系统

控制系统采用上下位机方式进行控制,管理系统上位机提供人员操作界面来进行系统运行操作与管理。工业控制计算机作为所有运转设备的监控设备,与上位管理系统机组成一个完整的监控与管理系统(图2)。

自动化仓库的管理系统包括货物管理、数据管理、货位管理及信息管理。入库时将货箱合理分配到各个输送作业区,出库时按优化算法,或其他排队原则,提高出库的效率。系统可随时打印相关报表,并可随时查询货物存放的位置。

自动化仓库的信息系统还可以与企业的管理信息系统集成,实现企业信息管理的自动化。同时由于使用自动化仓库,促进企业的科学管理,减少了浪费,保证均衡生产,提高了操作人员素质和管理人员的水平。自动化立体仓库的仓储管理信息准确及时,方便企业时刻掌握库存情况,根据生产及市场情况及时反应,提高了生产的应变能力和决策能力[5]。

货架与进出货控制所有设备均由现场控制单元PLC进行控制,其接收上位机传送来的信号,驱动相关设备工作,并且也同时将现场工作设备的情况反馈给上位机。

2 工作流程

不论是何种仓库,主要的工作流程都为入库、出库与盘库等工作。对于自动化立体仓库而言,作业流程包括信息流程和货物流程,作业流程反映出仓库的实时运行状态。根据仓库的作业方式和控制顺序,自动化立体仓库的作业流程通常可分为:入库作业流程、库内搬运作业流程(拣货)、出库作业流程、倒库作业流程及与之配套的数据生成和报表查询等工作内容[3]。

2.1 入库流程

入库流程是自动化立体仓库工作的一个重要步骤,该流程负责从货物的清点、标识、生成相应报表、产生相对应货位信息,进入货架区对应货位的过程。

入库货物在到达立体仓库时,首先要在准备区进行入库清点,核对种类、数量、包装。核对无误后输入货物相关信息,由管理机根据入库数据自动生成货物电子标签,结合货架区的实时货位信息生成产生货物存放位置。贴上电子标签的货物进入分检流程,并由输送系统进入货架区,进入射频识别的读卡器能量范围时,电子标签携带的信息被系统读入,并传递给监控系统,控制系统根据货位坐标参数,产生一个控制信号。在监控系统控制下,现场工作单元开始工作,货架系统将接收到的货位传送到目的地址,一批货物输送完毕后,系统等待接收下一作业命令。控制系统同时把作业完成信息返回给管理系统数据库进行入库管理[3,4,5,6]。工作流程如图3所示。

2.2 出库流程

出库作业流程如图4所示。管理员在收到货物需求信息后,根据要求将货物信息输入管理系统,管理系统自动进行库存查询,并按照某种出入库原则生成出库作业单。该出库命令由网络传输到监控系统中,控制系统根据当前出库作业状态,安排输送系统进行出货。出货完毕管理系统更新库存数据库中的货物信息和货位占用情况,完成出库管理。

2.3 拣货工作流程

由于本文中所采用的无堆垛机的自动化立体仓库,故所有的拣货工作流程由货架自动完成(图5)。货架采用的是货位轮换的方式来进行的。

2.4 盘库流程

仓库的盘库目的是为了保持管理系统中货物数据和实际库存数量的一致,准确掌握货物资源状况。盘库处理通过对每种产品的实际清点来核实库存产品数据的准确性,并及时修正库存账目,达到账物一致的目的。

对于采用堆垛机的自动化立体仓库,盘库期间堆垛机将要进行空操作,堆垛机遍历每一个货位。在操作时,即对巷道堆垛机发出盘库指令,堆垛机按顺序将本巷道内的货物逐次运送到巷道外,产品不下堆垛机,待得到回库的命令后,再将本盘货物送回原位并取出下一货位货物,如此循环,直到本巷道所有托盘产品全部清点完成,或接收到监控系统下达的盘库暂停的命令,这时系统进入正常工作状态。

本文中的自动化立体仓库系统,要进行盘库操作时,系统接受相关指令后,现场控制单元控制货架进行货位转换,进而开展相关操作,文献[2]对于货架系统的运行进行了论述。盘库时可同一类货物集中存放,也可进行其他操作,无堆垛机立体仓库的盘库效率要高于堆垛机式立体仓库。

3 结语

分析了自动化立体仓库的功能及工作特点,并对无堆机自动化立体仓库的组成进行了介绍。无堆垛机式自动化立体仓库的进货流程、出货流程、拣货及盘库工作流程相对于采用堆垛机的自动化立体仓库而言,在工作效率等方面是有优势的。

参考文献

[1]吴钟鸣,鞠全勇,卢军锋,等.新型自动化立体仓库控制系统研究[J].金陵科技学院学报,609,(03):16-5.

[2]吴钟鸣,鞠全勇,卢军锋,等.自动化立体仓库货位可移动式货架研究[J].价值工程,610,(31):34-35.

[3]潘芸.基于现代物流的自动化立体仓库研究[D].苏州:苏州大学,608.

[4]冯爱兰.物流技术装备[M].北京:人民交通出版社,62-72.

[5]裴少峰.物流技术与装备学[M].广州:中山大学出版社,107-108.

[6]朱茗,基于射频识别的自动化立体仓库信息管理系统[D].北京:北京工商大学.

自动化立体仓库中堆垛机的设计 篇2

自动化立体仓库由于具有空间利用率高、生产效率高, 并且采用计算机进行控制管理, 又有利于企业实现现代化管理等优点, 已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术。巷道堆垛机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机, 通常简称为堆垛机[1]。它是自动化立体仓库中的主要作业机械, 担负着出库、进库、盘库等任务, 是自动化立体仓库的核心设备, 自动化立体仓库的发展是以堆垛机的发展为主要标志, 因此对堆垛机的研究成为了自动化立体仓库领域的热点。

1 堆垛机运行方式选择

堆垛机按照运行方式可分为无轨巷道式和有轨巷道式[1]。无轨堆垛机适用于作业次数不太频繁、作业高度不太大的仓库, 特别是在普通仓库改造成中、低层货架的仓库时, 尤为适用。与无轨巷道式堆垛机相比, 有轨巷道式堆垛机在结构上有很大不一样:它采用钢轮在轨道上运行, 使其能沿着仓库巷道内设置好的地轨水平运行, 作业高度视立体仓库的高度而定。本文选择设计有轨巷道式堆垛机。

2 堆垛机结构形式选择

巷道式堆垛机按结构可分为单立柱型和双立柱型[2]。单立柱堆垛机的机架结构由一根立柱、上横梁和下横梁组成, 或仅由一根立柱和下横梁组成, 整机重量较轻, 制造工时和材料消耗少, 适用于起重量2t以下、起升高度在16m以下的仓库。双立柱堆垛机的机架结构由两根立柱和上、下横梁组成一个矩形框架, 结构的刚度和强度较好, 质量比单立柱大, 适用于各种起升高度的仓库, 起重量一般可达5t, 必要时还能更大, 可用于高速运行。本文以单立柱堆垛机为设计对象。

3 堆垛机设计要点

本设计中的堆垛机在接受控制系统指令后能够在自动化立体仓库巷道中来回穿梭运行, 将位于巷道口一定重量的货物存入货仓, 或者相反取出货仓内的货物运送到巷道口。为使堆垛机能够准确、快速、平稳、安全运送货物出入库, 必须注意以下设计要点[3,4]:

1) 能实现三个自由度运动功能, 即堆垛机沿巷道水平运动、载货台垂直运动、存取货机构沿货仓方向双向伸缩, 并具备电气和机械安全保护措施, 堆垛方式准确安全。

2) 在满足强度、刚度和可靠性的前提下, 尽量减小堆垛机各部分的重量、体积, 从而减小能耗, 使得结构简单、外形美观、操作方便。

4 堆垛机结构设计

根据以上设计思路所设计的有轨巷道式单立柱堆垛机的结构如图1所示, 主要由存取货机构、提升机构、行走机构和安全保护装置等组成。

1.定滑轮;2.U型立柱;3.钢丝绳;4.导向轮;5.提升机构;6.行走机构;7.地轨;8.提升箱体;9.存取货机构

4.1 存取货机构

存取货机构的主要功能是实现货物的存取搬运, 是堆垛机存取货物的执行机构, 装设在载货台上, 目前最常用的是三级直线差动式伸缩货叉[2], 它由上叉、中叉、下叉和起导向作用的滚针轴承等构成, 该机构为了保证在巷道内有足够的伸缩行程取送货物, 其运动关系和结构较复杂, 且当仓库内巷道宽度比较宽时, 其实用性不强。本文设计的存取货机构运动关系和结构简化、强度提高、拆装维修方便, 其结构如图2所示。存取货机构的货物存取搬运功能通过齿轮—齿条传动和链条传动两种传动形式来实现:齿轮齿条传动方式如图3所示, 它是将主、从动轴齿轮的旋转运动转化为单级齿条式伸缩货板的直线运动, 从而能使货板沿着货仓方向双向伸缩以取送货物, 传动精度高, 定位准确;链传动实现了齿条式伸缩货板由主动轴齿轮向从动轴齿轮运动的过渡, 从而保证了传动的连续性。齿条式伸缩货板与固定在箱体上的滚动导轨副[5]装配, 大大减小了货板工作时的摩擦阻力, 降低了能耗。

1.齿条式货板;2.滚动导轨副;3.传动链;4.链轮;5.从动轴齿轮;6.减速电机

1.齿条式货板;2.主动轴齿轮

4.2 提升机构

提升机构的主要功能是实现堆垛机存取货机构的垂直运动, 目前有部分堆垛机的提升机构是靠起重链柔性件来进行牵引[1]。本文设计的提升机构是采用卷筒组驱动钢丝绳进行牵引的方案, 其结构如图1所示:钢丝绳由卷筒引出, 经过上横梁上的定滑轮改变方向以后, 与承载存取货机构的提升箱连接, 通过牵引提升箱来带动存取货机构升降, 当到达指定仓位层时, 制动器动作, 使提升箱平稳、准确地停住。U型立柱作为提升箱上导向轮的导轨, 保证了提升箱升降时不发生偏摆。上横梁上设置的滑轮组[6,7], 不仅防止了钢丝绳发生跳绳的情况, 且使U型立柱两侧受力基本保持平衡, 确保了堆垛机进行提升时的稳定性。与起重链牵引相比较, 钢丝绳牵引的优越处在于:工作平稳;无噪音;自重较轻;钢丝绳在破断以前, 外面的钢丝先断裂和松散, 容易发现以便及时更换[8];在堆垛机、货仓的刚强度等条件允许范围内, 根据实际需要改变卷筒组规格, 就能改变堆垛机提升物品的重量范围。

4.3 行走机构

行走机构的主要功能是实现堆垛机沿巷道方向的水平运动, 目前常用的行走机构有上部行走式的悬挂型和货架支撑型[2]:上部行走式的悬挂型行走机构采用车轮在悬挂于屋架下弦的工字钢下翼缘上行走, 下部设有水平导轮;货架支撑型的行走机构采用上部车轮沿着巷道两侧货架顶部的两根轨道行走, 下部也设有水平导轮。但是这两种型式的行走机构都不便于对其进行保养和维修。本文设计的堆垛机采用地面行走式的地面支撑型行走机构, 即下部驱动下部支撑型行走机构, 其结构如图4所示。堆垛机的水平行走运动通过链传动方案来实现:行走机构通过链传动驱动主动行走轮组, 从而带动从动行走轮组以一定速度安全可靠地在地轨上水平行走, 链传动的优点[6]是:适用于传动中心距较大的场合;易于布置、安装、调整、结构简单、经济方便;具有较好的缓冲、吸振性能。

1.链轮;2.传动链;3.行走电机;4.从动行走钢轮

4.4 安全保护装置

作为一种重要的起重机械, 堆垛机的安全性和可靠性非常重要, 必须有完善的防护措施, 其中主要的安全保护装置如下:

1) 终端限位保护。堆垛机的三自由度运动终端处设有机械和电气限位装置。

2) 联锁保护。堆垛机执行升降和行走运动时, 货板伸缩驱动电路断开;货板伸缩工作时, 升降和行走驱动电路断开。升降和行走运动可同时进行。

3) 正位检测控制。只有当自动认址系统检测到堆垛机在垂直和水平方向已停准时, 存取货机构才能工作。认址系统应用绝对数字认址系统[9], 该系统用二进制编码方式分别表示货仓的层、列数, 堆垛机在运行时直接检测地址码, 并同时与指令给定的地址作比较, 当差值为一定数值时进行减速, 差值为零时, 堆垛机停止。

4) 货位虚实检测。存取货机构工作前, 还需要先探测货仓内有无货物, 以防止货物双重入库, 探测器应用反射式光电开关。

5) 断电保护。发生意外断电时, 通过制动器制动提升电机使提升箱停在当前位置, 不致坠落。

5 结束语

本文详细论述了现代企业中有轨巷道式单立柱堆垛机的设计方案, 所设计的堆垛机结构简洁、美观、合理, 具有广阔的实际应用前景。随着我国经济持续高速的发展, 企业对现代物流的关注和应用会越来越广泛。堆垛机性能和效率的改善, 将更好的提高物流技术水平, 从而推动国民经济建设, 带来更大的社会和经济效益。

参考文献

[1]陈军.物流自动化设备[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2009.

[2]肖生苓.现代物流装备[M].北京:科学出版社, 2009.

[3]张岩军, 王忠宾.新型有轨巷道式单立柱堆垛机的设计[J].起重运输机械, 2011, (3) :12-15.

[4]郭环, 禹永伟.自动化立体仓库中堆垛机的设计[J].物流技术, 2002, (3) :17-18.

[5]尹志强.机电一体化系统设计课程设计指导书[M].安徽:合肥工业大学出版社, 2003.

[6]程志红.机械设计[M].南京:东南大学出版社, 2006.

[7]王文斌.机械设计手册 (第二卷) [M].北京:机械工业出版社, 2001.

[8]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社, 2009.

立体仓库堆垛机 篇3

我国集成化仓储系统的自动化程度与发达国家相比存在很大的差距。能有效改善这一缺陷的方法就是在控制系统中采用PLC控制器,PLC功能强大,可靠性高,抗干扰能力强, 维修方便,易于实现机电一体化,可以完全满足立体仓库工作环境和控制系统的要求。通过立体仓库模型实验证明,基于PLC的管理和控制系统具有很高的可靠性和稳定性。

1立体仓库堆垛机的硬件设计

本仓库模型的电气控制系统主要由西门子公司的S7-200CPU226 DC24V[2]、步进电机驱动器、步进电动机、直流电动机等器件组成。

S7-200具有强大的指令系统,具有功能齐全的编程软件。 同时,具有多种功能模块,便于组态网络,有良好的扩展性[3]。所以,选用西门子S7-200 CPU226作为堆垛机自动控制系统的核心。

构成PLC控制系统的主要电气硬件有控制立体仓库的Y轴的直流电动机,控制XZ轴的步进电动机以及供给系统能源的直流开关电源,还有各种传感器,如系统中采用的反射式和对射式传感器以及微动开关(用来完成货物的检测以及限位保护)。立体仓库系统的控制图如下图1所示。

1.1堆垛机

堆垛机是整个自动化立体仓库的核心,它主要由运行机构、升降机构和伸叉机构(机械手臂)3部分组成[4],货物的入库、出库作业都由它来完成,可实现三个自由度的运动。 堆垛机结构简图如图2所示。

注:1.货物 2.货叉伸缩机构 3.载货台 4.水平运 5.升降机构

在PLC的控制下,运行机构使堆垛机运行到指定的水平位置,再由升降机构带动堆垛机运行到指定的垂直位置,实现了机械手的定位,进而使机械手完成货物的存取任务。在系统中,堆垛机的运行机构和升降机构由步进电机来控制, 来实现堆垛机的X轴方向和Z轴方向的拖动,要求步进电动机的电压低、电流小、有定位转矩和使用螺栓机构的定位装置。所以,确定步进电动机采用二相八拍混合式步进电动机。 堆垛机的Y轴方向(伸叉机构)采用直流电动机来驱动。当堆垛机平台移动到货架的指定位置时,直流电机驱动货台向前伸出或向后缩回可将货物取出或者送入。

堆垛机要准确可靠运行最重要的就是定位控制,在水平和垂直方向上的精确定位主要靠对射式传感器来完成,机械手的伸缩主要由两端的限位开关来控制。为了确保立体仓库在程序出错时不损坏系统部件,在X轴前后限位和Y轴的上下限位分别安装限位开关作为限位保护。同时,作为X、Y轴两端的定位。

1.2 I/O口分配

S7-226 PLC集成24输入/16输出共40个数字量I/O点。 S7-226 PLC为晶体管输出型,具有两个高速脉冲输出端口Q0.0—Q0.3,分别控制X向和Z向的步进电机。堆垛机水平巷道和垂直巷道分别有2组对射式传感器作为X、Z轴的限位控制。在X、Y、Z轴的两端采用限位开关作为到位停止控制。 控制系统I/O口分配如表1所示。

2立体仓库的程序设计

PLC控制程序采用梯形图编写[5]。堆垛机主程序流程图如图3所示,堆垛机每次开机上电时,PLC系统通电,然后执行用户编写的功能模块程序。

当堆垛机在运行过程中出现错误时(如认址认数器计数错误),若不及时纠正,就会使仓库管理出现混乱,所以就需要系统能通过控制按钮方便的恢复系统的部分数据或设置,及时恢复系统的正常运行。根据不同错误的严重情况, 设立系统归位和系统复位两种方式。当按下归位按钮时,堆垛机开始在水平与垂直两个方向同时以中速返回原位。当水平与垂直两个方向均到达原位,归位动作完成。复位子程序如图4。

3结论

与继电器控制系统相比,PLC具有更强大的控制功能。 首先,PLC接线简单、编程简单直观、扩展容易方便,在自动化立体仓库中,若需要增加仓库,增加机械手,只需要在硬件接线上增加开关输入信号,然后在程序中适当添加语句。 其次,PLC运算速度快,具有强大的控制功能,所以基于PLC设计的对立体仓库堆垛机的控制系统运行稳定可靠,完全达到了控制要求,提高了工作效率,使立体仓库自动化程度大大提高。图5为PLC控制立体仓库工作状态图。

摘要:自动化立体仓库是结合了自动控制技术与计算机管理技术的机电一体化产品。为改进立体仓库堆垛机的控制系统的性能,设计了基于PLC控制器的自动化立体仓库堆垛机的控制系统。分析了控制系统的硬件组成和软件设计,完成了PLC输入输出I/O口分配。提高了立体仓库的可靠性和自控精度。使自动化立体仓库堆垛机控制系统在现代化物流仓管中的应用得到了促进。

立体仓库堆垛机 篇4

我国加入WTO以后, 国际贸易和物流业得到了飞速发展, 同时对现代企业在物流仓储等方面, 提出了更高的要求, 自动化立体仓库在不需要人员进入存储区的情况下能高效的自动存取货物, 具有存储效率高、存储量大、空间利用率高、信息化水平高、便于管理等优点, 越来越得到人们的认同和广泛应用, 成为现代贸易物流和企业生产不可缺少的重要环节。

高层货架立体仓库一般是由货架、库房、堆垛机等设备组成。库房由排列整齐的货架组成, 货架又分隔成一个个托盘单元 (标准存贮单元) , 货架间留有巷道, 货物在货架区的存取多是利用巷道堆垛起重机, 再配合周边设备 (辊筒式输送机、电控叉车等) 进行作业。巷道堆垛起重机简称堆垛机, 在固定于巷道上的天地轨间运行, 两端都有限位开关和防止越出的终端撞头。堆垛机是货架区最主要的搬运设备, 在自动化立体仓库中发挥着关键作用。

1 堆垛机的组成与控制要求

巷道式堆垛机一般由机架、运行机构、升降机构、货叉伸缩机构、电气控制设备等组成。如图1为有轨双立柱巷道堆垛机示意图。

堆垛机作业一般是将指定货位的货物从托盘单元运送到巷道端口的输送机然后出货, 或者从巷道端口到指定货位进库, 按其作业要求需要有沿巷道的水平往复直线运行、垂直升降运行和货叉左右伸缩叉取运行三个自由度的协调作业, 三方向运行主要由三个机构进行控制, 货叉伸缩机构、起升机构和整车行走机构, 每个机构又分别由三台电机驱动:叉电机、层电机、列电机。叉电机负责取/放货物时货叉的伸缩, 层电机负责堆垛机货叉部分的升降, 列电机负责堆垛机沿巷道前进/后退, 如图2。堆垛机三个维度方向上的位置控制以及电机运行控制, 一般由PLC控制的变频器驱动系统完成。

堆垛机属于频繁工作的设备, 对于每个托盘单元需要准确定位, 运行和停车都需要快速、准确和平稳, 因此是自动化仓库中对控制要求较高的设备, 其质量的好坏直接影响整个自动化仓库系统性能的优劣。

2 立体库对变频器的要求

堆垛机中的三台电机, 分别负责列、层、叉三个方向运行, 如图2, 三台电机均要求快速响应好、定位精确, 因此均需要变频控制。

列电机负责控制堆垛机的进出, 电机一般有刹车机构, 通常由一台变频器驱动, 要求变频器具有多段速度控制功能。在低速时, 能够对位准确, 具有爬行或微动功能。启动和减速时, 要求采用柔性加减速方式, 尽可能的快速和平稳。层电机负责货叉的升降、定位等动作, 因此层电机有起升应用的要求。当层电机到位后, 叉电机控制货叉伸缩, 取、放货。叉电机一般功率较小要求定位准确、响应快。在时序上, 层电机和叉电机不会同时动作。因此从节省费用的角度看层电机和叉电机可以共用一台变频器、采用分时驱动。

3 施耐德ATV71变频器对立体库电机的驱动方案

针对立体库三维电机的控制, 依据功率范围不同, 施耐德有ATV71、ATV31两个系列变频器可以使用。这两个系列的变频器均具有起升控制功能、输出电压管理功能、矢量控制方式、转矩输出能力强等特点。尤其是ATV71系列, 可作闭环矢量控制, 且起升性能非常好。

下面以ATV71为例, 介绍控制立体库电机的变频器应用方案。

三台电机可以通过PLC与变频器通讯方式进行控制, ATV71变频器内置modbus和canopen通讯协议端口, 具有方便的通讯扩展功能、多种通讯模式, 可以方便灵活的使用, 比较适合在大型立体库的通讯系统中应用。

3.1 列电机

列电机负责整机在巷道上的行走, 变频器与电机等功率匹配即可。可选择2点压频比控制或矢量控制方式。矢量控制方式可在低频运行时获得更好的转矩性能;S形加减速曲线可以提前通过参数预设, 也可以由PLC根据编码器反馈的数据进行运算得到, 然后通过通讯对变频器进行控制。

如果定位要求精度不是十分精确, 开环控制即可;对于较高要求的系统, 可以采用带速度编码器的矢量控制。

施耐德ATV71变频器内部带有速度预置功能, 加减速方式可以使用图3所示的S或者半S型加减速模式。

可以在电机停止前输出低速, 方便的进行爬行, 实现定位停车;内置限位开关管理功能, 可以有效的防止列电机冲出轨道, 增加一层保护。

3.2 层电机和叉电机

由于层电机和叉电机不能同时工作, 因此可以使用1台ATV71变频器对二者分别驱动, 进行一拖二控制, 如图4所示。变频器可以根据较大功率的电机选型。

垂直运行时, KM1吸合, 层电机工作。升降到位后, 层电机停止, KM1断开;水平工作时, KM2吸合, 叉电机工作, 进行取/放货物的操作, 结束后, 重新切换至KM1, 变频器驱动层电机运行。KM1、KM2进行有效互锁。

ATV71变频器对两台电机一拖二控制时, 可采用2点压频比控制电机模式。为使设备升降过程平稳, 不发生溜车现象, 更好的满足层电机的升降动作对减速停机的动态要求, 可以使用ATV71内置的提升应用宏原报闸逻辑控制功能, 另外, 为有效的避免电流切换时序对电机和变频器造成的影响, 可使用施耐德ATV71变频器独有的“输出电压管理功能”, 将“输出缺相”相关参数设置为“接触器”。这样, 可以更加安全、快速的对层电机和叉电机进行切换。

4 结语

施耐德ATV71变频器作为通用型系列变频器, 具有标准内置的提升功能、输出端电机安全切换能力和限位开关管理功能, 具有快速的响应速度和强劲的过转矩能力, 非常适用于立体库行业的应用。

另外, ATV71变频器内置modbus和canopen通讯协议端口以及方便的通讯扩展功能, 在大型立体库需要进行通讯的系统中, 也可以方便灵活的使用。

基于以上功能和特点, 施耐德ATV71变频器在自动化立体库中得到大量应用。

摘要:如今, 自动化立体仓库已经广泛应用于物流、仓储等行业, 执行货物存取任务的堆垛机是自动化仓库的重要作业设备之一, 本文分析了堆垛机的作业工况和性能要求, 在此基础上提出了利用变频器对堆垛机电机进行控制的方案, 并详细介绍了施耐德ATV71变频器对堆垛机三维方向的电机进行控制的具体方法。

关键词:堆垛机,变频器,控制

参考文献

[1]杨秀建, 张强, 林清国.一种立体仓库试验台堆垛机速度控制优化方案[J].机床与液压, 2007, 01.

[2]杨宏, 江进国.自动化立体仓库堆垛机的设计[J].起重运输机械, 2004, 06.

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