提高穿梭车定位准确性

韩伟

【摘要】 穿梭车在运送烟包到位时，经常出现将烟包运送到指定站台不能准确定位的现象。通过对站台测距设定值是否准确以及电机抱闸制动是否灵敏等方面对穿梭车进行测试和改进。

【关键词】 穿梭车 PLC 制动 控制程序

一、引言

穿梭车是物流系统中重要主机设备之一，主要用于货物的站台间传送，是一种用于自动化物流系统中的智能型轨道导引搬运设备，在电控系统控制下，通过编码器、激光测距、条码等认址方式精确定位，接收物料后进行往复穿梭运输，具有高度的自动化和灵活性。

二、穿梭车工作原理

穿梭车的工作就是将入库站台的烟箱取走，运行到指定站台并将烟箱输送到指定的存储道内进行存储。穿梭车运行是靠激光测距进行定位，穿梭车通过自身与站台的激光测距差值进行加减速运行。穿梭车接到烟箱后，首先进行加速运行，根据差值的减少速度达到高峰后，然后進行减速运行，距离目标站台越近速度越慢，直到运行到目标站台设定值的位置停止。如图1位移-速度-加速度图所示。

为了保证穿梭车运行到位的可靠性，在每个站台的位置处都安装的定位检测片，在车身装上定位检测叉式开关。穿梭车根据激光测距运行到指定站台停止后，车身的定位检测开关必须检测到站台上安装的定位片。否则穿梭车不会将烟箱运行到目标站台，并报定位故障。定位检测开关位置如图2所示。

三、原因分析

定位不准故障原因是穿梭车根据激光测距走行到指定站台，停止时由于惯性或者干扰不能立刻停下来，定位检测开关没有检测造成定位故障。我们将从站台设定值是否准确、电机抱闸制动是否灵敏等方面对穿梭车进行测试和改进。

四、站台设定值是否准确

穿梭车根据激光测距值运行到目标站台，如果目标站台的设定值本身就存在误差，那么穿梭车根据目标站台的测距值停止后，车身上的检测开关肯定不能检测到站台的检测片，造成定位故障。所以首先我们对各个站台的站台进行检查并修正。

站台的检测方法是，我们将穿梭车运行到每一个站台，使站台到位开关检测到站台检测片，记录此时的激光测距值，与站台测距设定值进行比较，如果两个值的误差值大于检测片的宽度±5mm，那么站台设定值不准确需要调整。

依照以上方法进行测了，如表1所示。

从测量结果看出，几个站台都存在了不同程度的误差，所以我们根据实际值对程序中的各个站台的设定值进行了修正。一定程度上提高了穿梭车到位准确性。

4.1 提高电机抱闸灵敏度

穿梭车出现定位不准的现象从提高电机抱闸灵敏度方明进行研究和改进。由于要求穿梭车运行到指定站台后，接收到到位信号后，由走行电机抱闸进行机械制动使穿梭车立刻停止。所以要求电机制动抱闸必须非常灵敏，这样才能保证穿梭车定位准确。

4.1.1 电机制动抱闸

电动机切除电源后依靠惯性还要转动一段时间才能停下来，穿梭车到位后需要电机制动抱闸对电机进行准确定位制动。电机制动抱闸是通过对摩擦片的吸合释放控制对电机进行制动。抱闸间隙是摩擦片和电磁铁之间的距离，两者靠三个支柱内的弹簧来支撑。

4.1.2 调整制动抱闸间隙

从以上公式可以看到如果弹簧的弹力Ft大于电磁力Fd时抱闸会对电机进行制动，当电磁力Fd大于弹簧的弹力Ft时抱闸吸合电机运行。因为穿梭车定位不准是由于抱闸不能及时制动，所以可以使弹簧的弹力Ft在一定范围内尽可能得大，根据弹簧的弹力Ft=k×x，其中k劲度系数是一定的，可以通过调整弹簧的伸缩长度x来增大弹簧的弹力Ft，Ft增大就会使制动更迅速。

通过调整抱闸间隙调整弹簧的弹力Ft，抱闸间隙为电磁体与摩擦片之间的间隙，间隙越大弹簧的伸缩长度x越大，弹簧的弹力Ft也就越大。

通过抱闸上的旋转螺丝来调整抱闸间隙的大小。但是抱闸间隙不能调整的过大，过大时电机运行时会摩擦到摩擦片造成电机过流，一般在0.4-0.6mm。测量电机抱闸间隙为0.75mm。经过多次的实验和测试我们将抱闸调间隙整在0.45mm，在合理的范围0.4-0.6mm之内，提高了制动抱闸的控制灵敏度。

五、结束语

通过对穿梭车运行系统中的站台设定值纠正、电机报闸调整，基本解决了穿梭车定位不准的故障。对PLC、变频器等生产中的重要电气器件有了更深的了解，对以后的工作也有了很大帮助。

参 考 文 献

[1] 穿梭车操作手册，昆明船舶设备集团有限公司

[2] PROFIBUS说明书，MG90D141

[3] 变频器操作手册，MG51A841