自动化立体仓库中堆垛机的常见故障及维修对策

张亚周

摘 要：本文首先介绍了自动化立体仓库的组成和工作原理，其次重点分析和介绍了自动化立体仓库中的主要设备堆垛机在运行中的常见故障与处理方法，提出了合理的解决方案，为减少此类故障的发生提供了有效的依据。

关键词：堆垛机 常见故障 处理方法

中图分类号：TH692 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（c）-0090-01

自动化立体仓库是现代物流系统的重要组成部分，是一种多层存放货物的高架仓储系统，由仓库管理系统（WMS）、仓库控制系统（WCS）、货架、堆垛机、机器人、穿梭车、输送设备等组成，仓库内所有设备在计算机管理下，自动完成货物的出入库作业、对货物进行自动化管理，并与企业管理系统进行联网，实现管理现代化，是实现现代化管理的重要手段[1]。

我厂有配方库、辅料库、成品库共三个自动化立体仓库，主要储存片烟及烟梗、卷烟辅料和成品卷烟。堆垛机作为立体库主要设备之一，具有工作效率高、控制精度高、使用操作方便等优点，大大减轻了工人的劳动强度。自动化立体仓库自2008年投入使用以来，通过对堆垛机工作原理的钻研和学习，以及在生产中对故障现象进行分析和探索，总结出了一套切实可行的堆垛机维修经验。

1 堆垛机主要结构和工作原理

堆垛机主要由地上轨道、上部导轨、副梁、载货台、滑触线路、操作面板、升降和行走电动机、各种检测开关等组成。堆垛机通过与上位管理、控制系统连接，全面实现货物入库和出库存放作业自动化。堆垛机与立体货架的通讯采用了红外通讯的方式。这样既避免了在车间中布太多的导线，又具有相对较强的抗干扰能力。单片机作为测控核心的堆垛机控制系统，与上层管理系统（计算机或手持盒）的通讯都通过RS485的方式进行，为了及时对上层管理计算机或手持盒发来的指令进行响应，系统软件应用了串行口通讯中断的方式，这种方式能以最短的时间与上层计算机或手持盒建立通讯[2]。

2 堆垛机故障分析和解决措施

在生产过程中，自动化立体库堆垛机的故障报警一般分为以下三类：

第一，货物外型不规则导致的堆垛机故障报警。

配方库烟包外型报警原因分析与对策：一般情况下堆垛机外型报警是由于烟包烟箱破损引起的，所以在烟包入库时，应该检查烟包烟箱是否规格，对于不规格烟包进行重新整理捆扎，对于破损的烟箱进行加固处理。

辅料库辅料外型报警原因分析与对策：卷烟的辅料种类繁多，主要有卷烟纸、内衬纸、盒皮、条皮、滤嘴棒等，各种辅料在入库前，先由人工将辅料放置在托盘上，由于放置位置偏差或辅料固定不牢靠，辅料超出托盘，固定外型所用的胶带纸脱开等导致堆垛机外型报警，需要重新整理货型。

成品库烟箱外型报警原因与对策：成品卷烟是由机器手臂抓取自动放置在托盘上的，如果机器人码垛的货型不规范会使堆垛机外型报警，观察调整机器手臂码垛情况，调整参数，使货型规范。

第二，堆垛机电气或者机械原因导致故障报警。

（1）辅料库3#堆垛机在运行中频繁报“1011”故障。

故障现象：3#堆垛机在正常入库、出库运行中，堆垛机突然停止运行，故障指示灯闪烁，查询触摸屏显示报警代码为“1011”，查询故障代码表“1011”为变频器异常，在堆垛机操作屏上复位后，堆垛机继续报警，报警代码为“1077”或者“2506”，查询故障代码表“1077”为行走制动单元故障，“2506”为行走编码器异常。

经过仔细分析，发现造成此故障主要由以下几点原因，同时归纳总结出相对应的处理措施：①变频器报警：参数调整不当，根据报警代码重新调整参数；②检查堆垛机轨道螺钉是否紧固，检查堆垛机供电线路（滑触线）是否水平，是否有明显变形和损伤，检查堆垛机集电器与滑触线接触是否良好，检查集电器电刷磨损情况，发现磨损严重时，需更换电刷；③检查堆垛机行走、升降电机的接触器触点有无过度磨耗，如果有明显磨耗，将会引起电机电流不稳定而导致变频器启动保护功能，必须更换接触器排除故障；④测量行走、升降电机的变频器主电路电源输入端子（R/S/T）之间电压是否正常，检查变频器控制电路的接线有无损伤；⑤检查变频器输出端子（U/V/W）之间有无短路，如果任何一组之间有短路也会导致变频器故障；⑥确认电机电磁刹车的开放状态，便于判断堆垛机有无因机械方面原因而导致超负荷；⑦检查电机电阻值，测量电机线路完好；⑧检查行走电机刹车装置，按标准调整刹车间隙（0.3～1.2 mm）；⑨检查装载的货物重量是否超过额定值；⑩更换行走编码器，确认堆垛机接口板是否接触不良或者损坏。

（2）成品库4#堆垛机报“1941”故障。

故障现象：4#堆垛机出库时报警，报警代码为“1941”，升降位偏离。

经过全面仔细分析，造成此故障原因和处理措施归纳为以下几点：①检查堆垛机定位光电开关是否正常工作，调整定位光电位置；②用水平仪检查货位横梁是否水平、是否变形，不在水平方向时需要调整或更换横梁；③检查堆垛机升降位置光电开关工作是否正常；④检查升降定位挡块是否松动脱落，调整并紧固；⑤更换升降编码器，确认堆垛机接口板是否损坏。

（3）堆垛机运行中突然掉电。

①超速保护钢丝绳断绳开关动作，调整行程开关与撞尺间隙，收紧钢丝绳；②过载保护开关动作，调整行程开关与撞尺间隙；③集电器与滑触线接触处破损引起短路，更换集电器；④集电器瞬间断电，更换集电器或检查滑触线接头；⑤滑触线接头螺栓松动，检查紧固滑触线接头。

第三，信息通讯原因导致堆垛机故障报警。

仓库控制系统通过以太网连接至西门子工业级路由网关，堆垛机、PLC和HMI通过各自的以太网接口连接至路由网关，接收上位机（WCS）的出、入库分配指令以及向上位机传送运载和载荷或报警状态[3]。在信号传输过程中，由于受到外界环境干扰，会出现信号传输失败的现象，主要三种情况：（1）堆垛机与上位机无法联机；（2）配方库货物重复入库；（3）配方库堆垛机空取货物。

3 结语

本文分析和总结了自动化立体仓库中的主要设备堆垛机在生产中的常见故障和处理措施和方法，为修理人员快速定位故障原因和提出解决方法提供了有效的参考和依据，使堆垛机的维修时间大大缩短，为生产提供了有力的保障。

在实际生产运行中，立体仓库所出现的故障很多，需要我们认真分析，不断归纳总结，弄清工作原理，逐步掌握快速解决故障的方法，及时排除故障，保障设备正常运行，同时要分析和总结各种故障的产生原因和处理措施，逐步提高修理人员的维修水平。endprint