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歐姆龍物流多層穿梭車控制方案
閱讀：1633 發(fā)布時(shí)間：2021-7-12
物流多層穿梭車控制方案
通過控制優(yōu)化，
實(shí)現(xiàn)穿梭車運(yùn)行速度質(zhì)的突破
工藝介紹
物流多層穿梭車，是一款交直流均可驅(qū)動(dòng)的穿梭車，在貨架軌道上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)料箱貨物的自動(dòng)出入庫。利用自身的夾抱式貨叉將料箱取出，放置到的出口位置，同時(shí)又能將入口位置的料箱存入的貨位內(nèi)。
多層穿梭車系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢主要是更高速、更復(fù)雜、更智能，具有更加靈活的貨位管理與可擴(kuò)展性。主要適用于電商多品種、小件物流；日用百貨、醫(yī)藥、煙草以及飲料和包裝食品等行業(yè)的生產(chǎn)物流與訂單處理。
多層穿梭車的工作流程分為三個(gè)步驟：
1、檢測入箱
將貨物從托盤放置到料箱里
2、入庫
自動(dòng)輸送系統(tǒng)將裝有貨物的料箱送到上層的多層穿梭車系統(tǒng)
3、出庫
倉儲控制系統(tǒng)軟件（WCS）生成訂單任務(wù)，多層穿梭車系統(tǒng)庫揀貨出貨
課題
1、速度慢
目前業(yè)內(nèi)多數(shù)的設(shè)備普遍速度在3m/s，希望能夠突破行業(yè)瓶頸，打造更高速的穿梭車解決方案。
2、振動(dòng)大
穿梭車在運(yùn)送貨物時(shí)會(huì)受慣性影響產(chǎn)生一定程度的振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致物料箱移位或者掉落，加大了存取貨物的難度。
3、維護(hù)難
穿梭車運(yùn)行的空間狹小，且高空作業(yè)、現(xiàn)場條件復(fù)雜，希望能有集成化、網(wǎng)絡(luò)化、故障預(yù)防維護(hù)的整體解決方案。
解決方案
1、運(yùn)動(dòng)控制優(yōu)化
由于穿梭車在立庫中運(yùn)動(dòng)行走，對貨架平整度、傳感器可靠性均提出了很高的要求，歐姆龍通過對其運(yùn)動(dòng)控制的優(yōu)化，使設(shè)備在穩(wěn)定環(huán)境下運(yùn)行，精度提升至±1.5-3mm、運(yùn)行速度提升至4m/s。
2、振動(dòng)抑制功能的活用
穿梭車運(yùn)行中的平順性（振動(dòng)大），對貨架的平整度和牢固度提出了很高的要求，因此歐姆龍通過S型加減速曲線設(shè)定、共振頻率剪切濾波器等功能的附加，在機(jī)械結(jié)構(gòu)不更改、運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變的條件下，對振動(dòng)進(jìn)行了有效抑制，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)輸防掉落。
3、故障預(yù)防維護(hù)的整體解決方案
由于穿梭車的高速運(yùn)動(dòng)，加之軌道的不平整，運(yùn)行一段時(shí)間料箱就會(huì)產(chǎn)生位移，影響穿梭車的定位抓取和倉儲控制系統(tǒng)軟件（WCS）的運(yùn)行。歐姆龍通過EherCAT總線、預(yù)防維護(hù)、與IO-Link形成了完整的故障采集、故障預(yù)防、現(xiàn)場電氣元件壽命的監(jiān)控。
始終監(jiān)視造成偶發(fā)性停機(jī)的傳感器光量度（上升or下降）、伺服轉(zhuǎn)矩異常、接近動(dòng)作次數(shù)，通過設(shè)定閾值，達(dá)到預(yù)測性防護(hù)。
控制系統(tǒng)
穿梭車的控制端采用機(jī)械自動(dòng)化控制器NX1P系列，光電傳感器E3Z-L系列用于保護(hù)伸叉臂，E3ZG系列用于檢測雙伸位貨物有無與轉(zhuǎn)運(yùn)箱是否到位，接近傳感器E2E、E2B系列用于伸叉臂的到位檢測和穿梭車限位。
實(shí)現(xiàn)價(jià)值
1、運(yùn)行速度：4m/s
2、放置精度：±1.5mm~3mm
【經(jīng)營層】
■ 目前業(yè)內(nèi)多數(shù)的物流穿梭車系統(tǒng)普遍運(yùn)行速度在3m/s，此次通過歐姆龍整體解決方案的導(dǎo)入，突破行業(yè)瓶頸，達(dá)到4m/s，達(dá)到行業(yè)Top競爭力。
【管理層】
■ 通過EherCAT總線、預(yù)防維護(hù)、與IO-Link形成了完整的故障采集、故障預(yù)防、現(xiàn)場電氣元件壽命的監(jiān)控，有效防止了裝置經(jīng)年變化可能造成的故障，以及設(shè)備的突然停止。
■ 穿梭車系統(tǒng)的速度、精度提升，*建立在控制系統(tǒng)與程序的優(yōu)化，無需更改機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，導(dǎo)入時(shí)間更快且成本更低。
【工程師層】
■ 穿梭車在運(yùn)送貨物時(shí)會(huì)受慣性影響產(chǎn)生一定程度的振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致物料箱移位或者掉落，加大了存取貨物的難度。通過振動(dòng)抑制功能的活用，實(shí)現(xiàn)了安全運(yùn) 輸防掉落，放置精度提升至±1.5mm~3mm。