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歐姆龍物流多層穿梭車控制方案
閱讀：1634 發布時間：2021-7-12
物流多層穿梭車控制方案
通過控制優化，
實現穿梭車運行速度質的突破
工藝介紹
物流多層穿梭車，是一款交直流均可驅動的穿梭車，在貨架軌道上運行，實現料箱貨物的自動出入庫。利用自身的夾抱式貨叉將料箱取出，放置到的出口位置，同時又能將入口位置的料箱存入的貨位內。
多層穿梭車系統的技術發展趨勢主要是更高速、更復雜、更智能，具有更加靈活的貨位管理與可擴展性。主要適用于電商多品種、小件物流；日用百貨、醫藥、煙草以及飲料和包裝食品等行業的生產物流與訂單處理。
多層穿梭車的工作流程分為三個步驟：
1、檢測入箱
將貨物從托盤放置到料箱里
2、入庫
自動輸送系統將裝有貨物的料箱送到上層的多層穿梭車系統
3、出庫
倉儲控制系統軟件（WCS）生成訂單任務，多層穿梭車系統庫揀貨出貨
課題
1、速度慢
目前業內多數的設備普遍速度在3m/s，希望能夠突破行業瓶頸，打造更高速的穿梭車解決方案。
2、振動大
穿梭車在運送貨物時會受慣性影響產生一定程度的振動，而振動會導致物料箱移位或者掉落，加大了存取貨物的難度。
3、維護難
穿梭車運行的空間狹小，且高空作業、現場條件復雜，希望能有集成化、網絡化、故障預防維護的整體解決方案。
解決方案
1、運動控制優化
由于穿梭車在立庫中運動行走，對貨架平整度、傳感器可靠性均提出了很高的要求，歐姆龍通過對其運動控制的優化，使設備在穩定環境下運行，精度提升至±1.5-3mm、運行速度提升至4m/s。
2、振動抑制功能的活用
穿梭車運行中的平順性（振動大），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型加減速曲線設定、共振頻率剪切濾波器等功能的附加，在機械結構不更改、運動時間不變的條件下，對振動進行了有效抑制，實現安全運輸防掉落。
3、故障預防維護的整體解決方案
由于穿梭車的高速運動，加之軌道的不平整，運行一段時間料箱就會產生位移，影響穿梭車的定位抓取和倉儲控制系統軟件（WCS）的運行。歐姆龍通過EherCAT總線、預防維護、與IO-Link形成了完整的故障采集、故障預防、現場電氣元件壽命的監控。
始終監視造成偶發性停機的傳感器光量度（上升or下降）、伺服轉矩異常、接近動作次數，通過設定閾值，達到預測性防護。
控制系統
穿梭車的控制端采用機械自動化控制器NX1P系列，光電傳感器E3Z-L系列用于保護伸叉臂，E3ZG系列用于檢測雙伸位貨物有無與轉運箱是否到位，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。
實現價值
1、運行速度：4m/s
2、放置精度：±1.5mm~3mm
【經營層】
■ 目前業內多數的物流穿梭車系統普遍運行速度在3m/s，此次通過歐姆龍整體解決方案的導入，突破行業瓶頸，達到4m/s，達到行業Top競爭力。
【管理層】
■ 通過EherCAT總線、預防維護、與IO-Link形成了完整的故障采集、故障預防、現場電氣元件壽命的監控，有效防止了裝置經年變化可能造成的故障，以及設備的突然停止。
■ 穿梭車系統的速度、精度提升，*建立在控制系統與程序的優化，無需更改機械結構和運動時間，導入時間更快且成本更低。
【工程師層】
■ 穿梭車在運送貨物時會受慣性影響產生一定程度的振動，而振動會導致物料箱移位或者掉落，加大了存取貨物的難度。通過振動抑制功能的活用，實現了安全運 輸防掉落，放置精度提升至±1.5mm~3mm。