提高立体仓库堆垛机控制系统可靠性的措施

提高立体仓库堆垛机控制系统可靠性的措施

黄　海

(东风柳州汽车有限公司,广西　柳州　545005)

摘要:我国引进的立体仓库具有节省空间、自动作业、高效率、减轻劳动强度等一系列突出优点。其主要作业机械堆垛机的控制系统可靠性是能否发挥立体仓库优点的关键所在,多年来一直为制造厂家和用户所关注。文章介绍了作者从电路设计等四方面入手,对该公司立体仓库7台堆垛机原控制系统进行改造,使故障率从原来50%以上下降到1‰以下,有效地解决了这一关键问题,满足了生产的要求,并超过了部颁标准的要求[1]。关键词:立体仓库;堆垛机;电路改造

中图分类号:TH246　　文献标识码:B　　文章编号:1004-2148(2000)02-0051-02

部分、升降部分和货叉部分。原设计将行走部分来自PLC的程序自动控制信号和来自转换开关的手动控制信号并接在一起,然后均经过一组中间继电器不同组合,控制变频器而实现变速。行走部分最复杂,有三种速度,占用了8只中间继电器,而升降部分和货叉相对简单,一共才用了7只交流接触器,且元件质量相对优于中间继电器。这样一来,行走部分元件多,质量又差,结果造成了整机故障率高,且占整机故障率的60%以上(现场统计也是如此),成为主要的故障源。针对上述情况,我们重新设计控制电路,将来自PLC的自动控制信号与手动控制信号彻底分离,自动作业完全甩开那一组中间继电器,直接控制变频器,而作业方式主要是自动(手动仅在调整时偶尔用一下)。这样正常作业就省去了众多的中间元件,实现了控制元件PLC与执行元件变频器的直接相联,元件最少,线路最简,因而使行走这个最复杂最易出故障的部分变为最可靠部分,故障率也因此下降60%以上。

0　前言

　　我公司立体仓库堆垛机控制系统是由机电部北京自动化所设计编程,由南宁手拖厂制造安装的。系统采用了可编程(PLC)程序控制、红外探测、编码认址、变频无级调速等一系列先进技术,共有80个1󰃗0点,215程序指令,202个电气元部件,具有成组作业数据贮存,自动连续作业,自动选择作业速度,自动识别货位,自动对准修正误差,自动取货、卸货、返回,自动识别故障报警等一系列功能,是一个中规模复杂系统。投产后发现该系统可靠性较差,故障不断,无法正常运行。笔者根据故障情况分析原设计存在的缺陷,对原系统电路进行改进设计,并对元件进行优选,同时提出软件保护和加强管理等四项措施,对原系统作了全面改造,取得了较好的效果。

1　优化电路设计

　　设计质量是决定系统质量的前提,而系统可靠性又是系统质量的具体体现。故笔者认为首先电路设计必须合理,既要满足系统功能要求,又务使电路达到最简(元件最少,线路最省)。因为每多一个中间元件,就使系统多一个隐性的故障点及维护点,可靠性也就随之下降一分。原立库系统正是在这一点上存在严重缺陷。从功能上分,原系统分为行走

收稿日期:2000-02-15

2　精选电路元件

　　控制系统是由元件组成的,元件性能的好坏直接影响到系统的可靠性。采用进口元件一般性能较好,但价格昂贵,国产件价格便宜,但可靠性较差,尤其对需要精确定位的控制系统,目前国产件尚难满足控制要求。如立库的货叉,执行元件原采用CJ20系列交流接触器,现场使用一段时间就有电磁铁芯断电释放滞后现象,货叉行程开关的压铁只有

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　Guangxi　Machinery　No12,2000

30mm(太长不安全),货叉的速度为80mm󰃗s,释放

正常能正好停在压铁中间,但释放滞后012秒,压铁就冲过行程开关而发生超程故障,堆垛机就停在巷道动不了。这种释放零点几秒的故障还很难发现。所以开始总以为是刹车不灵,但怎么调刹车也不解决问题。后来才发现是释放滞后所致。原因是铁芯端口的国产保护油(防锈和消除噪声)不稳定,用一段时间粘度变稠,导致释放滞后。这是国产电磁元件目前较普遍的问题(中间继电器也是如此)。国产件用在一般的地方矛盾不是很突出,用在要求精确定位的系统中就会造成设备故障,直接影响系统可靠性。经过比较试验,采用合资件较好地解决了性能与价格的矛盾。合资件关键材料质量有保证(如中德合资苏州西门子的3TB系列接触器,其铁芯端口保护油就是直接从德国本土运来的),价格只比国产件贵一倍。而性能要比国产件高出数倍乃至十几倍;具有优异的性能价格比。第1台样机安装3TB接触器已使用了一年半,从未更换过,而国产

～2月就得换,可见元件选型对提高系统CJ20用1

可靠性是非常重要的。系统故障率高的主要原因除了系统内部缺陷所致之外,操作失误和现场文明程度也是重要因素。主要表现在操作员手动调整后忘记复位,转自动引起跳闸事故;忙乱时操作步骤出错,以致不能启动设备;装卸工装托盘时摆放不正确,造成作业时在巷道散包,堆垛机因此而卡在巷道中,行走的限位开关被挤坏;在库内盘点时将空纸箱、打包带随意扔在巷道里,堆垛机行走时将其卷入认址器内而造成损坏;叉车司机为求快而将后一个货箱强行挤推前一个货箱,使其超出标准位置而造成入库塌箱事故等。为此我们制定了《立库堆垛机操作规程》、《立库叉车司机操作规程》和《立库装卸工操作规程》,同时举办了二期培训班,用规程对她(他)们进行培训,并由公司人事部门对学员进行严格的考试和考核,合格者才准许上岗。为规范其操作行为,还张榜公布了三个规程,以便对照检查。从而有效地减少了人为的操作失误,也相对提高了系统的可靠性。

　　堆垛机控制系统经过以上四方面的改进和改造,可靠性有了质的提高(部颁标准JB󰃗T7016293规定:故障率≤3%),据物资公司对近一年5万余次运行记录的统计,实际已达到:故障率<1‰,可靠性比部颁标准高出30倍,处于国内同行业的先进水平。该项目1999年7月20日正式通过了物资公司、动力公司、技术中心的验收,并办理了移交手续。动力公司、物资公司还分别写出了书面评价意见,给予了肯定。

3　增加软件保护　　电气元件由于制造质量、使用周期等原因总有失灵的时候。为预防因元件失灵而引发重大事故就有必要在电路上增加软件保护措施。改造前堆垛机由于速度切换电路元件失灵而经常发生高速回程失控,直接高速冲向原点挡板,发出巨响,强烈的震动将上部的电源滑触线碳刷臂震断,严重危及设备和人身安全,这就是缺乏必要的软件保护产生的严重后果。为此我专门设计了高速回程保护软件,增加一道可靠的保护屏障。并特意在样机上做了一个月试验,有意将速度切换电路甩开,完全靠软件切换,成功率达100%。后来在所有堆垛机上都加上了这一保护程序,再也未发生高速直冲挡板事故。

5　结论

　　经过以上电路设计、元件选型、软件保护、加

强管理等四方面改进和改造,有效地解决了原立体仓库堆垛机控制系统可靠性差这一关键问题,满足了生产需要,并使这一重要指标远远超过了部颁标准,处于同行业的先进水平。

参考文献:

[1]　JB󰃗T7016293[S]1有轨巷道式堆垛起重机技术条件[2]　裘为章1物料搬运自动化[M]1北京:机械工业出

4　加强人员管理

　　设备是靠人去操作的,加强管理,提高人的素

质,减少和避免人为的操作失误是重要的一环。原

版社,1985

[3]　生产と运搬[J]11979,(4):102-105

[4]　ModernMaterialsHandling,1988,(14):60-62

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　《广西机械》　2000年第2期　

浅谈加工中心在新产品开发中的作用

李锡庆　石文林

(广西南宁机械厂,广西　南宁　530003)

摘要:模具是批量生产的基础,模具的制造周期和质量直接影响到产品的批量生产能力和产品质量。传统的模具制造是手工制造方式,其质量低、速度慢,无法满足新产品开发的要求,制约了企业的发展。而加工中心以其柔性强、精度高、速度快、性能稳定等优点,加上CAD󰃗CAM,使复杂曲面、型腔的加工易如反掌。文章介绍了南宁机械厂加工中心在新产品开发中

的作用。

关键词:加工中心;CAD󰃗CAM;模具;新产品

中图分类号:F407167　　文献标识码:B　　文章编号:1004-2148(2000)02-0053-03

　　进入90年代以来,为适应日益激烈的市场竞争,满足客户对产品性能和质量越来越高的要求,我厂把开发适销对路的新产品作为开辟新的经济增长点的一项重要工作来抓,“七五”、“八五”期间共投资约3800万元用于产品设计和生产设备的技术改造,实现了产品设计CAD化。主要产品柴油机的品种也由原来两三个系列,上升到现在的十个系列三十多个品种。模具是批量生产的基础,模具的制造周期和质量直接影响到产品的批量生产能力和产品的质量。我厂每年需要生产模具500多套,其中有复杂型腔的拉伸、热锻和铸造模有100多套,模具

收稿日期:2000-03-02

设计和制造已有一定的能力和经验。但传统的模具制造是手工制造方式,复杂的型腔加工都是由钳工划线、粗铣削后再由钳工修模、试模,反复多次,才能得出比较合适的模具,对工人的技术等级要求较高。特别对于一些复杂的变型曲面,用手工制造则很难完成。质量低、速度慢,无法满足新产品开发的要求,制约了企业的发展。引进高新技术和先进加工设备,加强新产品开发手段,成了企业发展迫切需要解决的问题。

　　经过多方考察论证,结合我厂产品情况及现代加工技术的趋势,1993年我们从日本、英国引进了四台加工中心、一台三坐标测量仪等具有国际先进水平的精密设备,并进行了安装调试和人员培训,经

MeasurestoIncreaseReliabilityoftheControlSystemofStackerforVolumetricWarehouse

HUANGHai

(DongfengLiuzhouAutomotiveCo1Ltd,Liuzhou545005,China)

Abstract:Volumetricwarehouseisprovidedwithaseriesofobviousadvantageslikespacesaving,automaticoperation,highefficiencyandreducinglabourintensity,etc1Thekeypointingivingplaytosuchadvantagesliesonthereliabilityofthecontrolsystemofstackers,whicharethemainequipmentofoperation1Thisarticlepresentsthattheauthormadeaseriesinnovationfortheoriginalcontrolsystemofthesevenstackersinhiscompanybyredesignthecircuit,whichreducedtroubleratefromabove50%tobelow1‰1Thuseffectivelysolvingthekeyproblemandmeetingtheproductionrequirements1Keywords:volumetricwarehouse;stacker;circuitinnovation

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