【正文】 0和模式9，增計(jì)數(shù)，實(shí)時(shí)采集并存儲(chǔ)光電編碼器反饋的A、B兩相正交脈沖數(shù)。系統(tǒng)方框圖如圖所示，為速度給定量，為PLC輸出的控制量，為變頻器輸出電壓，為被控量，控制算法為PID。 水平方向變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平行走電機(jī)采用220W的三相交流異步電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行速度要求為2m/min~360m/min，系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制方式。通訊接口：RS485通訊、USS協(xié)議。模擬量輸入：2路(0~10) 模擬量輸入。數(shù)字量輸入：6路帶隔離的數(shù)字量輸入。輸出控制：變頻器由微機(jī)處理器控制絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)的脈沖寬度調(diào)制頻率，實(shí)現(xiàn)輸出電壓、頻率可調(diào)。輸出頻率：(0650)Hz可調(diào)。輸出功率：。MM440變頻器各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)如下：輸入電壓：3相380VAC，50Hz。擴(kuò)展模塊選型表系列號(hào)類別描述選型型號(hào)數(shù)量EM221輸入擴(kuò)展模塊DI166ES72211BH220XA01EM235輸入/輸出擴(kuò)展模塊AI4/AO16ES72350KD220XA02 碼垛機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)碼垛機(jī)的準(zhǔn)確定位，提高存取效率和保證碼垛機(jī)的穩(wěn)定性，必須對(duì)碼垛機(jī)三個(gè)機(jī)構(gòu)的速度進(jìn)行合理有效的控制，由于水平和垂直運(yùn)行電機(jī)分別采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)和單相交流異步電動(dòng)機(jī)，所以對(duì)這兩個(gè)方向的速度控制采用閉環(huán)變頻調(diào)速控制。 碼垛機(jī)垂直方向認(rèn)址傳感器分布圖 PLC模塊選型 由于S7200CPU226的集成24輸入/16輸出不能滿足設(shè)計(jì)的要求，所以又選用了EM221擴(kuò)展模塊和EM235擴(kuò)展模塊，正好滿足設(shè)計(jì)的需要。所以在碼垛機(jī)的升降臺(tái)上安裝三個(gè)光電開(kāi)關(guān)，與升降臺(tái)一起上升下降，中間的一個(gè)共用，其他兩個(gè)分別為上位置和下位置。低位為取貨開(kāi)始伸叉或放貨完畢收叉的位置，高位為放貨開(kāi)始伸叉或取貨完畢收叉的位置。因此，在巷道碼垛機(jī)工作時(shí)不允許有任何物體遮擋激光光線，對(duì)于激光光線通道應(yīng)采取隔離保護(hù)措施，保證激光測(cè)距的準(zhǔn)確性和自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性。在立體倉(cāng)庫(kù)巷道通道中的激光測(cè)距范圍(激光發(fā)射器與反射板之間)內(nèi)不得有任何物體遮擋激光光線。 認(rèn)址方式確認(rèn)為完成對(duì)碼垛機(jī)的位置控制，必須能檢測(cè)出碼垛機(jī)的運(yùn)行位置，本次設(shè)計(jì)的碼垛機(jī)系統(tǒng)認(rèn)址方式如下：(1)水平認(rèn)址系統(tǒng) 水平方向采用激光測(cè)距傳感器，當(dāng)前數(shù)據(jù)為位移值，經(jīng)過(guò)PLC計(jì)算后的數(shù)據(jù)為當(dāng)前速度值。(4)激光測(cè)距定位：激光測(cè)距定位是近年來(lái)應(yīng)用于碼垛機(jī)準(zhǔn)確定位的新技術(shù)，用激光測(cè)距儀通過(guò)測(cè)量碼垛機(jī)到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離和事先存儲(chǔ)的位置數(shù)據(jù)比較來(lái)確定碼垛機(jī)的當(dāng)前位置。從動(dòng)輪與軌道旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)測(cè)定方式。每經(jīng)過(guò)一個(gè)貨位，就對(duì)地址編碼進(jìn)行加1或減1，一直移動(dòng)到和預(yù)定位置號(hào)一致時(shí)停止運(yùn)行。 認(rèn)址檢測(cè)方式主要的認(rèn)址檢測(cè)方式有以下幾種：(1)絕對(duì)認(rèn)址：絕對(duì)認(rèn)址是將每一個(gè)貨位賦予唯一的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，給每個(gè)貨位制作一個(gè)專用的認(rèn)址片，碼垛機(jī)上相應(yīng)安裝一個(gè)識(shí)別器，通常是二進(jìn)制編碼板和一組光電開(kāi)關(guān)的組合，通過(guò)讀取認(rèn)址片的代碼來(lái)判斷碼垛機(jī)的當(dāng)前位置。這樣每個(gè)貨位就有了獨(dú)立的三維坐標(biāo)地址，碼垛機(jī)自動(dòng)檢測(cè)目前的坐標(biāo)地址，使其能到達(dá)目標(biāo)位置。自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)的認(rèn)址檢測(cè)系統(tǒng)有兩項(xiàng)任務(wù)：一是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋址，使碼垛機(jī)自動(dòng)找到被指定到達(dá)的位置；二是自動(dòng)準(zhǔn)確停準(zhǔn)，即碼垛機(jī)停準(zhǔn)位置不超出規(guī)定的精度。碼垛機(jī)速度位置控制的實(shí)現(xiàn)方法所示，控制系統(tǒng)由PLC控制器、調(diào)速系統(tǒng)、編碼器、認(rèn)址片和認(rèn)址器組成，實(shí)現(xiàn)位置和速度的雙閉環(huán)控制。要完成對(duì)碼垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先要保證碼垛機(jī)能夠準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)位置，所以在設(shè)計(jì)碼垛機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確可靠的認(rèn)址和定位保證碼垛機(jī)準(zhǔn)確無(wú)誤的定位在目標(biāo)貨位。驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制器主要決定驅(qū)動(dòng)扭矩、加減速度、信號(hào)處理、使用功能（如掃描，圓弧插補(bǔ)）等性能參數(shù)，隨著電機(jī)控制技術(shù)的提升，除了電移臺(tái)機(jī)械部件以外，電機(jī)和控制器也從很大程度上影響電移臺(tái)的振動(dòng)、噪音及電移臺(tái)的定位精度。且每個(gè)倉(cāng)位均有限位開(kāi)關(guān)與PLC控制器相連接，隨時(shí)供系統(tǒng)檢測(cè)倉(cāng)位的存儲(chǔ)狀況。貨架有兩列組成，每列有49個(gè)倉(cāng)位，共有98個(gè)存儲(chǔ)倉(cāng)位。通過(guò)參考立體倉(cāng)庫(kù)的一般結(jié)構(gòu)形態(tài)，并根據(jù)各模塊的功能，合理排列各個(gè)部件之間的位置，設(shè)計(jì)了一個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)，如下圖所示。 其基本系統(tǒng)有四個(gè)組成部分：儲(chǔ)存貨架、存取設(shè)備、輸入輸出設(shè)備、控制系統(tǒng)。到2003年為止，我國(guó)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)數(shù)量已超過(guò)200座。60年代中期，日本開(kāi)始興建立體倉(cāng)庫(kù)，并且發(fā)展速度越來(lái)越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一。50年代初，美國(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)；50年代末60年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)；1963年美國(guó)率先在高架倉(cāng)庫(kù)中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù)。管理上采用計(jì)算機(jī)及條形碼技術(shù)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的主體由貨架，巷道式堆垛起重機(jī)、入(出)庫(kù)工作臺(tái)和自動(dòng)運(yùn)進(jìn)(出)及操作控制系統(tǒng)組成。　 直線軸承主要用在自動(dòng)化機(jī)械上比較多,像德國(guó)進(jìn)口的機(jī)床,紙碗機(jī),激光焊接機(jī)等等,。直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的作用是用來(lái)支撐和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件，按給定的方向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。其結(jié)構(gòu)分解圖如下所示：根據(jù)立體倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)設(shè)計(jì)需求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)范如導(dǎo)向精度、精度保持性、運(yùn)動(dòng)靈敏度和定位精度、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、抗震性和穩(wěn)定性、機(jī)構(gòu)工藝等，我們選擇直線導(dǎo)軌做為出入庫(kù)的導(dǎo)軌型號(hào)選擇。第四章 立體倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)平移臺(tái)設(shè)計(jì)通常包括：絲杠（或稱螺桿）、導(dǎo)軌、底面、臺(tái)面、電機(jī)、聯(lián)軸器等部件；影響電移臺(tái)機(jī)械性能的主要因素有：絲杠、導(dǎo)軌、機(jī)體材質(zhì)、加工質(zhì)量和裝配工藝等電控位移系統(tǒng)通常由三部分組成：位移臺(tái)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制器。光電開(kāi)關(guān)采用對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)，檢測(cè)托盤倉(cāng)內(nèi)托盤的存儲(chǔ)量，以保證托盤的及時(shí)供給。主氣缸用以頂起托盤。叉板采用鋼板焊接而成。托盤倉(cāng)主要由機(jī)架叉板主氣缸光電開(kāi)關(guān)4和霍爾開(kāi)關(guān)5組成。需要考慮安裝方式不和其他運(yùn)動(dòng)及各軸干涉，以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中內(nèi)部無(wú)擠壓等現(xiàn)象，防止氣管堵住及電線損壞。為了避免操作失誤或者過(guò)沖，結(jié)構(gòu)上必須設(shè)置硬限位，避免造成設(shè)備損壞和危險(xiǎn)。工作臺(tái)設(shè)有兩個(gè)機(jī)械限位開(kāi)關(guān)以及一個(gè)零位開(kāi)關(guān)，兩端還有機(jī)械硬限位擋塊。因兩端固定要求的加工精度及安裝精度很高。這樣可以減少電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和掣動(dòng)力，并增加平臺(tái)運(yùn)行的平穩(wěn)性。減速電機(jī)的正、反旋轉(zhuǎn)，使升降平臺(tái)上、下運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是升降平臺(tái)3實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源。滾輪與高架平臺(tái)主機(jī)架的四根立柱上的導(dǎo)軌相配合，保證了升降平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)與靈活。升降平臺(tái)主要由托盤支架，一對(duì)導(dǎo)向滾輪、一對(duì)限位滾輪等構(gòu)件組成。 升降機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)升降機(jī)是實(shí)現(xiàn)分層碼垛的關(guān)鍵部機(jī)之一，其結(jié)構(gòu)如圖所示。包裝碼垛生產(chǎn)線機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，．零部件較多。所有直線工作臺(tái)在系統(tǒng)中可采用伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)軸器與絲杠端連接。Ⅳ軸為旋轉(zhuǎn)軸，通過(guò)支架與Ⅲ軸活動(dòng)平臺(tái)連接。也就是典型的直角坐標(biāo)機(jī)器人。Ⅲ軸因?yàn)橄鄬?duì)承載低，故此采用光軸直線導(dǎo)軌支撐，滾珠絲杠傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)。Ⅱ軸除行程不一致外，本身結(jié)構(gòu)形式完全不同，采用了直線導(dǎo)軌支撐，滾珠絲杠傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)。其中Ⅰ軸采用了鏈傳動(dòng)，直線導(dǎo)軌支撐結(jié)構(gòu)形式。第三章 碼垛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 碼垛機(jī)是由三個(gè)直線電控工作臺(tái)以及一個(gè)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)外加貨叉組成。按現(xiàn)行機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)