張亞周 李曉岐 杜玲玲 陳志華

摘要：本文首先介紹了立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)功能和用途，接著分析了堆垛機(jī)報(bào)警現(xiàn)象，然后闡述解決堆垛機(jī)報(bào)警的解決方案，通過(guò)研制托盤報(bào)警檢測(cè)裝置剔除破損托盤，以此達(dá)到降低堆垛機(jī)報(bào)警次數(shù)的目的。

關(guān)鍵詞：減少? 堆垛機(jī)? 報(bào)警次數(shù)

引言：工廠物流分中心原料庫(kù)、輔料庫(kù)、成品庫(kù)三個(gè)立體高架庫(kù)，合計(jì)12臺(tái)堆垛機(jī)，堆垛機(jī)作為卷煙原輔材料、成品卷煙存儲(chǔ)關(guān)鍵設(shè)備。近幾年，堆垛機(jī)故障出現(xiàn)增多趨勢(shì)，若不能有效降低堆垛機(jī)故障率，便不能保證原輔料及時(shí)供給，會(huì)對(duì)制絲、卷包機(jī)臺(tái)生產(chǎn)造成影響。

1 堆垛機(jī)報(bào)警原因分析

仔細(xì)分析堆垛機(jī)故障數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，破損托盤引起的卷煙傾斜占堆垛機(jī)故障報(bào)警百分之八十六。三個(gè)立體高架庫(kù)托盤使用時(shí)間較長(zhǎng)，自從投入使用至今已經(jīng)十余年，一些托盤出現(xiàn)上表面木板脫落缺失，一些托盤出現(xiàn)支架松動(dòng)甚至脫落的現(xiàn)象。卷煙原輔料和成品出入庫(kù)時(shí)，如果托盤損壞，托盤會(huì)卡在堆垛機(jī)載貨臺(tái)，引起托盤傾斜，導(dǎo)致整托盤原輔料和成品傾斜，甚至傾倒，不僅會(huì)造成堆垛機(jī)故障停機(jī)，還會(huì)使得原輔料和成品破損。由于上述原因引起的原輔料和成品破損情況與日俱增，解決該問(wèn)題迫在眉睫。

2 研究托盤檢測(cè)裝置

近年來(lái)，物流高架庫(kù)逐漸普及應(yīng)用，國(guó)內(nèi)大型卷煙企業(yè)的成品庫(kù)普遍采用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行托盤碼垛的方式進(jìn)行入庫(kù)，托盤碼分機(jī)將托盤組從底部的托盤開(kāi)始依次拆成單個(gè)托盤，單個(gè)托盤被放在鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上，其余的托盤被托盤碼分機(jī)的撥叉挑起，通過(guò)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)將單個(gè)托盤輸送到指定的站臺(tái)，再通過(guò)穿梭車將托盤送達(dá)碼垛通道的托盤緩存站臺(tái)，最后在到達(dá)碼垛站臺(tái)，而在托盤頻繁使用的過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)托盤上下兩側(cè)木板不同程度損壞、木板缺失或脫落的現(xiàn)象，使用存在缺陷的托盤對(duì)原輔料和成品進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，嚴(yán)重影響原輔料和成品質(zhì)量。因此，在進(jìn)行下一輪使用前，需要對(duì)托盤上下兩側(cè)木板進(jìn)行檢測(cè)，人工檢測(cè)工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度大，且工作效率低，針對(duì)上述問(wèn)題，有必要進(jìn)行改進(jìn)。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察論證，研制一項(xiàng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的立體倉(cāng)庫(kù)托盤檢測(cè)報(bào)警裝置。研制一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的立體倉(cāng)庫(kù)托盤檢測(cè)報(bào)警裝置，在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)和光電檢測(cè)技術(shù)分別對(duì)托盤上側(cè)木板和下側(cè)木板進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，缺陷托盤檢測(cè)效率高，漏檢率低，檢測(cè)精度高，檢測(cè)結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施方便。

3 實(shí)施并現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證

該裝置在鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)一端伸至托盤碼分機(jī)處的地面上固定有支架且支架頂部安裝有用于采集托盤上側(cè)木板圖像的圖像采集設(shè) 備，托盤碼分機(jī)機(jī)架兩側(cè)壁上設(shè)有光電傳感器，且托盤碼分機(jī)的拔叉將多個(gè)托盤托起后光電傳感器的檢測(cè)光線位于與托盤碼分機(jī)拔叉接觸的底層托盤下方，并用于檢測(cè)與托盤碼分機(jī)拔叉接觸的底層托盤下側(cè)木板，所述圖像采集設(shè)備和光電傳感器通過(guò)線路與計(jì)算機(jī)連接且計(jì)算機(jī)OP 終端與報(bào)警設(shè)備電連接。

該項(xiàng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的立體倉(cāng)庫(kù)托盤檢測(cè)報(bào)警裝置，包括托盤碼分機(jī)和鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)一端伸至托盤碼分機(jī)處的地面上固定有支架，支架頂部安裝有用于采集托盤上側(cè)木板圖像的圖像采集設(shè)備，托盤碼分機(jī)機(jī)架兩側(cè)壁上設(shè)有光電傳感器，托盤碼分機(jī)的拔叉將多個(gè)托盤托起后光電傳感器的檢測(cè)光線位于與托盤碼分機(jī)拔叉接觸的底層托盤下方，并用于檢測(cè)與托盤碼分機(jī)拔叉接觸的底層托盤下側(cè)木板，圖像采集設(shè)備和光電傳感器通過(guò)線路與計(jì)算機(jī)連接且計(jì)算機(jī)的OP終端與報(bào)警設(shè)備電連接。該項(xiàng)基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的立體倉(cāng)庫(kù)托盤檢測(cè)報(bào)警裝置，圖像采集設(shè)備為攝像頭，支架為U形結(jié)構(gòu)的雙桿支架，且支架采用鋁合金材料制成，支架開(kāi)口朝下固定于地面上，且安裝于支架上端橫桿上并位于托盤碼分機(jī)上方的攝像頭距地面2000-2400cm。 該裝置采用的光電傳感器選用CH-8501鏡面反射式傳感器，托盤碼分機(jī)機(jī)架兩側(cè) 內(nèi)壁上安裝有三組光電傳感器且三組光電傳感器的檢測(cè)光線與托盤下側(cè)木板上 的三個(gè)板條上下位置依次對(duì)應(yīng)，并位于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上的托盤和與托盤碼分機(jī)拔叉接觸的底層托盤之間。該裝置的托盤碼分機(jī)機(jī)架兩側(cè)壁上制有長(zhǎng)方形孔且長(zhǎng)方形孔上方的托盤碼分機(jī)機(jī)架側(cè)壁上制有螺紋孔，L形支架的檢測(cè)安裝面穿過(guò)長(zhǎng)方形孔伸至托盤碼分機(jī)機(jī)架內(nèi)側(cè)且光電傳感器位置可調(diào)式安裝于檢測(cè)安裝面上，螺栓穿過(guò)L形支架固定面上的條形孔與螺紋孔旋合后將L形支架位置可調(diào)式固定于托盤碼分機(jī)機(jī)架側(cè)壁上。該裝置使用的報(bào)警設(shè)備為聲光報(bào)警器且聲光報(bào)警器與計(jì)算機(jī)OP終端電連接后由計(jì)算機(jī)根據(jù)托盤上側(cè)木板或下側(cè)木板的檢測(cè)結(jié)果控制聲光報(bào)警器報(bào)警。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的立體倉(cāng)庫(kù)托盤檢測(cè)報(bào)警裝置，包括托盤碼分機(jī)和鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)一端伸至托盤碼分機(jī)處的地面上固定有支架且支架頂部安裝有用于采集托盤上側(cè)木板圖像的圖像采集設(shè)備，所述托盤碼分機(jī)機(jī)架兩側(cè)壁上設(shè)有光電傳感器，且托盤碼分機(jī)的拔叉將多個(gè)托盤托起后光電傳感器的檢測(cè)光線位于與托盤碼分機(jī)拔叉接觸的底層托盤下方，并用于檢測(cè)與托盤碼分機(jī)拔叉接觸的底層托盤下側(cè)木板，所述圖像采集設(shè)備和光電傳感器通過(guò)線路與計(jì)算機(jī)連接且計(jì)算機(jī)的OP終端與報(bào)警設(shè)備電連接。 圖像采集設(shè)備為攝像頭，支架為U形結(jié)構(gòu)的雙桿支架，且支架采用鋁合金材料制成，所述支架開(kāi)口朝下固定于地面上，且安裝于支架上端橫桿上并位于托盤碼分機(jī)上方的攝像頭距地面2000-2400cm。光電傳感器選用CH-8501鏡面反射式傳感器，托盤碼分機(jī)機(jī)架兩側(cè)內(nèi)壁上安裝有三組光電傳感器且三組光電傳感器的檢測(cè)光線與托盤下側(cè)木板上的三個(gè)板條上下位置依次對(duì)應(yīng)，并位于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上的托盤和與托盤碼分機(jī)拔叉接觸的底層托盤之間。 托盤碼分機(jī)機(jī)架兩側(cè)壁上制有長(zhǎng)方形孔且長(zhǎng)方形孔上方的托盤碼 分機(jī)機(jī)架側(cè)壁上制有螺紋孔，L形支架的檢測(cè)安裝面穿過(guò)長(zhǎng)方形孔伸至托盤碼分機(jī)機(jī)架內(nèi)側(cè)且光電傳感器位置可調(diào)式安裝于檢測(cè)安裝面上，螺栓穿過(guò)L形支架固定面上的條形孔與螺紋孔旋合后將L形支架位置可調(diào)式固定于托盤碼分機(jī)機(jī)架側(cè)壁上。報(bào)警設(shè)備為聲光報(bào)警器且聲光報(bào)警器與計(jì)算機(jī)OP終端電連接后由計(jì)算機(jī)根據(jù)托盤上側(cè)木板或下側(cè)木板的檢測(cè)結(jié)果控制聲光報(bào)警器報(bào)警。

結(jié)束語(yǔ)

此項(xiàng)檢測(cè)運(yùn)用圖像識(shí)別技術(shù)和光電檢測(cè)技術(shù)分別對(duì)托盤上側(cè)木板和下側(cè)木板進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，缺陷托盤檢測(cè)效率高，漏檢率低，檢測(cè)精度高，檢測(cè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施方便。此項(xiàng)檢測(cè)采用鋁合金材料制成的U形結(jié)構(gòu)的雙桿支架安裝攝像頭，較單桿支架穩(wěn)定性好，消除拍攝過(guò)程中攝像頭嚴(yán)重抖動(dòng)的現(xiàn)象，保證了攝像頭拍攝圖像的效果，質(zhì)量輕，滿足托盤碼分機(jī)的承載要求; 此項(xiàng)檢測(cè)根據(jù)托盤上側(cè)木板或下側(cè)木板的檢測(cè)結(jié)果采用現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)直接控制聲光報(bào)警器，不通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)PLC控制報(bào)警，不受現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)的干擾，執(zhí)行效率高，準(zhǔn)確率高，響應(yīng)速度快，不影響現(xiàn)場(chǎng)PLC的其它功能; 此項(xiàng)檢測(cè)利用托盤被托盤碼分機(jī)的拔叉托起時(shí)（即多個(gè)托盤處于懸空狀態(tài) 時(shí)）最底層托盤下方存在間隙的條件，采用光電傳感器對(duì)最底層托盤的下側(cè)木板進(jìn)行質(zhì)量 檢測(cè)，有效解決了托盤下側(cè)木板無(wú)檢測(cè)條件或檢測(cè)失效的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

[1]《物流立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)》

[2]《物流立體倉(cāng)庫(kù)堆垛機(jī)使用說(shuō)明書》

[3] 深圳市今天國(guó)際物流技術(shù)股份有限公司

（陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司寶雞卷煙廠; 陜西 寶雞 721000）（深圳市今天國(guó)際物流技術(shù)股份有限公司; 廣東 深圳 518000）