随着人力和空间成本的不断增加，自动化立体仓库的应用越来越广泛，一些地震多发地区也开始建设和使用自动化立体仓库，如何防止地震时自动化立体仓库中存放的货物掉落是建设自动化立体仓库时需要考虑的问题，目前国内尚无较好的解决方法。

本文介绍一种针对托盘进行锁定和解锁的防震落系统以及控制防震落系统工作的自动化立体仓库监控系统，较好地解决了自动化立体仓库中货物防震落问题。

常规的自动化立体仓库由货架、堆垛机、输送机、监控机、管理机组成。货架有很多货格，用于存放货物。堆垛机在货架间移动，用于将货物从巷道端的输送机上取走，移动到货架内指定货格处存放；或反之，将货物从货格上取出放到货架端的输送机上。输送机布置在货架外，用于将入库口处的货物移载到巷道口供堆垛机取走入库；或反之，将堆垛机取出放在巷道口的货物移载至指定出库口出库。监控系统用于管理作业任务，调度堆垛机和输送机执行作业任务。管理系统用于生成作业任务，管理货架中的货格和货物。常规自动化立体仓库控制与监控系统配置如图1所示。

图1 常规自动化立体仓库控制与监控系统配置  下载原图

由于自动化立体仓库中存放货物的大小、规格、品种、材质等各不相同，防震落的方式和设备也各不相同，本监控系统控制的防震落设备是针对托盘设计的，将托盘与货架固定在一起，再通过绑定托盘和货物而起到对货物防震落的作用。

防震落系统由可伸缩的电动推拉杆和控制系统组成。电动推拉杆安装在货架每个货格的前后两根横梁上，每根横梁上各安装两个电动推拉杆，分别布置在横梁两端，四个推拉杆组成一组，用于对一个货格的震落防护，见图2。货架中每个货格配置一组推拉杆，每组推拉杆皆可以单独动作。

利用推拉杆可伸缩原理，当货格里有托盘时四个推拉杆同时伸出，从两个方向将托盘顶住，使托盘与货架成为一体，地震时不会震离货架。当托盘要出库时，四个推拉杆同时缩回，方便托盘取出。

所有推拉杆的伸出和缩回均由推拉杆控制系统控制，确定推拉杆要伸出和缩回货格以及货格伸出和缩回时点则由监控系统控制。

图2 货格中的推拉杆  下载原图

在常规自动化立体仓库监控系统的基础上增加了对防震落系统的控制构成具有防震落系统控制功能的自动化立体仓库监控系统，自动化立体仓库控制与监控系统配置如图3所示，图中防震落控制系统即为推拉杆控制系统。

图3 具有防震落系统的自动化立体仓库控制与监控系统配置图  下载原图

推拉杆的伸出和缩回指令由自动化立体仓库监控系统发出，推拉杆控制系统负责接收和执行，并将执行结果返回给监控系统。

在入库过程中，当某货格的货物入库完成后，监控系统告知推拉杆系统伸出该货格的推拉杆，同时等待推拉杆系统返回已伸出信息，确认货物入库安全后再进行其他作业；若10 s内推拉杆未返回信息，则监控系统报警，告知维护人员推拉杆系统未正常工作，货物处于不安全状态。监控系统完整的入库控制流程如图4所示。

图4 监控系统入库控制流程图  下载原图

当某货格的货物要出库时，监控系统告知推拉杆系统缩回该货格的推拉杆，同时等待推拉杆系统返回已缩回信息，确认货物可以被取出后再继续该货物的出库作业；若10 s内未收到推拉杆系统的返回信息，则监控系统报警，告知维护人员推拉杆系统未正常工作，货物无法正常取出。监控系统完整的出库控制流程如图5所示。

图5 监控系统出库控制流程图  下载原图

为方便自动化立体仓库设备故障处理及推拉杆的维护，监控系统设置了推拉杆单机操作和失效操作。

当自动化立体仓库设备出现故障时，监控系统可以对推拉杆系统进行单机操作，如对某个指定货格的推拉杆进行伸出和缩回控制操作，也可以对所有推拉杆同时进行伸出和缩回控制操作，用于设备故障排除期间推拉杆状态的改变，方便设备维护和故障恢复。

当推拉杆系统需要维护无法正常工作而其他自动化立体仓库设备仍需继续工作时，可以对推拉杆系统进行失效操作。该操作将所有推拉杆都缩回，同时切换到没有推拉杆功能的作业控制流程，作业过程中监控系统不对推拉杆进行控制操作。待推拉杆系统可以正常使用后，再解除失效操作，恢复到具有推拉杆功能的作业控制流程，使自动化立体仓库的作业不受推拉杆的影响。

在该自动化立体仓库货架中安装防震落设备，并由监控系统进行控制，在国内尚属首例。该系统由北京起重运输机械设计研究院有限公司研发承建，已在四川某地震多发地带投入使用，尚未出现货物被震落的情况，达到了预期的效果，为在地震多发地带推广应用自动化立体仓库打下良好的基础。