廖作敏（中國汽車工業(yè)工程有限公司,天津300113）

論AGV系統(tǒng)在生產(chǎn)物流運輸中的應(yīng)用

廖作敏
（中國汽車工業(yè)工程有限公司,天津300113）

文章通過AGV這一自動化高科技產(chǎn)品在配貨物流中的應(yīng)用，介紹了運輸型AGV的結(jié)構(gòu)特點及工作流程。

AGV；在線自動充電；物流運輸

AGV系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)有50多年的歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和進步，AGV系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)融入了機器人和先進的傳感器技術(shù)，使AGV更智能化。現(xiàn)今國內(nèi)外大型企業(yè)內(nèi)部物流運輸已逐步由人工搬運轉(zhuǎn)化為自動傳輸。其中，非線體的柔性運輸物流系統(tǒng)，其首推方案就是AGV運輸系統(tǒng)。AGV運輸系統(tǒng)可以高效不間斷的完成物料稱重，物料取送、容器及料架回收等一系列工作，更可以與工廠整體的生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行信息交互，系統(tǒng)極富彈性和柔性。

1　AGV性能及結(jié)構(gòu)

AGV驅(qū)動方式主要分為單舵輪驅(qū)動、雙舵輪驅(qū)動、雙輪差動等三種形式。AGV主要有磁導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航等三種導(dǎo)航方式，可實現(xiàn)前進、后退和轉(zhuǎn)彎等運動。其充電方式有在線自動充電、手動充電和更換電池充電。通訊方式主要有有線通訊、無線通信、紅外光通信和無線局域網(wǎng)通訊。AGV控制方式采用控制站集中調(diào)度管理方式，實時監(jiān)視AGV的運行狀態(tài)，實現(xiàn)柔性控制。

（1）AGV車體。AGV車體主要由機械和電氣兩部分組成。機械部分包括車體架、驅(qū)動輪裝置、隨動輪裝置、電池倉、控制倉、保險杠、PSD傳感器、電池和充電連接器等；電氣部分包括控制器、伺服驅(qū)動器、運動控制器、無線電臺、電源和傳感器等。

（2）移載裝置。移載裝置是搬運型AGV實現(xiàn)搬運功能的重要組成部件，可根據(jù)用戶需要搬運貨物的種類以及不同接駁形式設(shè)計成具有不同移載裝置的搬運型AGV產(chǎn)品。搬運型AGV按照貨物不同裝載方式可以分為輥道移載搬運型AGV、推挽移載搬運型AGV、叉式搬運型AGV、夾抱搬運型AGV、側(cè)叉式搬運型AGV等。

（3）控制臺。所有在生產(chǎn)線運行的搬運型AGV由控制臺統(tǒng)一調(diào)度。它與生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)通過接口可接受控制臺調(diào)度命令和報告每臺AGV運行情況。控制臺主要功能包括通訊管理、AGV運行狀況、數(shù)據(jù)采集和運行狀態(tài)顯示?？刂婆_可實時調(diào)度在線AGV，同時將在屏幕上顯示整個系統(tǒng)工作狀態(tài)，包括在線AGV的數(shù)量、具體位置、工作狀態(tài)、已完成裝配數(shù)量等?？刂婆_同時負責(zé)AGV運行過程中的交通管理，保證運行中的每臺AGV間不發(fā)生碰撞和追尾等事故，并對進入系統(tǒng)和退出系統(tǒng)的AGV進行管理，以保證整個系統(tǒng)安全可靠運行。

2　工作流程

首先，當(dāng)生產(chǎn)工位人員生產(chǎn)了滿組的產(chǎn)品將物料架放滿后，點擊地面操作臺對應(yīng)產(chǎn)品的類型，AGV系統(tǒng)即接到送貨指令，同時通知接貨站的人員準備接貨，并確認準備一組空料架擺在工位；調(diào)度系統(tǒng)將調(diào)度AGV前去對應(yīng)的工作站接貨，并送至對應(yīng)的目的地，再將目的地的空物料架回收送至生產(chǎn)工位，到達放置空料架工位放置空料架，并在線自動充電等待下次任務(wù)。

3　AGV基本參數(shù)技術(shù)要求

AGV車體由三部分組成：車體、驅(qū)動裝置和頂升裝置。由運送物料架的形式，設(shè)計車體為潛入式車體。

AGV驅(qū)動裝置采用雙輪差動形式；AGV導(dǎo)航精度為±10mm；停車位置精度為±5mm。

每年作業(yè)時間：250天；每周作業(yè)時間：5天；每天作業(yè)時間：21.5小時；AGV在運行前方裝有非接觸式以及接觸式防碰傳感器，當(dāng)AGV運行時，前方一定距離內(nèi)發(fā)現(xiàn)障礙物，AGV可減速停車，保證AGV及周邊人員設(shè)備的安全；AGV運送能力：＞500KG；AGV使用24V快速充電電池；通訊方式為：無線局域網(wǎng)；導(dǎo)航方式為：磁導(dǎo)航；充電方式為：在線自動充電。

4　AGV電氣系統(tǒng)的構(gòu)成

AGV主要由車載控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、磁導(dǎo)航系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和手動維護系統(tǒng)等部分構(gòu)成。實現(xiàn)了AGV控制器的通用性與模塊化，各功能模塊性能穩(wěn)定可靠且分工明確，即保證了AGV整體性能的靈活配置，又便于不同系統(tǒng)功能的擴充與維護。為了減輕工人的勞動強度，采用RFID作為站點識別的載體，這樣AGV可以隨時上線，不用人工輸入站點的號碼，避免人為操作帶來的錯誤。

5　AGVS系統(tǒng)構(gòu)成

AGV通過中央調(diào)度系統(tǒng)與地面各個工作站進行工作確認，中央調(diào)度系統(tǒng)會根據(jù)各個工位不同的需求和要求將信息下發(fā)到AGV和地面各個操作臺，工人可以根據(jù)操作臺的提示進行工作，當(dāng)工人工作結(jié)束后，工人在操作臺上通過按按鈕的方式進行下一步的任務(wù)指示。

AGV與中央調(diào)度系統(tǒng)之間是通過無線網(wǎng)絡(luò)進行信息交互，根據(jù)運行區(qū)域的大小，可以采用單一無線接入點或多個無線接入點的方式構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)，做到AGV與中央調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定連接。

由于采用集中控制調(diào)度AGV的方式，中央調(diào)度系統(tǒng)為AGVS系統(tǒng)的核心。它與地面各個操作臺均留有接口（此案例為純IO接口），可以接受調(diào)度命令和反應(yīng)AGV的運行情況。中央調(diào)度系統(tǒng)滿足工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境要求，有足夠的運算速度和管理能力?？刂婆_主要功能包括通訊管理、AGV運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)采集和運行狀態(tài)顯示。控制臺在實時調(diào)度在線AGV的同時將在屏幕上顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)，包括在線AGV的數(shù)量、位置（包括AGV處于的地標位置）狀態(tài)等。中央調(diào)度系統(tǒng)同時還負責(zé)AGV運行中的交通管理。保證運行中的AGV與AGV間不發(fā)生碰撞和AGV追尾等事故，使系統(tǒng)中各個AGV有序的進行工作。

6　系統(tǒng)設(shè)計考慮因素

物料的裝卸搬運是物流過程中發(fā)生頻率高，耗用時間長，所需費用及反復(fù)作業(yè)量大的作業(yè)活動。為了降低成本并提高效率，自動搬運技術(shù)的實施勢在必行，因此受到越來越多的關(guān)注。在眾多的搬運技術(shù)中，AGV系統(tǒng)以其獨有的優(yōu)越性，成為實現(xiàn)物料自動搬運的最佳解決方案。針對其運送的方式，此設(shè)計降低了AGV的整體高度，并優(yōu)化了外形，保證整個系統(tǒng)的美觀和功效。在系統(tǒng)運輸能力上，由于要求每天工作21小時以上，因此，為了適應(yīng)此種情況，采用在線自動充電的方式，保證AGV小車的續(xù)航能力滿足全天候的生產(chǎn)要求。

7　結(jié)束語

現(xiàn)今，很多企業(yè)內(nèi)部的物流運輸通過AGV輸送系統(tǒng)的應(yīng)用，替代了傳統(tǒng)的用人工的運輸或重復(fù)度高、勞動強度較大的工作，促進了企業(yè)技術(shù)進步，提高了生產(chǎn)效率，減小了人工風(fēng)險，改善了工人的工作環(huán)境條件，提高了自動化生產(chǎn)水平，有效地解放了勞動生產(chǎn)力，減輕勞動強度，同時促進了企業(yè)人員素質(zhì)、管理水平的提高，促進了企業(yè)的標準化、規(guī)范化、信息化的基礎(chǔ)建設(shè)。

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