沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司 / 徐歡

側(cè)叉式AGV系統(tǒng)在物料輸送中的應(yīng)用

沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司 / 徐歡

針對(duì)AGV應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，本文結(jié)合側(cè)叉式AGV系統(tǒng)工作流程，確定了側(cè)叉式AGV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、系統(tǒng)參數(shù)及主要功能。側(cè)叉式AGV無需轉(zhuǎn)向即可實(shí)現(xiàn)物料取放，適合較窄運(yùn)輸通道工況下自動(dòng)完成物料輸送作業(yè)。

AGV、側(cè)叉式、窄通道、物料輸送

自動(dòng)導(dǎo)引車（Automatic Guided Vehicle，簡(jiǎn)稱AGV）是一種無人駕駛的搬運(yùn)車，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化物流系統(tǒng)中。AGV具有自動(dòng)化程度高、安全平穩(wěn)、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，可降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率。本文介紹了側(cè)叉式AGV系統(tǒng)在物料自動(dòng)搬運(yùn)中的典型應(yīng)用，其適用于運(yùn)輸通道較窄、常規(guī)叉車等無法轉(zhuǎn)向的工況。

一、側(cè)叉式AGV搬運(yùn)物料工作流程

在工位上，人工按下呼叫按鈕，側(cè)叉式AGV車自動(dòng)運(yùn)行至取貨工位后，車上的側(cè)叉以低位伸出貨叉，待貨叉出叉到位后將其提升到高位，把貨物提升離開貨臺(tái)；隨后貨叉收回，將貨物取放到AGV車上；然后，AGV自動(dòng)運(yùn)行到放貨工位，并將貨物放到工位臺(tái)架上；完成后，AGV車自動(dòng)運(yùn)行到等待工位，等待下一呼叫。在等待工位，根據(jù)電量消耗情況，AGV車可進(jìn)行自動(dòng)充電。側(cè)叉式AGV車具有左右雙側(cè)出叉功能，即AGV車可以實(shí)現(xiàn)左右兩側(cè)移載貨物。

>> 圖1 側(cè)叉式AGV系統(tǒng)示意圖

二、側(cè)叉式AGV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

側(cè)叉式AGV系統(tǒng)由側(cè)叉式AGV、自動(dòng)充電系統(tǒng)、地面導(dǎo)航系統(tǒng)、呼叫系統(tǒng)等構(gòu)成，如圖1。

1.側(cè)叉式AGV

側(cè)叉式AGV可完成物料的取放及搬運(yùn)，如圖2。它主要有車體貨叉舉升裝置、貨叉伸縮裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、車載控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、導(dǎo)航定位裝置、安全保護(hù)裝置通訊裝置等構(gòu)成。

安全保護(hù)裝置由一些傳感器、報(bào)警器等組成，有避撞、避障檢測(cè)及安全警示等功能，對(duì)人及設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)。在AGV的運(yùn)行方向設(shè)有接觸式保險(xiǎn)杠，在受到一定的壓力后將報(bào)警，并控制AGV車停止運(yùn)動(dòng)。在AGV車體四角設(shè)急停開關(guān)，任何時(shí)間按下這一開關(guān)AGV立即停止運(yùn)行。AGV安裝醒目的信號(hào)燈和聲音報(bào)警裝置，以提醒周圍的人員。AGV車上設(shè)有軟件保護(hù)，有偏離導(dǎo)航保護(hù)、地標(biāo)丟失保護(hù)、導(dǎo)航帶缺損保護(hù)、部件故障保護(hù)、通訊故障保護(hù)、超差保護(hù)、失速保護(hù)等保護(hù)功能。

AGV車體控制嵌入式軟件，可執(zhí)行多任務(wù)的操作，可進(jìn)行多窗口的動(dòng)態(tài)觀察，并且恢復(fù)功能強(qiáng)。在AGV運(yùn)動(dòng)的過程中，可通過顯示終端，動(dòng)態(tài)觀察AGV各個(gè)機(jī)構(gòu)的工作和位置狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)急停和通訊中斷等故障時(shí)，無需重新上線，都可以在故障解決以后立即恢復(fù)運(yùn)行。AGV車體控制嵌入式軟件提高了AGV的可維修性，縮短了停線時(shí)間。

2.自動(dòng)充電系統(tǒng)

自動(dòng)充電系統(tǒng)采用在線自動(dòng)充電的方式為AGV補(bǔ)充能量。AGV使用免維護(hù)充電電池作為供電電源，在專用的充電站停車進(jìn)行在線充電。

在AGV運(yùn)行路線的充電位置上安裝有地面充電連接器，在AGV車上裝有與之配套的充電連接器。AGV運(yùn)行到充電位置后，AGV充電連接器與地面充電器的充電滑觸板連接。整個(gè)充電過程是全自動(dòng)的，無需人工干預(yù)。

3.導(dǎo)航系統(tǒng)

地面導(dǎo)航系統(tǒng)采用導(dǎo)航磁條方式，導(dǎo)航磁條覆蓋AGV的運(yùn)行區(qū)域，形成AGV運(yùn)行的路徑。導(dǎo)航磁條可以粘貼或埋于地下。導(dǎo)航傳感器采用CAN總線通訊方式，接線少可靠性高。

4.呼叫系統(tǒng)

呼叫系統(tǒng)由呼叫按鈕盤及無線AP電臺(tái)組成，用于物料輸送的申請(qǐng)及AGV運(yùn)行任務(wù)的下達(dá)。呼叫系統(tǒng)和AGV之間組成無線局域網(wǎng)。

呼叫系統(tǒng)為工位上設(shè)一個(gè)呼叫操作盤，用于物料運(yùn)輸?shù)纳暾?qǐng)。呼叫系統(tǒng)與AGV間采用無線通訊方式，呼叫系統(tǒng)依靠無線局域網(wǎng)向AGV發(fā)出系統(tǒng)控制指令與任務(wù)調(diào)度指令。無線局域網(wǎng)使用工業(yè)級(jí)專業(yè)通訊電臺(tái)，且通訊電臺(tái)支撐多組無縫方式漫游，在較大的應(yīng)用空間內(nèi)有非常好的區(qū)域擴(kuò)展能力。

>> 圖2 側(cè)叉式AGV示意圖

三、側(cè)叉式AGV系統(tǒng)性能參數(shù)

AGV控制方式：全自動(dòng)/半自動(dòng)/手動(dòng)。

通訊方式：無線局域網(wǎng)通訊。

AGV導(dǎo)航方式：磁條導(dǎo)航。

AGV型式：舉升側(cè)叉式。

伸叉方向：左右雙向叉。

運(yùn)動(dòng)方向：前進(jìn)，后退，側(cè)移，轉(zhuǎn)彎。

最大速度 ：60m/min（速度0～60m/min可調(diào)）。

運(yùn)行控制速度：42 m/min。

導(dǎo)航精度 ：±10 mm。

停車精度 ：±10mm。

充電方式 ：在線自動(dòng)充電。

工作噪音：≤70dB。

四、側(cè)叉式AGV系統(tǒng)主要功能

根據(jù)客戶的使用需求，結(jié)合AGV系統(tǒng)的特點(diǎn)，針對(duì)應(yīng)用于窄通道中物料搬運(yùn)的特點(diǎn)，側(cè)叉式AGV系統(tǒng)的主要功能如下：

1.系統(tǒng)管理具有今后AGV數(shù)量、修改路徑的擴(kuò)展功能，并保護(hù)用戶能夠獨(dú)立進(jìn)行小車運(yùn)行路線簡(jiǎn)單程序修改。

2.車載顯示器和操作面板可以查看AGV工作狀態(tài)、提示操作步驟和故障信息，可以人工設(shè)定或修改部分單機(jī)控制參數(shù)。

3.AGV可以前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、側(cè)移等全方位運(yùn)行，可保證AGV在窄通道內(nèi)自由運(yùn)行。

4.在停車等待位，設(shè)有充電連接器，AGV車可自動(dòng)檢測(cè)及充電。系統(tǒng)中還配備一臺(tái)手持充電機(jī)，以便于特殊情況下由人工對(duì)AGV進(jìn)行充電。

5.AGV車具有完善的多級(jí)安全報(bào)警機(jī)制，包括前后接觸式防碰保險(xiǎn)杠、急停按鈕、聲光報(bào)警燈等，可以在各種情況下保證AGV系統(tǒng)以及AGV周邊操作人員及設(shè)備的安全。

6.AGV具有手動(dòng)、離線自動(dòng)、自動(dòng)運(yùn)行三種運(yùn)行模式，前兩種方式均可使AGV脫離網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行，便于系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)及緊急情況處理。

五、結(jié)束語

側(cè)叉式AGV具有左右兩側(cè)移載貨物的功能，可在運(yùn)輸通道較窄的工況下應(yīng)用，對(duì)于改善工作環(huán)境、節(jié)約人工成本、提高生產(chǎn)效率有著重要意義。