裝配物料輸送系統(tǒng)

重大智能制造裝備——裝配物料輸送系統(tǒng)Ship

Intelligent

Manufacturing5.3裝配物料輸送系統(tǒng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解物料輸送系統(tǒng)的原理及現(xiàn)狀。【重點(diǎn)】了解物料輸送系統(tǒng)的原理?！窘ㄗh學(xué)時(shí)】2課時(shí)。智能裝配機(jī)器人5.3裝配物料輸送系統(tǒng)「本節(jié)導(dǎo)讀」Introduction配工藝的自動(dòng)化柔性化很大程度上取決于一個(gè)好的供料系統(tǒng)。盡管各種上料裝置是相對(duì)獨(dú)立的，但它只是整個(gè)系統(tǒng)的一部分。因?yàn)樽詣?dòng)裝配要求有較高生產(chǎn)率，各種裝配零件從散裝狀態(tài)到待裝狀態(tài)必須經(jīng)過(guò)一個(gè)處理過(guò)程，即能在正確的位置、準(zhǔn)確的時(shí)刻、以正確的空間狀態(tài)從行列中分離出來(lái)，移置到裝配機(jī)相應(yīng)工位上。本節(jié)通過(guò)解讀物料輸送系統(tǒng)的原理及現(xiàn)狀，闡述物料輸送系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，讓同學(xué)更好的了解物料輸送系統(tǒng)在工業(yè)制造中所承擔(dān)角色的重要性。裝配工藝的自動(dòng)化柔性化很大程度上取決于一個(gè)好的供料系統(tǒng)。盡管各種上料裝置是相對(duì)獨(dú)立的，但它只是整個(gè)系統(tǒng)的一部分。因?yàn)樽詣?dòng)裝配要求有較高生產(chǎn)率，各種裝配零件從散裝狀態(tài)到待裝狀態(tài)必須經(jīng)過(guò)一個(gè)處理過(guò)程，即能在正確的位置、準(zhǔn)確的時(shí)刻、以正確的空間狀態(tài)從行列中分離出來(lái)，移置到裝配機(jī)相應(yīng)工位上。供料系統(tǒng)包括上料裝置、輸料裝置、操縱機(jī)構(gòu)等，對(duì)裝配零件進(jìn)行定向整理與規(guī)則運(yùn)動(dòng)。供料

過(guò)程與裝配零件的結(jié)構(gòu)特性和狀態(tài)特性有直接關(guān)系。裝配零件的結(jié)構(gòu)特性指幾何形狀、尺寸數(shù)據(jù)、

物理特性等；裝配零件的狀態(tài)特性包括靜止?fàn)顟B(tài)下的穩(wěn)定性、安全性、可布置性和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的方

向穩(wěn)定性。供料的可靠性還受零件的質(zhì)量、清潔程度的影響，如幾何形狀超差，切削液、電鍍殘余

物等，如果附著物帶入供料裝置中會(huì)引起損壞或停機(jī)。對(duì)易變形件，須把它們存放在具有一定尺寸

限制的容器中，防止底部零件由于自重作用而變形。還要注意解決大公差件、互鎖性零件、高敏件、低剛度件、幾何形狀不穩(wěn)定及特殊物理化學(xué)性質(zhì)零件的定向輸送問(wèn)題。供料系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)裝配系統(tǒng)有

很大影響，其開(kāi)發(fā)費(fèi)用和時(shí)間占有較大比例，其可靠性是影響自動(dòng)裝配過(guò)程故障率的主要因素。供

料系統(tǒng)的自動(dòng)化是當(dāng)前制造企業(yè)追求的目標(biāo)，當(dāng)前需要在全面信息集成和高度自動(dòng)化環(huán)境下，以制

造工藝過(guò)程的相關(guān)知識(shí)為依據(jù)，高效、合理地利用全部?jī)?chǔ)運(yùn)裝置將物料準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確和保質(zhì)地運(yùn)送到

位。5.3.1物料供輸自動(dòng)化一、物料系統(tǒng)及其功用物流是物料的流動(dòng)過(guò)程。物流按物料性質(zhì)不同可分為工件流、工具流和配套流三種。其中工件流由原材料、半成品、成品構(gòu)成；工具流由刀具、夾具構(gòu)成；配套流由托盤(pán)、輔助材料、備件等構(gòu)成。在自動(dòng)化制造系統(tǒng)中，物流系統(tǒng)是指工件流、工具流和配套流的移動(dòng)與存儲(chǔ)，它主要完成物料的存儲(chǔ)、輸送、裝卸、管理等功能。存儲(chǔ)功能在制造系統(tǒng)中，有許多物料處于等待狀態(tài)，即不處在加工和使用狀態(tài)，這些物料需要存儲(chǔ)和緩存。輸送功能完成物料在各工作地點(diǎn)之間的傳輸，滿足制造工藝過(guò)程和處理順序的需求。裝卸功能實(shí)現(xiàn)加工設(shè)備及輔助設(shè)備上、下料的自動(dòng)化，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。管理功能物料在輸送過(guò)程中是不斷變化的，因此需要對(duì)物料進(jìn)行有效的識(shí)別和管理。5.3.1物料供輸自動(dòng)化二、物流系統(tǒng)的組成及分類(lèi)物流供輸系統(tǒng)的組成及分類(lèi)如圖所示。單機(jī)自動(dòng)供料裝置完成單機(jī)自動(dòng)上、下料任務(wù)，由儲(chǔ)料器、隔料器、上料器、輸料槽、定位裝置等組成。自動(dòng)線輸送系統(tǒng)完成自動(dòng)線上的物料輸送任務(wù)，由各種連續(xù)輸送機(jī)、通用懸掛小車(chē)、有軌導(dǎo)向小車(chē)及隨行夾具返回裝置等組成。FMS物流系統(tǒng)完成FMS物料的傳輸，由自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)、積放式懸掛小車(chē)、積放式有軌導(dǎo)向小車(chē)、搬運(yùn)機(jī)器人、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。5.3.1物料供輸自動(dòng)化物流供輸系統(tǒng)的組成及分類(lèi)三、物料供輸?shù)纳a(chǎn)能力可以用以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)明：①零件方面：零件整理的程度、運(yùn)動(dòng)特性等。②空間方面：到連接位置的可通過(guò)性等。③運(yùn)動(dòng)方面：運(yùn)動(dòng)的數(shù)量和方向等。④操作方面：連接表面的數(shù)量、操作力等。⑤數(shù)量方面：給料的數(shù)量和節(jié)奏。5.3.1物料供輸自動(dòng)化圖給料過(guò)程的數(shù)量特征(a)單件供給(b)成組供給(c)連續(xù)供給四、物流系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求應(yīng)實(shí)現(xiàn)可靠、無(wú)損傷和快速的物料流動(dòng)。應(yīng)具有一定的柔性，即靈活性、可變性和可重組性。能夠?qū)崿F(xiàn)“零庫(kù)存”生產(chǎn)目標(biāo)。采用有效的計(jì)算機(jī)管理，提高物流系統(tǒng)的效率，減少建設(shè)投資。應(yīng)具有可擴(kuò)展性、人性化和智能化。5.3.1物料供輸自動(dòng)化一、傳送設(shè)備（1）傳送設(shè)備傳送設(shè)備的功能是在裝配工位之間、裝配工位與料倉(cāng)和中轉(zhuǎn)站之間傳送工件托盤(pán)、基礎(chǔ)件和其他零件。這種傳送運(yùn)動(dòng)根據(jù)裝配過(guò)程的要求可以是間歇的，也可以是連續(xù)的。傳送設(shè)備的集中程度影響系統(tǒng)的成本。在傳送系統(tǒng)中，方向需要變化的傳送鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)都是通過(guò)萬(wàn)向接頭連接的。在水平面和垂直面內(nèi)都可以彎成圓弧形。在垂直傳送時(shí)傳送鏈的某些環(huán)節(jié)上裝有攜帶爪。傳送鏈的傳送速度可以達(dá)到5~60m/min。小質(zhì)量的零件使用雙帶傳送系統(tǒng)傳送是很可靠的。工件托盤(pán)位于兩

股傳送帶上面，裝配操作時(shí)一般要從傳送帶上取下來(lái)。負(fù)荷極限為30kg，傳送帶連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于大的工件托盤(pán)可以使用滾道，輥?zhàn)涌梢杂涉溁蚱綆?dòng)。連接設(shè)備的安置可以根據(jù)裝配系統(tǒng)的具體要求采用頂置式、下置式或通過(guò)式傳送系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)形式一經(jīng)確定，傳送運(yùn)動(dòng)的方式也就基本確定了。5.3.2裝配物料輸送系統(tǒng)傳遞設(shè)備把倉(cāng)庫(kù)、傳送系統(tǒng)和裝配機(jī)械連接起來(lái)需要一定的設(shè)備。該類(lèi)設(shè)備用來(lái)自動(dòng)化地傳送工件、工件托盤(pán)和部件，稱為傳遞設(shè)備。傳遞過(guò)程的主要功能有：換位、傳遞、在某些情況下還包括臨時(shí)儲(chǔ)存。換位就是指物體的運(yùn)動(dòng)，與耦合對(duì)象脫開(kāi)。傳遞就是再傳送系統(tǒng)內(nèi)部從一段變換到另外一段。為了使工件托盤(pán)與原來(lái)的傳送段分離就需要一個(gè)傳遞單元，傳遞單元從一個(gè)傳送段接受工件托盤(pán)并把它遣送到另一個(gè)橫向運(yùn)動(dòng)的傳送段，工件托盤(pán)從那里獲取能量沿橫向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。在選擇傳遞設(shè)備時(shí)必須說(shuō)明在質(zhì)量和數(shù)量方面的要求：①連接單元的參數(shù)，如尺寸、外形、質(zhì)量、體積、工件的可疊性、敏感性和包裝密度。②地點(diǎn)和路徑參數(shù)，如來(lái)源地、目的地、兩地之間的高度差和距離，最小路徑寬度，可使用的能量。③功率參數(shù)，如傳遞效率、運(yùn)動(dòng)速度、每分鐘件數(shù)等。輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)是具有補(bǔ)充功能的設(shè)備。它們可以保證物流系統(tǒng)的暢通?；剞D(zhuǎn)單元、轉(zhuǎn)向單元和往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元也都屬于輔

助系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向單元或用在一條裝配線中間使一直壓在下面的面翻到上面來(lái)，或用在裝配線末以包裝產(chǎn)品。對(duì)于較大

的平面型的產(chǎn)品適宜采用吸盤(pán)來(lái)抓取。如果是敏感的表面(易損壞)，還可以在吸盤(pán)和工件表面之間襯一層柔軟透氣的織物。5.3.2裝配物料輸送系統(tǒng)二、帶式輸送系統(tǒng)帶式輸送系統(tǒng)是一種利用連續(xù)運(yùn)動(dòng)和具有撓性

的輸送帶來(lái)輸送物料的輸送系統(tǒng)。帶式輸送系

統(tǒng)如圖所示。它主要由輸送帶、驅(qū)動(dòng)裝置、傳

動(dòng)滾筒、托輥、張緊裝置等組成。輸送帶是一

種環(huán)形封閉形式，它兼有輸送和承載兩種功能。傳動(dòng)滾筒依靠摩擦力帶動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)，輸送帶

全長(zhǎng)靠許多托輥支承，并且由張緊裝置拉緊。

帶式輸送系統(tǒng)主要輸送散狀物料，但也能輸送

單件質(zhì)量不大的工件。5.3.2裝配物料輸送系統(tǒng)1-上托輥；2-工件；3-輸送帶；4-傳動(dòng)滾筒；5-張緊輪；6-下托輥；

7-電動(dòng)機(jī)；8-減速器；9-傳動(dòng)鏈條帶式輸送系統(tǒng)輸送帶根據(jù)輸送的物料不同，輸送帶可采用橡膠帶、塑料帶、繩芯帶、鋼網(wǎng)帶等，而橡膠帶按用途又可分為強(qiáng)力型、普通型、輕型、井巷型和耐熱型5種。輸送帶兩端可使用機(jī)械接頭、冷粘接頭和硫化接頭連接。機(jī)械接頭的強(qiáng)度僅為帶體強(qiáng)度的35%~40%，故應(yīng)用日漸減少。冷粘接頭的強(qiáng)度可達(dá)帶體強(qiáng)度的70%左右，應(yīng)用日趨增多。硫化接頭的強(qiáng)度能達(dá)到帶體強(qiáng)度的85%~90%，接頭壽命最長(zhǎng)。輸送帶的寬度應(yīng)比成件物料的寬度大50~100mm。物料對(duì)輸送帶的比壓應(yīng)小于5kPa。滾筒及驅(qū)動(dòng)裝置滾筒分為傳動(dòng)滾筒及改向滾筒兩大類(lèi)。傳動(dòng)滾筒與驅(qū)動(dòng)裝置相連，其外表面可以使金屬表面，也可包上橡膠層來(lái)增加摩擦因數(shù)。改向滾筒用來(lái)改變輸送帶的運(yùn)行方向和增加輸送帶在傳動(dòng)滾筒上的包角。驅(qū)動(dòng)裝置主要由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、傳動(dòng)滾筒等組成。輸送帶通常在有負(fù)載下啟動(dòng)，因此應(yīng)選擇啟動(dòng)力矩大的電動(dòng)機(jī)。減速器一般可采用蝸輪減速器、行星擺線針輪減速器或圓柱齒輪減速器。將電動(dòng)機(jī)、減速器、傳動(dòng)滾筒做成一體的滾筒稱之為電動(dòng)滾筒，電動(dòng)滾筒是一種專(zhuān)為輸送帶提供動(dòng)

力的部件。5.3.2裝配物料輸送系統(tǒng)（3）托輥帶式輸送系統(tǒng)常用于遠(yuǎn)距離輸送物料，為了防止物料重力和輸送帶自重造成的帶下垂，須在輸送帶下安置許多托輥。托輥的數(shù)量依帶長(zhǎng)而定，輸送大件成件物料時(shí)，上托輥間距應(yīng)小于成件物料在輸送方向上的尺寸之半，下托輥間距可取上托輥間距的2倍左右。托輥結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)所輸送物料的種類(lèi)來(lái)選擇，如圖所示常見(jiàn)的幾種托輥結(jié)構(gòu)形式。托輥按作用分為承載托輥，如圖（a）~（c）;空載托輥，如圖（d）~（f）;調(diào)心托輥,如圖（g）~（i）。5.3.2裝配物料輸送系統(tǒng)（4）張緊裝置張緊裝置的作用是使輸送帶產(chǎn)生一定

的預(yù)張力，避免帶在傳動(dòng)滾筒上打滑；同時(shí)控制輸送帶在托輥間的撓度，減

小輸送阻力。張緊裝置按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分

為螺桿式、彈簧螺桿式、墜垂式、絞

車(chē)式等，圖4-33所示是墜垂式張緊裝置，它的張緊滾筒裝在一個(gè)能在機(jī)架

上移動(dòng)的小車(chē)上，利用重錘拉緊小車(chē)，這種張緊裝置可方便地調(diào)整張緊力的

大小。5.3.2裝配物料輸送系統(tǒng)垂墜式張緊裝置示意圖5.3.2裝配物料輸送系統(tǒng)三、鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)由鏈條、鏈輪、電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器等組成，如圖所示。長(zhǎng)距離輸送的鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)應(yīng)增加張緊裝置和鏈條支承導(dǎo)軌。（1）鏈條輸送鏈條有彎片鏈、套筒滾柱鏈、叉形鏈、焊接鏈、可拆鏈、履帶鏈、齒形鏈等結(jié)構(gòu)形式。與傳動(dòng)鏈相比，輸送鏈鏈條較長(zhǎng)、重量大。一般將輸送鏈的節(jié)距設(shè)計(jì)成普通傳動(dòng)鏈的2倍或3倍以上，這樣可以減少鉸鏈個(gè)數(shù)，減輕鏈條重量，提高輸送性能。在鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)中，物料一般通過(guò)鏈條上的附件帶動(dòng)前進(jìn)。附件可用鏈條上的零件擴(kuò)展而形成，同時(shí)可以配置二級(jí)附件(如托架、料斗、運(yùn)載機(jī)構(gòu)等)。鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)5.3.2裝配物料輸送系統(tǒng)鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)三、鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)由鏈條、鏈輪、電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器等組成，如圖所示。長(zhǎng)距離輸送的鏈?zhǔn)捷斔拖到y(tǒng)應(yīng)增加張緊裝置和鏈條支承導(dǎo)軌。（2）鏈輪鏈輪的基本參數(shù)、齒形及公差、齒槽

形狀、軸向齒廓、鏈輪公差等依據(jù)國(guó)

家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8350-2008《輸送鏈、附件和鏈輪》設(shè)計(jì)。鏈輪齒數(shù)Z對(duì)輸送鏈性能的影響較大，Z太小，會(huì)使鏈條運(yùn)行平穩(wěn)性變差，而且會(huì)使沖擊、振動(dòng)、噪聲和磨損加大。鏈輪的齒數(shù)過(guò)大，

則會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)龐大。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)鏈?zhǔn)綘恳挠熊墝?dǎo)向小車(chē)1-牽引鏈條；2-載重小車(chē)；3-軌道一、有軌導(dǎo)向小車(chē)有軌導(dǎo)向小車(chē)(Rail

GuidedVehicle，RGV)是依靠鋪設(shè)在地面上的軌道進(jìn)行導(dǎo)向并運(yùn)送工件的輸送系統(tǒng)。RGV具有移動(dòng)速度大、加速性能好、承載能力大的優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是軌道不宜改動(dòng)、柔性差、車(chē)間空間利用率低、噪聲大。圖所示是一種鏈?zhǔn)綘恳挠熊墝?dǎo)向小車(chē)，它由牽引件、載重小車(chē)、軌道、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置等組成。在載

重小車(chē)的底盤(pán)前后各裝一個(gè)導(dǎo)向銷(xiāo)，地面下鋪設(shè)一條

有軌道的地溝，小車(chē)的導(dǎo)向銷(xiāo)嵌入軌道中，保證小車(chē)

沿著軌道運(yùn)動(dòng)。小車(chē)前面的導(dǎo)向銷(xiāo)除導(dǎo)向外，還作為

牽引銷(xiāo)牽引小車(chē)移動(dòng)。牽引銷(xiāo)可上下滑動(dòng)，當(dāng)牽引銷(xiāo)

處于下位時(shí)，由牽引件帶動(dòng)小車(chē)運(yùn)行；當(dāng)牽引銷(xiāo)處于

上位時(shí)，其脫開(kāi)牽引件推爪，小車(chē)停止運(yùn)行。二、自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)具自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)(automated

guided

vehicle，AGV)是一種由計(jì)算機(jī)控制，按照一定程序自動(dòng)完成運(yùn)輸任務(wù)的運(yùn)輸工具。自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)是柔性物流系統(tǒng)中物料運(yùn)輸工的發(fā)展趨勢(shì)。相比歐美國(guó)家和日本的AGV行

業(yè)發(fā)展，中國(guó)對(duì)AGV的研究和應(yīng)用工作開(kāi)展

相對(duì)緩慢。以汽車(chē)領(lǐng)域AGV使用情況為例，

中國(guó)汽車(chē)領(lǐng)域AGV保有密度僅為70臺(tái)/萬(wàn)名工人，美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家均超1000臺(tái)/萬(wàn)名工人，AGV在中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域使用程度仍

有待加深。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)部分國(guó)家汽車(chē)領(lǐng)域AGV使用密度情況，2019年中國(guó)自20世紀(jì)60年代開(kāi)始自主研發(fā)AGV，2014年以來(lái)，銷(xiāo)量才開(kāi)始大幅增長(zhǎng)。主要原因是AGV在中國(guó)的售價(jià)較高，企業(yè)考慮成本

因素并未大規(guī)模采用。例如，1臺(tái)激光導(dǎo)引后叉式AGV的售價(jià)約為120萬(wàn)人民幣，相當(dāng)于

3.5個(gè)歐美工人一年的工資費(fèi)用，相當(dāng)于24個(gè)中國(guó)工人一年的工資費(fèi)用總和。中國(guó)國(guó)產(chǎn)高端激光導(dǎo)引AGV產(chǎn)品售價(jià)約為100萬(wàn)元人民幣，中低端產(chǎn)品售價(jià)亦需40萬(wàn)元人民幣，售價(jià)普遍較高，因此在人力成本廉價(jià)的年代，AGV產(chǎn)品并未在中國(guó)大規(guī)模普及，僅大規(guī)模集中應(yīng)用于大型工業(yè)生產(chǎn)制造企業(yè)。2014年以后，中國(guó)人口紅利進(jìn)一步消退，人工成本不斷上升，

AGV的市場(chǎng)價(jià)值逐漸被挖掘。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)中國(guó)AGV機(jī)器人與機(jī)器人市場(chǎng)占比關(guān)系，2019年AGV主要由車(chē)架、蓄電池、充電裝置、電氣系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)向裝置、自動(dòng)認(rèn)址和精確停位系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、通信單元和自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)等組成。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)以機(jī)器人為中心的輸送形式1-車(chē)削中心；2-數(shù)控銑床；3-鉆床；4-緩沖站；5-加工中心自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)（1）AGV的特點(diǎn)①較高的柔性只要改變一下導(dǎo)向程序，就可以方便地改變、修改和擴(kuò)充AGV的移動(dòng)路線。與RGV相比，AGV改造的工作量要小得多。②實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制計(jì)算機(jī)能實(shí)時(shí)地對(duì)AGV進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)AGV與計(jì)算機(jī)的雙向通信。不管小車(chē)在何處或處于何種狀態(tài)(靜止或運(yùn)動(dòng))，計(jì)算機(jī)都可以用調(diào)頻法通過(guò)發(fā)送器向任一特定的小車(chē)發(fā)出命令，只有頻率相同的小車(chē)才能響應(yīng)這個(gè)命令。另一方面，小車(chē)也能向計(jì)算機(jī)發(fā)回信息，報(bào)告小車(chē)的狀態(tài)、小車(chē)故障、蓄電池狀態(tài)等。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)③安全可靠AGV能以低速運(yùn)行，自動(dòng)導(dǎo)向小車(chē)運(yùn)行速度一般為10~70m/min。AGV通常備有微處理器控制系統(tǒng)，能與本區(qū)的其他控制器進(jìn)行通信，可以防止相互碰撞。有的AGV還安裝了定位精度傳感器或定位中心裝置，可保證定位精度達(dá)到±30mm，精確定位的AGV可達(dá)到士3mm。此外，AGV還可備有報(bào)警信號(hào)燈、揚(yáng)聲器、緊停按鈕、防火安全聯(lián)鎖裝置，以保證運(yùn)輸?shù)陌踩浴＂芫S護(hù)方便維護(hù)工作包括對(duì)小車(chē)蓄電池的再充電和對(duì)小車(chē)電動(dòng)機(jī)、車(chē)上控制器、通信裝置、安全報(bào)警裝置的常規(guī)檢測(cè)等。大多數(shù)AGV備有蓄電池狀況自動(dòng)預(yù)報(bào)設(shè)施，當(dāng)蓄電池的儲(chǔ)備能量降到需要充電的規(guī)定值時(shí)，AGV會(huì)自動(dòng)去充電站充電，

一般AGV可連續(xù)工作8h而無(wú)須充電。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)（2）AGV的分類(lèi)按導(dǎo)向方式不同，可將AGV分為以下幾種類(lèi)型：①線導(dǎo)小車(chē)線導(dǎo)小車(chē)是利用電磁感應(yīng)制導(dǎo)原理進(jìn)行導(dǎo)向的。它需在行車(chē)路線的地面下埋設(shè)環(huán)形感應(yīng)電纜來(lái)制導(dǎo)小車(chē)運(yùn)動(dòng)。目前，線導(dǎo)小車(chē)在工廠中應(yīng)用最廣泛。②光導(dǎo)小車(chē)光導(dǎo)小車(chē)是采用光電制導(dǎo)原理進(jìn)行導(dǎo)向的。它需在行車(chē)路線上涂上能反光的熒光線條，小車(chē)上的光敏傳感器接受反射光來(lái)制導(dǎo)小車(chē)運(yùn)動(dòng)，這樣小車(chē)線路易于改變，但對(duì)地面環(huán)境要求高。③遙控小車(chē)遙控小車(chē)沒(méi)有傳送信息的電纜，而是以無(wú)線電發(fā)送/接收設(shè)備來(lái)傳送控制命令和信息。遙控小車(chē)的活動(dòng)范圍和行車(chē)路線基本上不受限制，與線導(dǎo)、光導(dǎo)小車(chē)相比柔性最好。目前，這項(xiàng)技術(shù)還不十分成熟，正處在試驗(yàn)研究階段。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)（3）AGV車(chē)輪的布置圖所示是線導(dǎo)AGV車(chē)輪布置示意圖。圖(a)所示是一種三車(chē)輪的AGV，它的前輪既是轉(zhuǎn)向輪又是驅(qū)動(dòng)輪，這種AGV一般只能向前運(yùn)動(dòng)。圖(b)所示是一種差速轉(zhuǎn)向的AGV，它有四個(gè)車(chē)輪，中間兩個(gè)是驅(qū)動(dòng)輪，利用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的速度差實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，四個(gè)車(chē)輪的承載能力較大，并可以前后移動(dòng)。圖

(c)所示是一種獨(dú)立多輪轉(zhuǎn)向的AGV，它的四個(gè)車(chē)輪都兼有轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)功能，故這種AGV轉(zhuǎn)向最靈活方便，可沿任意方向運(yùn)動(dòng)。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)圖AGV車(chē)輪的布置（4

）AGV自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)目前，車(chē)間的AGV自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)以電磁式為主，圖所示是舵輪轉(zhuǎn)向AGV的自動(dòng)導(dǎo)向原理。在小車(chē)行車(chē)路線的地面上開(kāi)設(shè)一條寬3

~

10

mm、深10

~

20

mm的槽，

槽內(nèi)鋪設(shè)直徑為41

mm的絕緣導(dǎo)向線，表面用環(huán)氧樹(shù)脂灌封。給導(dǎo)向線提供低頻(<15

k

Hz)、低壓<40

V)、電流為200

~

400

m

A的交流電，則在導(dǎo)向線周?chē)纬?/p>

交變磁場(chǎng)。小車(chē)導(dǎo)向輪的兩側(cè)裝有導(dǎo)向感應(yīng)線圈，隨導(dǎo)向輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)向輪偏離導(dǎo)向線或?qū)蚓€轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于兩個(gè)線圈偏離導(dǎo)向線的距離不等，所以線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不相等。對(duì)兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行比較，產(chǎn)生差值電壓AU，差值電壓AU經(jīng)過(guò)交流電壓放大器、功率放大器兩級(jí)放大和整流等環(huán)節(jié)，控制直流導(dǎo)向電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，達(dá)到導(dǎo)向的目的。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)圖AGV的自動(dòng)導(dǎo)向原理導(dǎo)向感性線圈；2-交流電壓放大器；3-整流器；運(yùn)算放大器；功率放大器；6-直流導(dǎo)向電動(dòng)機(jī)；7-減速器；8-導(dǎo)向輪；9-導(dǎo)向線AGV自動(dòng)認(rèn)址與精確停位系統(tǒng)自動(dòng)認(rèn)址與精確停位系統(tǒng)的任務(wù)是使小車(chē)能將物料準(zhǔn)確地送到位。自動(dòng)認(rèn)址系統(tǒng)首先需要在工位

上安置地址信息發(fā)送元件，一般直接在導(dǎo)向線兩側(cè)埋設(shè)認(rèn)址的感應(yīng)線圈。感應(yīng)線圈地址碼是將每

個(gè)地址進(jìn)行編碼，再將若干線圈以不同方式連接，產(chǎn)生不同方向的磁通，用“0”和"1"表示地址碼。上述地址信號(hào)由安裝在小車(chē)上的接收線圈接收，經(jīng)放大、整形送入計(jì)數(shù)電路或邏輯判別電路，判斷正確后，發(fā)出命令使小車(chē)減速、停車(chē)，或前后微量調(diào)整，達(dá)到精確停位。AGV的導(dǎo)向控制系統(tǒng)AGV上對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)向傳感器，接收到地面導(dǎo)向線的電磁感應(yīng)信號(hào)后，兩導(dǎo)向傳感器信號(hào)經(jīng)比較、放大處理后，可得到AGV的偏差方向和偏差量。此綜合信號(hào)經(jīng)一階微分處理后得到反映AGV偏角的量，經(jīng)二階微分處理后得到反映AGV偏角變化速度的量。將AGV的偏差、偏角和偏角變化速度三個(gè)量加權(quán)放大后，用以控制和驅(qū)動(dòng)AGV的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使AGV能實(shí)時(shí)地消除車(chē)體與導(dǎo)向線路的偏離。5.3.3導(dǎo)向小車(chē)（7）AGV的管理AGV系統(tǒng)的管理就是為了確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行，最大限度地提高物料的通過(guò)量，使生產(chǎn)效益達(dá)到最高水平。它一般包括三方面的內(nèi)容，即交通管制、車(chē)輛調(diào)度和系統(tǒng)監(jiān)控。①交通管制在多車(chē)系統(tǒng)中必須有交通管制，這樣才能避免小車(chē)之間的相互碰撞。目前應(yīng)用最