物流工程技術(shù)學(xué)：AGV自動導(dǎo)引搬運(yùn)車

2024/4/101AGV(自動導(dǎo)引搬運(yùn)車）主要內(nèi)容：AGV的概念結(jié)構(gòu)組成主要技術(shù)參數(shù)工作原理2024/4/1021概述1.1ＡＧＶ的基本概念根據(jù)美國物流協(xié)會定義，AGV（AutomatedGuidedVehicle）是指裝備有電磁或光學(xué)導(dǎo)引裝置，能夠按照規(guī)定的導(dǎo)引路線行駛，具有小車運(yùn)行和停車裝置、安全保護(hù)裝置以及具有各種移載功能的運(yùn)輸小車。我國國家標(biāo)準(zhǔn)《物流術(shù)語》中，對AGV的定義為：AGV：能夠自動行駛到指定地點(diǎn)的無軌搬運(yùn)車輛。AGVS：是一種使車輛按照給定的路線自動運(yùn)行到指定場所，完成物料搬運(yùn)作業(yè)的系統(tǒng)。2024/4/1031.2AGVS的特點(diǎn)機(jī)電一體化自動化柔性化準(zhǔn)時(shí)化常常是自動化倉儲系統(tǒng)的重要組成部分。2024/4/104無人搬運(yùn)車在先進(jìn)國家于80年代便普遍應(yīng)用。AGV就像一座橋，把設(shè)備與設(shè)備連接在一起，其優(yōu)于手動運(yùn)輸在于安全、生產(chǎn)計(jì)劃、存貨控制等，使得人力不足、送錯料、待料等問題迎刃而解，因此，無人搬運(yùn)車的服務(wù)，在制造業(yè)取得競爭優(yōu)勢的自動化生產(chǎn)過程中，乃是不可或缺的重要設(shè)備。

AGV之背景2024/4/1051.3AGV的分類按照導(dǎo)引原理的不同，分為外導(dǎo)式和自導(dǎo)式兩大類型。1）外導(dǎo)式（固定路徑導(dǎo)引）：是在運(yùn)行路線上設(shè)置導(dǎo)向信息媒介，如導(dǎo)線、色帶等，由于車上的導(dǎo)向傳感器檢測接收到導(dǎo)向信息（如頻率、磁場強(qiáng)度、光強(qiáng)度等），再將此信息經(jīng)實(shí)時(shí)處理后用以控制車輛沿運(yùn)行線路正確地運(yùn)行。2）自導(dǎo)式（自由路徑導(dǎo)引）：采用坐標(biāo)定位原理，即在車上預(yù)先設(shè)定運(yùn)行作業(yè)路線的坐標(biāo)信息，并在車輛運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)地檢測出實(shí)際的車輛位置坐標(biāo)，再將兩者比較、判斷后控制車輛導(dǎo)向運(yùn)行。2024/4/1062AGV的基本結(jié)構(gòu)1—安全擋圈2、11—認(rèn)址線圈3—失靈控制線圈4—導(dǎo)向探測線圈5—驅(qū)動軸6—驅(qū)動電機(jī)7—轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)8—導(dǎo)向伺服電機(jī)9—蓄電池箱10—車架12—制動用電磁離合器13—車輪AGV的結(jié)構(gòu)圖保險(xiǎn)杠充電連接器控制箱本體貨叉從動輪驅(qū)動輪2024/4/1082AGV的基本結(jié)構(gòu)2.1車體車體由車架和相應(yīng)的機(jī)械裝置所組成，是AGV的基礎(chǔ)部分，是其他總成部件的安裝基礎(chǔ)；2.2蓄電和充電裝置AGV常采用24V或48V直流蓄電池為動力。蓄電池供電一般應(yīng)保證連續(xù)工作8小時(shí)以上的需要。2.3驅(qū)動裝置ＡＧＶ的驅(qū)動裝置由車輪、減速器、制動器、驅(qū)動電機(jī)及速度控制器等部分組成，是控制AGV正常運(yùn)行的裝置。其運(yùn)行指令由計(jì)算機(jī)或人工控制器發(fā)出，將電源接通驅(qū)動電機(jī)速度控制器。其運(yùn)行速度、方向、制動的調(diào)節(jié)分別由計(jì)算機(jī)控制。為了安全，在斷電時(shí)制動裝置能靠機(jī)械實(shí)現(xiàn)制動。

2024/4/1092AGV的基本結(jié)構(gòu)2.4轉(zhuǎn)向裝置接受導(dǎo)引系統(tǒng)的方向信息通過轉(zhuǎn)向裝置來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向動作。2.5車上控制器接受控制中心的指令并執(zhí)行相應(yīng)的指令，同時(shí)將本身的狀態(tài)（如位置、速度等）及時(shí)反饋給控制中心。2.6通信裝置實(shí)現(xiàn)AGV與地面控制站及地面監(jiān)控設(shè)備之間的信息交換。2.7安全保護(hù)裝置安全系統(tǒng)包括對AGV本身的保護(hù)、對人或其它設(shè)備的保護(hù)等方面。多重安全保護(hù)：主動安全保護(hù)裝置被動安全保護(hù)裝置2024/4/10103.2AGV的基本結(jié)構(gòu)2.8移載裝置與所搬運(yùn)貨物直接接觸，實(shí)現(xiàn)貨物轉(zhuǎn)載的裝置。2.9信息傳輸與處理裝置主要功能是對AGV進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控AGV所處的地面狀態(tài)，并與地面控制站實(shí)時(shí)進(jìn)行信息傳遞。2024/4/10113導(dǎo)引基本原理固定路徑導(dǎo)引方式和自由路徑導(dǎo)引方式。在行駛路徑上設(shè)置導(dǎo)引用的信息媒介物，AGV通過檢測出它的信息而得到導(dǎo)引的一種方式，如電磁導(dǎo)引、光學(xué)導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引(X稱磁性導(dǎo)引)等。在AGV控制器上儲存著區(qū)域布置的尺寸坐標(biāo)，通過識別車體當(dāng)前方位，自動地選擇行駛路徑的一種導(dǎo)引方式。2024/4/10123.1電磁導(dǎo)引的基本原理1---導(dǎo)向電線2—導(dǎo)向輪3—信號檢測器4—放大器5—導(dǎo)向電機(jī)6—減速器2024/4/1013它是在AGV的運(yùn)行路線下面埋設(shè)導(dǎo)向電線1，通以3～10KHZ的低壓、低頻電流，該交流電信號沿電線周圍產(chǎn)生磁場，AGV上裝設(shè)的信號檢測器3可以檢測到磁場的強(qiáng)弱并通過檢測回路以電壓的形式表示出來。當(dāng)導(dǎo)向輪2偏離導(dǎo)向電線后，則信號檢測器測出電壓差信號，此信號通過放大器4放大后控制導(dǎo)向電機(jī)5工作,然后導(dǎo)向電機(jī)再通過減速器控制導(dǎo)向輪回位，這樣，就會使AGV的導(dǎo)向輪始終跟蹤預(yù)定的導(dǎo)引路徑。2024/4/10143.2光學(xué)導(dǎo)引(OpticalGuided)

光學(xué)導(dǎo)引原理圖利用地面顏色與色帶顏色的反差，在明亮的地面上用黑色色帶，在黑暗的地面上用白色色帶。導(dǎo)引車的下面裝有光源，用以照射色帶。由色帶反射回來的光線由光學(xué)檢測器（傳感器）接受，經(jīng)過檢測和運(yùn)算回路進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果傳至驅(qū)動回路，由驅(qū)動回路控制驅(qū)動系統(tǒng)工作。當(dāng)AGV偏離導(dǎo)引路徑時(shí)，傳感器檢測到的亮度不同，經(jīng)過運(yùn)算回路計(jì)算出相應(yīng)的偏差值，然后由控制回路對ＡＧＶ的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)修正，使其回到導(dǎo)引路徑上來。因此，ＡＧＶ能夠始終沿著色帶的導(dǎo)引軌跡運(yùn)行。2024/4/10153.3自由路徑導(dǎo)引圖10－40激光導(dǎo)航導(dǎo)引原理圖在導(dǎo)引車頂部裝置一個(gè)沿360°方向按一定頻率發(fā)射激光的裝置。同時(shí)在AGV四周的一些固定位置上放置反射鏡片。當(dāng)AGV運(yùn)行時(shí)，不斷接受到從三個(gè)已知位置反射來的激光束，經(jīng)過簡單的幾何運(yùn)算，就可以確定AGV的準(zhǔn)確位置，控制系統(tǒng)根據(jù)ＡＧＶ的準(zhǔn)確位置對其進(jìn)行導(dǎo)向控制2024/4/1016AGV處理設(shè)備感應(yīng)器管理系統(tǒng)發(fā)出訊號回復(fù)訊息位置感應(yīng)資料回傳采取動作2024/4/10174AGVS的控制方式一般可分為三級控制方式中央控制計(jì)算機(jī)、地面控制器和車上控制器。是整個(gè)系統(tǒng)的控制指揮中心，它與各區(qū)域內(nèi)的地面控制器進(jìn)行通信，地面控制器接受中央控制計(jì)算機(jī)的管理。負(fù)責(zé)對區(qū)域內(nèi)的業(yè)務(wù)情況進(jìn)行監(jiān)控管理，如監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的狀況、統(tǒng)計(jì)AGV利用率、小車交通管制、跟蹤裝載、制定目標(biāo)地址、實(shí)時(shí)存儲小車的地址并將AGV的位置與裝載物的類型、數(shù)量傳輸給區(qū)域主計(jì)算機(jī)。

解釋并執(zhí)行從地面控制器(站)傳送來的指令，實(shí)時(shí)記錄AGV的位置，并監(jiān)控車上的安全裝置

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分布式控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖2024/4/1019圖3－35集中控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖AGV操作面板及主畫面2024/4/10215AGV的主要技術(shù)參數(shù)1）額定載重量2）自重3）車體尺寸4）停位精度5）最小轉(zhuǎn)彎半徑6）運(yùn)行速度7）電池電壓8）工作周期2024/4/10221.無人駕駛火車2.自動倉儲（AS/RS）3.裝配線作業(yè)4.彈性制造系統(tǒng)5.其它各種應(yīng)用AGV的應(yīng)用2024/4/1023無人搬運(yùn)車前身為軌道式導(dǎo)引車，輸出入訊號控制，使搬運(yùn)車沿預(yù)先鋪設(shè)的各式軌道運(yùn)行，其原理與軌道式相同，只不過以激光、磁力、電力或?qū)Ь€系統(tǒng)架設(shè)，不占空間。此外，AGV除了藉輸出入訊號回饋目前之位置與狀態(tài)，尚具有可移動其所托載物較高精確度之要求。所以，再目前業(yè)界一片實(shí)時(shí)化JIT（JustInTime）的聲浪中，AGV亦為執(zhí)行倉儲發(fā)料之生產(chǎn)利器。AGV的發(fā)展2024/4/1024隨著