論AGV系統(tǒng)在生產物流運輸中的應用

廖作敏（中國汽車工業(yè)工程有限公司,天津300113）

論AGV系統(tǒng)在生產物流運輸中的應用

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品在配貨物流中的應用，介紹了運輸型AGV的結構特點及工作流程。

AGV；在線自動充電；物流運輸

AGV系統(tǒng)發(fā)展到今天已經有50多年的歷史，隨著科學技術的日益發(fā)展和進步，AGV系統(tǒng)的技術已經融入了機器人和先進的傳感器技術，使AGV更智能化。現今國內外大型企業(yè)內部物流運輸已逐步由人工搬運轉化為自動傳輸。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性能及結構

AGV驅動方式主要分為單舵輪驅動、雙舵輪驅動、雙輪差動等三種形式。AGV主要有磁導航、激光導航、慣性導航等三種導航方式，可實現前進、后退和轉彎等運動。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通訊。AGV控制方式采用控制站集中調度管理方式，實時監(jiān)視AGV的運行狀態(tài)，實現柔性控制。

（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實現搬運功能的重要組成部件，可根據用戶需要搬運貨物的種類以及不同接駁形式設計成具有不同移載裝置的搬運型AGV產品。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、側叉式搬運型AGV等。

（3）控制臺。所有在生產線運行的搬運型AGV由控制臺統(tǒng)一調度。它與生產調度管理系統(tǒng)通過接口可接受控制臺調度命令和報告每臺AGV運行情況。控制臺主要功能包括通訊管理、AGV運行狀況、數據采集和運行狀態(tài)顯示。控制臺可實時調度在線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的數量、具體位置、工作狀態(tài)、已完成裝配數量等。控制臺同時負責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，當生產工位人員生產了滿組的產品將物料架放滿后，點擊地面操作臺對應產品的類型，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；調度系統(tǒng)將調度AGV前去對應的工作站接貨，并送至對應的目的地，再將目的地的空物料架回收送至生產工位，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。

3　AGV基本參數技術要求

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

AGV驅動裝置采用雙輪差動形式；AGV導航精度為±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AGV運行時，前方一定距離內發(fā)現障礙物，AGV可減速停車，保證AGV及周邊人員設備的安全；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；導航方式為：磁導航；充電方式為：在線自動充電。

4　AGV電氣系統(tǒng)的構成

AGV主要由車載控制器、伺服驅動系統(tǒng)、磁導航系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和手動維護系統(tǒng)等部分構成。實現了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)構成

AGV通過中央調度系統(tǒng)與地面各個工作站進行工作確認，中央調度系統(tǒng)會根據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，工人可以根據操作臺的提示進行工作，當工人工作結束后，工人在操作臺上通過按按鈕的方式進行下一步的任務指示。

AGV與中央調度系統(tǒng)之間是通過無線網絡進行信息交互，根據運行區(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建無線網絡，做到AGV與中央調度系統(tǒng)的穩(wěn)定連接。

由于采用集中控制調度AGV的方式，中央調度系統(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），可以接受調度命令和反應AGV的運行情況。中央調度系統(tǒng)滿足工業(yè)現場環(huán)境要求，有足夠的運算速度和管理能力。控制臺主要功能包括通訊管理、AGV運行狀態(tài)、數據采集和運行狀態(tài)顯示。控制臺在實時調度在線AGV的同時將在屏幕上顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)，包括在線AGV的數量、位置（包括AGV處于的地標位置）狀態(tài)等。中央調度系統(tǒng)同時還負責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，自動搬運技術的實施勢在必行，因此受到越來越多的關注。在眾多的搬運技術中，AGV系統(tǒng)以其獨有的優(yōu)越性，成為實現物料自動搬運的最佳解決方案。針對其運送的方式，此設計降低了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要求。

7　結束語

現今，很多企業(yè)內部的物流運輸通過AGV輸送系統(tǒng)的應用，替代了傳統(tǒng)的用人工的運輸或重復度高、勞動強度較大的工作，促進了企業(yè)技術進步，提高了生產效率，減小了人工風險，改善了工人的工作環(huán)境條件，提高了自動化生產水平，有效地解放了勞動生產力，減輕勞動強度，同時促進了企業(yè)人員素質、管理水平的提高，促進了企業(yè)的標準化、規(guī)范化、信息化的基礎建設。

[1]王宏玉.自動引導車產品介紹[J].機器人技術與應用,2007(09):15-17.

[2]車菲，姜碧霄,于永江.AGV在電力系統(tǒng)中的應用[J].中國新技術新產品,2009(14):141.

[3]王國華.中國現代物流大全[M].北京:鐵道工業(yè)出版社,2004.