一種智能全自動搬運汽車零配件堆碼過程及控制平臺

薛浙瀛

摘 要：隨著云計算、大數據、深度學習等眾多技術的發展，采取智能全自動搬運方式，選取激光傳感器作為檢測與傳感部件，根據無線與系統連接，繪制汽車零配件搬運過程的路徑規劃圖，實現智能全自動搬運汽車配件、存儲和堆碼作業全過程，最終實現汽車配件倉儲管理的真正使用價值。

關鍵詞：智能全自動;搬運方式;汽車零配件;激光傳感器

1 引言

配件的倉庫管理是很多汽車服務企業智能倉儲的一個重要的管理內容。倉儲作業管理的好壞是實現最大的倉庫利用率，以最低成本達到較高的及時供貨率、較好的客戶滿意率及最低的配件損耗率。在生產節拍和產量快速增長的情況下，采用人工搬運將會使大量人力浪費在物料搬運環節。論文選取全自動搬運汽車零配件堆碼過程及控制作為研究對象，通過智能AGV（自動導引車）控制搬運技術為一體的機電一體化控制系統設計，可較好地進行成功完成安全堆碼。智能AGV是集機械結構、自動控制技術和AGV搬運技術等為一體的機電一體化控制系統。結合搬運技術實現無人自動存車、取車，自動搬運、裝卸配件。

2 智能全自動搬運系統總體框架介紹

我們研究的AGV智能搬運小車主要由以下幾個部分組成：AGV搬運車、升降系統、主控制系統、保護系統、智能控制平臺這五個部分組成，其基本結構構成圖詳細介紹如下：

2.1 智能AGV搬運小車

智能AGV 是一種無人操縱的自動化搬運設備，是自動化倉儲系統中物流運輸的有效手段。隨著物流運輸系統越來越繁忙，加上人力成本的不斷增加，自動導引車在倉庫物流運輸中將會扮演著越來越重要的角色。典型的智能化物流設備——3097型智能小車由車頭、車尾、車體三部分組成。車頭前方有三色LED燈、急停按鈕、安全激光、碰撞感應條和電源按鈕;車尾后方有三色LED燈、觸控顯示屏、安全超聲、AGV充電接口、碰撞感應條和急停按鈕;車體有上（下）鏡頭、舉升盤、蓋板、吊耳螺孔、萬向輪、驅動輪組成。其基本結構如圖1所示。

2.2 升降系統

拆卸舉升盤，拆下蓋板我們發現升降系統有舉升電機控制，通過左、右驅動電機進行控制舉升、下放、左右擺等動作。其基本結構如圖2所示。

2.3 主控制系統

小車采用激光導引技術，即就是在行駛路徑周圍預先垂直安裝于AGV頭部距地面120mm左右的位置，通過激光掃描器發射激光束，同時采集水平面方向的激光反光板的激光束，并通過連續的三角幾何運算來實現近區、中區、遠區三個區域范圍的導引。當激光掃描器掃描到激光反光板時，掃描器就能夠感知到。按照主控制系統下達的指令，依照激光傳感器確定位置信息，并根據事先設計的程序，沿著規定的路線自動行駛，或者在指定位置自動?？?，完成一系列高效、準確、靈活、安全的激光作業。

2.4 保護系統

1097號AGV采用激光檢測避障，激光傳感器安裝于AGV頭部距離地面120mm左右的位置，激光為水平面檢測，能高效、快速的按照最優路徑到達目的地，加快了搜索進度。當AGV小車在后退時會開啟安全超聲作業方式，警告后方有障礙物，要求工作人員檢查并排除后方障礙物，保證無障礙作業。還有當AGV小車在感應失效或感應盲區時，這時碰撞條觸發，發出告警，AGV的碰撞條將會起到保護作用。此時需要按急停恢復，把AGV車體中心推到地碼上，實現地碼安全作業。1097號AGV小車設有健康信息，能夠進行舉升自檢和避障自檢功能。

2.5 智能控制平臺

智能控制平臺也就是機器人控制平臺（RCS）。輸入網址http：//192.168.8.10/rcs，進入機器人控制平臺，登錄賬號和登錄密碼，就進入系統平臺的界面，界面主要有兩大板塊：配置菜單和管理菜單。其中配置菜單設置有系統配置、任務配置、參數配置;管理菜單包括任務管理、警告管理、日志管理、控制調度、異常處理、模擬仿真、運維管理、統計管理、庫存管理。如圖3、圖4所示。

智能控制平臺操作方法如下：

點擊“系統配置”如要修改地圖數據點擊”地圖配置“，就可進入當前項目地圖，勾選”編輯模式”，修改完地圖后點擊”保存”再點擊”解析”，如圖5所示。

再點擊“服務配置”，勾選“AMS”選項，點擊“遠程配置”;勾選“RCS”，點擊“遠程配置”，如圖6所示。

點擊“任務管理”可查看AGV的任務狀況，如有任務異常，任務發錯等情況可勾選那個任務點擊“取消任務”，如圖7所示。

3 智能全自動搬運汽車零配件控制過程

智能全自動搬運汽車零配件控制過程就智能AGV能夠按照規定的路徑通過移栽單元將貨物從起點自動搬運到終點。智能AGV汽車配件控制過程是：AGV 小車路徑由粘貼在地面的磁條構成，根據工藝路線的要求，預先鋪設在地面上。讀卡器通過讀取地面RFID標簽上儲存的信息實現站點?？浚⒃诖艞l導引的情況下可以按照預定的軌跡路線行駛。其目的地坐標如圖8所示。AGV在控制系統調度之下，具有行駛路徑簡潔穩定、裝卸物料定位精確、車輛之間運行有序、障礙物檢測功能安全可靠、車輛任務分配合理快速等特點，避免了人工搬運時路線隨意、低效的問題，并減少了交叉作業可能造成的人員及設備損傷和混亂。AGV車體主要是依托西門子PLC控制，實現汽車零配件整個搬運過程。根據汽車裝配生產線中的零配件搬運實際出發，AGV 小車作為物流自動化的功能，大大的提高了工廠的物流工作效率，減輕了工人的勞動強度。

4 結語

倉庫里的配件堆碼必須貫徹“安全第一”的原則，配件的陳列堆碼，一定要講究美觀整齊，倉庫內貨垛與內墻的距離不得少于0.3m，貨垛相互之間一般為0.5M，貨架相互之間一般為0.7M。實行定額管理，每立方米存放的質量不得超過設計標準的90%，保證庫房的使用年限和物資的安全。對質量較小，體積較大的零部件應單獨存放。對易碎易變形的配件，更不可重壓。不論按部、系、品種系列，還是按車型系列或是按單位分庫儲存，凡是大件重件（含駕駛室、車身、發動機、前后橋、大梁等）都要統一集中儲存，以便充分發揮倉庫各種專用設備，特別是機械吊裝設備的作用。這樣，不僅可以提高倉容利用率，還可以減少輕裝卸搬運工人的勞動，提高勞動效率。AGV系統在生產線上的靈活性和準確率。

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