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AGV小车


引导案例

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ZPMC开发的自动导向车(AGV)系统

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请你思考:
1、什么是AGV? 2、AGV的基本工作原理? 3、AGV有哪些技术参数?

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第24讲
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AGV

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主要内容: AGV的概念; AGV及AGVS的结构组成; AGV主要技术参数及工作原理

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1 概述
1.1 AGV的基本概念 根据美国物流协会定义,AGV (Automated Guided Vehicle)是指装备有电磁或光学导引装置,能够按照规定的导 引路线行驶,具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有 各种移载功能的运输小车。 我国国家标准《物流术语》中,对AGV的定义为: AGV:装有自动导引装置,能够沿规定的路径行驶,在车体 上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功 能的搬运车辆。 AGVS:多台AGV小车在控制系统的统一指挥下,组成一个 柔性化的自动搬运系统,称为自动导引车系统,简称AGVS。。

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AGV的发展情况
世界上第一台AGV是由美国Barrett电子公司于20世纪50年代 初开发成功的,它是一种牵引式小车系统,可十分方便地与其他物 流系统自动连接,显著地提高劳动生产率,极大地提高了装卸搬运 的自动化程度。1954年英国最早研制了电磁感应导向的AGVS,由 于它的显著特点,迅速得到了应用和推广。1960年欧洲就安装了各 种形式、不同水平的AGVS 220套,使用了AGV 1300多台。1976 年,我国起重机械研究所研制出第一台AGV,建成第一套AGVS滚 珠加工演示系统,随后又研制出单向运行载重500公斤的AGV,双 向运行载重500kg、1000kg、2000kg的AGV,开发研制了几套 较简单的AGV应用系统。1999年3月27日,由昆明船舶设备集团有 限公司研制生产的激光导引无人车系统在红河卷烟厂投入试运行, 这是在我国投入使用的首套激光导引无人搬运车系统。

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1.2 AGVS的特点
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机电一体化 自动化 柔性化 准时化 常常是自动化仓储系统的重要组成部分。

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1.3 AGV的类型

AGVS的应用 案例

1.3.1 按照导引原理的不同,分为固定路径导引和自由 路径导引两大类型。 1)固定路径导引:在事先规划好的运行路线上设置导向 的信息媒介,如导线、光带等,通过AGV上的导向探测器检 测到导向信息(如频率、磁场强度、光强度等),对信息实 时处理后,用以控制车辆沿规定的运行线路行走的导引方式。 2)自由路径导引:事先没有设置固定的运行路径, AGVS根据搬运任务要求的起讫点位置,计算机管理系统优 化运算得出最优路径后,由控制系统控制各个AGV按照指定 的路径运行,完成搬运任务。
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请判断以下AGV属于哪种类型?

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1.3.2 按照用途和结构分类
AGV分为无人搬运车、无人牵引车和无人叉车。 1)无人搬运车:主要用于完成搬运作业,采用人 力或自动移载装置将货物装载到小车上,小车行走到指 定地点后,再由人力或自动移载装置将货物卸下,从而 完成搬运任务。 具有自动移载装置的小车在控制系统的指挥下能够 自动地完成货物的取、放以及水平运行的全过程,而没 有移载装置的小车只能实现水平方向的自动运行,货物 的取放作业需要依靠人力或借助于其它装卸设备来完成。

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2)无人牵引小车: 主要功能是自动牵引装载货物的平板车,仅提供牵 引动力。当牵引小车带动载货平板车到达目的地后,自 动与载货平板车脱开。 3)无人叉车: 其基本功能与机械式叉车类似,只是一切动作均由 控制系统自动控制,自动完成各种搬运任务。

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2 AGV的结构组成

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1—安全挡圈 2、11—认址线圈 3—失灵控制线圈 4—导向探测器 5—转向轮 6—驱动电机 7—转向机构 8—导向伺服电机 9—蓄电池 10—车架 12—制动器 13—驱动车轮 14车上控制器
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AGV 的 结 构 组 成

2 AGV的典型部件
2.1 车体 车体由车架和相应的机械装置所组成,是AGV的基础部分,是 其他总成部件的安装基础; 2.2 蓄电和充电装置 AGV常采用24V或48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应 保证连续工作8小时以上的需要。 2.3 驱动装置 AGV的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度 控制器等部分组成,是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计 算机或人工控制器发出,运行速度、方向、制动的调节分别由计算 机控制。为了安全,在断电时制动装置能靠机械实现制动。

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2 AGV的典型部件
2.4 导向装置 接受导引系统的方向信息通过转向装置来实现转向动作。 2.5 车上控制器 接受控制中心的指令并执行相应的指令,同时将本身的状态(如位置、 速度等)及时反馈给控制中心。 2.6 通信装置 实现AGV与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。 2.7 安全保护装置 安全系统包括对AGV本身的保护、对人或其它设备的保护等方面。 多重安全保护:主动安全保护装置 被动安全保护装置
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2 AGV的基本结构
8、移载装置 与所搬运货物直接接触,实现货物转载的装置。 9、信息传输与处理装置 主要功能是对AGV进行监控,监控AGV所处的地 面状态,并与地面控制站实时进行信息传递。

导引原理

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运具 小有 车不 同 移 载 装 置 的 搬
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3 导引原理
固定路径导引方式和自由路径导引方式。

在行驶路径上设置导引用 的信息媒介物,AGV通过 检测出它的信息而得到导 引的一种方式,如电磁导 引、光学导引、磁带导引 等。

在AGV控制系统中储存着搬 运区域布置的尺寸坐标,通 过不同方式实时识别出AGV 的当前方位,并自动控制其 按选择的行驶路径运行的一 种导引方式。

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3.1 电磁导引的基本原理

1---导向电线 2—导向轮 3—信号检测器 4—放大器 5—导向电机 6—减速器
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在AGV的运行路线下面埋设导向电线1,通以 3~10KHZ的低压、低频电流,该交流电信号沿电线 周围产生磁场,AGV上装设的信号检测器3可以检测 到磁场的强弱并通过检测回路以电压的形式表示出 来。当导向轮2偏离导向电线后,则信号检测器测 出电压差信号,此信号通过放大器4放大后控制导 向电机5工作,然后导向电机再通过减速器控制导向 轮回位,这样,就会使AGV的导向轮始终跟踪预定 的导引路径。

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3.2 光学导引(Optical Guided)

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3.2 光学导引(Optical Guided)
当AGV在反光带的上方运行时,小车下方的光源照 射到反光带后,被反光带反射回来的光线由车上的感光 元件接受,经过检测和运算回路进行计算后,对小车的 位置进行准确的判断,得出小车是否偏离轨道的结论。 AGV没有偏离导引路径时,如图所示位置,处于中 间位置的信号孔打开,如果AGV偏离导引路径时,偏离 中间位置的信号孔被打开,检测回路根据检测到的不同 感光信号就可判断出AGV是否偏离,并且判断出向哪个 方向偏离了,偏离值是多少。根据这个结论,由控制系 统对AGV的运行状态进行及时修正,使其及时回到导引 路径上来。因此,AGV能够始终沿着反光带的导引轨迹 运行。
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3.3 自由路径导引
在导引车顶部装置一个 沿360°方向按一定频率发 射激光的装置。同时在AGV 四周的一些固定位置上放置 反射镜片。当AGV运行时, 不断接受到从三个已知位置 反射来的激光束,经过简单 的几何运算,就可以确定 AGV的准确位置,控制系统 根据AGV的准确位置对其 进行导向控制
图10-40 激光导航导引原理图

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4 AGVS的管理与控制

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4 AGVS的管理与控制

AGVS的应用 案例

一般可分为三级控制方式 中央管理控制计算机、地面控制器和车上控制器。
负责对区域内的业务情况 进行监控管理,如监视现 场设备的状况、统计AGV 利用率、小车交通管制、 跟踪装载、制定目标地址、 实时存储小车的地址并将 AGV的位置与装载物的类 型、数量传输给区域主计 算机。 解释并执行从地 面控制器(站)传 送来的指令,实 时记录AGV的位 置,并监控车上 的安全装置

整个系统的控制指挥中 心,它与各区域内的地 面控制器进行通信,地 面控制器接受中央控制 计算机的管理。

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5 AGV的主要技术参数
1)额定载重量: 自动导引搬运车所能承载货物的最大重量。AGV的载重量范围 在50kg~20000kg,以中小型吨位居多。根据日本通产省的调查, 目前使用的AGV载重量在100kg以下的占19%,载重量在 100kg~300kg占22%,300kg~500kg占9%,500kg~ 1000kg的占18%,1000kg~2000kg的占21%,2000kg~ 5000kg的占8%,而5000kg以上的数量极少。 2)自重 自重是指自动导引搬运车与电池加起来的总重量。 3)车体尺寸 车体尺寸是指车体的长、宽、高外形尺寸。该尺寸应该与所承 载货物的尺寸和通道宽度相适应。
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5 AGV的主要技术参数
4)停位精度 指AGV到达目的地址处并准备自动移载时所处的实 际位置与程序设定的位置之间的偏差值(mm)。这一 参数很重要,是确定移载方式的主要依据,不同的移载 方式要求不同的停位精度。 5)最小转弯半径 指AGV在空载低速行驶、偏转程度最大时,瞬时转 向中心到AGV纵向中心线的距离。它是确定车辆弯道运 行所需空间的重要参数。

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5 AGV的主要技术参数
6)运行速度 指自动导引搬运车在额定载重量下行驶时所能达到 的最大速度。它是确定车辆作业周期和搬运效率的重要 参数。 7)工作周期 自动导引搬运车完成一次工作循环所需的时间。

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本章小结
1、装卸搬运车辆的概念; 2、叉车的结构类型、主要技术参数; 3、AGV的概念、用途和主要技术参数。 重点掌握:类型和技术参数

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本章复习思考题
1、简述叉车的结构类型、总体构造、主要技术 参数及使用性能。 2、说明如何利用图解法确定最小直角通道宽度 尺寸。

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本章复习思考题
1、什么是AGV?它应用于什么场合? 2、按照导引原理的不同AGV是如何分类的? 分别说明其导引的基本原理?

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综合应用题
1、通过计算机网络等不同渠道搜集3种 以上的不同类型的叉车或AGV,分别说明 它们生产厂家、用途和技术性能参数,并提 出一个叉车和AGV典型的应用案例。 2、分析一个仓库或配送中心等物流节 点的业务需求情况,为其选择合适的搬运车 辆。

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