AGV工作设计原理

AGV
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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引导案例
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ZPMC开发的自动导向车（AGV）系统
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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。
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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。
▪ 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
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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。
▪ 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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2 AGV
的
结
构
组
成
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
▪ 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
▪ 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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的具 搬有 运不 小同 车移
载 装 置
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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。
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，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。
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。
▪ 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。
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。
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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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
▪ 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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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
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
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
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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。
▪ 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。