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关于agv自动搬运小车你知道多少?
发布时间:2020.09.17
信息摘要:
AGV作为自动化运输搬运的重要工具,在工业物流领域很吃香。agv自动搬运小车能够使用地板上的标记或电线,或者使用视觉或激光导引进行自动移动,无需驾驶员就可以在不同的制造站点和仓库站点之间移动。AGV是实现完整的物料搬运解决方案的复杂机器,它可以提高效率和生产率,并减少人工成本和产品损坏。
  AGV作为自动化运输搬运的重要工具,在工业物流领域很吃香。agv自动搬运小车能够使用地板上的标记或电线,或者使用视觉或激光导引进行自动移动,无需驾驶员就可以在不同的制造站点和仓库站点之间移动。AGV是实现完整的物料搬运解决方案的复杂机器,它可以提高效率和生产率,并减少人工成本和产品损坏。

agv自动搬运小车

  AGV的分类:

  AGV可以根据导航导引技术的不同及负载作业方式的不同来进行分类(本文中我们都将用“导引“这个词,导航和导引其实还是有区别的,大部分的AGV类型比如磁导,光导,惯性导都只能算是导引,而非导航)

  导引技术作为AGV的核心技术之一,对于AGV技术的发展起着至关重要的作用。导引技术是指AGV根据路径偏移量来控制速度和转向角,从而保证AGV精确行驶到目标点的位置的过程。主要涉及的技术要点有: 定位,环境感知,地图建模,路径规划等。AGV在工作过程中,只有精确地定位自身所处的位置才能有效进行作业。

  按照导引技术的不同可以将AGV分为以下几类:

  电磁感应导引 - 这种类型是早期的AGV导引方式之一,目前来说技术比较成熟。实施的时候需要在地下埋设金属线,AGV通过车载电磁传感器感应金属线发出的磁信号来实现导引。原理简单,不受声光干扰,成本低,埋藏的金属线不易损坏。但是后期的扩展和更改路线不易,且容易受到金属等磁性物质的干扰。

  磁导引 - 与电磁感应导引的原理类似,通过在地面上铺设磁带/磁条的形式来实现导引,工作时AGV底部磁性传感器会根据磁信号来实时保证正确的运行路径。这种导引技术灵活性比电磁感应导引相对较高一些,因为重新铺设磁带进行二次变更相对较容易。但是这种方式下AGV也只能沿磁带行走,也容易受磁性物质干扰。磁带铺设在地面上,也容易受到损毁,需定期维护。

  二维码导引 - 这种方式是通过铺设二维码,AGV车载摄像头扫描解析二维码获取实时坐标。二维码导引方式也是目前市面上最常见的AGV导引方式,这种方式相对灵活,铺设和改变路径也比较方便,不过二维码也是易磨损,需要定期维护。

  惯性导引 - 这种方式是在AGV上安装陀螺仪,用陀螺仪来控制方向,用车轮编码器计算行驶距离,从而实现导引。惯性导引优点是成本低,但这种导引方式缺点也特别明显,陀螺仪使用久了会存在误差,而且误差会累积增大,直到丢失位置。所以通常在使用惯性导引时需要加上磁点定位,或者也可以和上面的二维码导引技术组合使用,两个二维码之间的盲区可以使用惯性导引,AGV通过二维码时利用二维码导引重新校正位置,确保行进路线的准确性。

  激光导引 - 这种方式的原理是在AGV行驶路线上安装位置精确的反射板,AGV的车载激光传感器会在行走时发出激光束,激光束被多组反射板反射回来,接收器接收反射回来的激光并记录其角度值,通过三角测量可以计算出AGV的准确坐标。它的优势在于无需地面定位设施(电线,磁条,二维码),灵活度高,缺点是制造成本高,对环境要求较为苛刻。

  SLAM激光导引(自然导引) - 这是一种无需使用反射板的激光导引方式,而是通过工作场景中的自然环境比如柱子,墙面等作为定位参照物以实现定位和导引。AGV通过用激光照射目标并用传感器测量反射光来测量到目标的距离,然后使用激光返回时间和波长的差异来制作目标的2D或3D数字表示,描绘出地图。所以这种方式需要厉害的算法来支持。在具有明确的轮廓和固定结构的环境中可以选择这种导引方式的AGV。相比上面的激光导引,它的优势是制造成本较低,无需反射板。

  上面你提到的SLAM是Simultaneous Localization And Mapping的简称,我们从这个名称可以看出SLAM AGV是能够绘制环境地图并将其自身定位在该地图中。

  视觉导引 - 这种导引方式是通过车载视觉摄像头实时采集运行区域的图像信息,首先操作区域的参考图像需要记录并存储在车辆内存中,然后AGV在运行过程中获取实时图像信息后根据其与参考图像的相对位置进行计算,以此来进行定位和导引。视觉导引具有高灵活性,而且不需要安装电线、磁带、反射器等硬件,适用范围广和成本低,但是目前技术成熟度一般。

  光导引 - 采用这种方式我们需要将特殊胶带贴在地上或者是将特殊化学涂料喷涂在路径上,这种涂料可能是肉眼看不见的,但是小车底部有紫外线灯,照射到涂料会发光,小车通过发光的涂料来导引。

  我们再来看看根据负载作业方式的不同AGV有哪些分类:

  叉夹式 - 这一类其实是导引式的叉车/夹车/抱车,可以理解成自动驾驶的叉车/夹车/抱车。该类型的AGV可以自动拾取负载或卸下负载。以叉车式AGV来说,它可以将其叉子定位到任何高度来将货物存放到货架上去。

  牵引式 - 车头拉车厢的方式。具有更高的吞吐量,这种方式可以牵引多种类和多个数量货物车。适用于产品移动距离很长的地方,可在建筑物之间或室外进行移动。

  搬运式 - 这一类从可承载负载的小到大可以分为轻负载式搬运,单元负载式搬运,托盘卡车式搬运。

  轻负载搬运 - 一般适用于小零件移动,能在非常小的、紧要的区域进行操作。

  单元负载搬运 - 配备允许单元负载运输的甲板,并且通常自动进行负载装卸,装卸方式有有滚轴式,举升式等。

  托盘卡车式搬运 - 运送较大负载,一般需要人为来装卸负载。

  定制的 - 用于移动特殊负载,比如造纸企业,移动卷纸的时候因为卷纸形状的特殊性需要特殊的装载方式才能运输

  其实按照用途的不同,还有其它种类的AGV,比如有专门用于装配线的AGV,小车会装载着产品,在工位之间顺序移动,每到一个工位的位置操作员会对AGV上面的产品进行组装,这样一次移动直至完成品,然后AGV卸掉完成品继续回到出发点进行下一个产品的组装。

  AGV解决方案的组成部分:

  说完AGV的分类我们再来看看一个完整的AGV解决方案都包含哪些部分。

  车辆 - 提供物体移动的机器

  控制系统 - 包括主控系统(地面控制系统)和车载控制系统,一个系统中可以有一个车辆,也可以有100个或更多。控制系统可以最大限度地提高车辆流量,从而最大限度地提高整个系统的负载移动。如果要将控制系统程序细分的话有包括订单处理程序,流量处理程序,导引程序,通讯程序,模拟程序,诊断程序等。

  控制系统主要负责:

  分配车辆物料移动请求(一般以工单形式从其他系统分开过来)

  交通控制,车辆调度

  监视和控制所有外部输入和输出(比如电池充电,负载传感器等)

  与其他系统进行通讯(比如ERP,MES,WMS系统等),一般AGV系统需要提供接口给其他系统调用以触发任务。

  系统状态监控和报警

  生成报告,分析性能

  (如果是简单的一套AGV, 也有可能没有控制系统,比如单辆磁条导引小车往返于两个固定的点,无需地面控制系统,只需要简单的车载控制系统来执行导引)。

  通讯 - 控制系统主要通过无线网络与所有AGV车辆进行数据通讯,通讯数据包括有关移动,充电水平,使用情况,诊断,位置,任务等信息。

  用户界面 - 用于用户监视和供用户进行支持AGV系统的各类操作,用户界面包括AGV车辆上的和计算机上的。

  电池 - 自动导引车由电池供电,目前市场上使用于AGV的电池技术有很多种类。

  充电器 - 充电方式有两种,一是自身电量低于某个值时小车会自动引导到特定位置,操作人员手动更换上可用的电池,同时将更换下来的电池进行充电。二是自动引导至充电桩自动充电,这种方法下AGV会实时监测自身电量一旦低于某个值会发送充电请求给控制系统,控制系统给予反馈后小车自动引导到充电设施进行自动充电。

  除了上面主要的几样组成部分其实还有驱动装置,导向装置,安全装置等。

  AGV的用途:

  举几个在制造和仓储领域的应用:

  各种物料/原材料的运输

  半成品移动

  成品移动

  托盘移动

  在装配过程中的应用

  残料废料移动

  零件或工具的自动交付

  集装箱移动

  拣选

  除了这些,还有其它一些专业应用,比如游乐设施移动,清洁车移动,人员输送移动等

  实施AGV的好处:

  首先要说的是,虽然实施AGV时前期需要一定的资本投入,但由于维护费用低,且节省劳动力成本,具有较大的经济潜力

  降低人工成本

  自动导引车以24/7全天候运行,减少了劳动力需求,降低了劳动力成本。

  提高生产力

  可靠且可预测的AGV可以按时,高度准确地交付物品。在整个制造执行过程中能够做到即时交付。

  降低运营成本

  与叉车相比,AGV总体维护成本要低。由于AGV无人驾驶,因此可以在无照明的环境中运行,降低能耗。

  拥有更高的灵活性

  AGV的行进路径可以轻松修改,以适应制造和运输环境的变化。

  可以轻松地与现有系统和设备集成,实现数字化。

  减少损害

  AGV可以降低设施和产品损坏的风险。它们由计算机控制,可消除人为错误,并精确地拾取和放置负载。

  更加安全

  机器换人,可以减少因危险环境而发生的人员事故,减少人工运送物料时因叉车驾驶员失误或者作业环境中的盲点而导致的事故。

  AGV装有安全功能,包括激光保险杠和其他传感器,可在撞击前检测障碍物,从而触发AGV减速或停止,因此消除了与人员的碰撞。它们的行进速度和路线通常限制在指定的路径或区域内。

  其他安全功能:包括声音,闪烁的灯光和紧急停止。

  提升库存管控能力

  可以与仓库管理系统(WMS)集成在一起,以进行库存管理。

  可以通过RFID或条形码阅读器识别库存。


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