一种基于RGV、AGV的柔性输送系统

    0引言

    

    伴随着经济的飞速发展、科技的不断进步，物流的自动化、智能化已是必然趋势。同时各种生产流水线也渐渐从只能生产单一产品的固定流水线，向具有较强适应性的柔性生产线过渡，轨道导引车(Railed  Guided  Vehicle， RGV)、自动导引车(Automated  Guided  Vehicle，  AGV)正是这种柔性生产线的基础设备。

 

    RGV是与地面导向轨道接触式的运输车，其轨道侧面沿环线开地沟，滑触线供电系统安装在轨道系统的下方。根据运动方式的不同，可分为环形轨道式和非环形往复式。环形轨道式的RGV小车沿头尾相接的封闭环形轨道循环运行；非环形往复式RGV小车则在直线的轨道上反复地做前进后退动作。但是由于RGV在轨道上行走，路线一经确定后再进行改造就比较困难，因此对使用场所的适应性差成为其最大的局限性。另外RGV输送系统在地面布置轨道，占用空间也较大。

    

    AGV系统的核心是自动导引车，它实际上是一种集声、光、电、计算机为一体的简易式移动机器人。该机器人装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车辆。AGV供电一般采用蓄电池，载重量从几千克到上百吨。AGV虽然使用了更加先进的技术，但结构也更加复杂化，带来以下问题：为了稳定工作状态、精确寻址，必须控制AGV自身速度，影响了输送效率；整机及零部件采购成本高昂；维修、保养工作比较复杂。

    

    有关RGV输送系统和AGV输送系统独立研究的成果较多。

 

    1 系统设计方案

    

    图1 为本文提出的柔性输送系统结构示意图。
 

 

 

    图1 柔性输送系统结构示意图

 

    基于RGV， AGV的柔性输送系统，包括环形RGV输送系统、若干个AGV输送系统和若干个非环形往复式RGV输送系统三大子输送系统，所述环形RGV输送系统通过成对的码头和码头之间的流水线与AGV输送系统、非环形往复式RGV输送系统相接驳，通过单一的码头和与之相连的流水线与外界接驳，其中，环形RGV输送系统，包括环形RGV、环形轨道、码头和流水线，各物流货品通过该子输送系统进出另外两个子输送系统，所述环形RGV均匀的分布在环形轨道上，所述码头置于环形轨道处，码头的数量根据需求配置，流水线用于连接环形轨道处的码头与另外两个子输送系统中的码头，并输送两个码头之间的物流货品，或者仅与环形轨道处的码头相连，用于整个柔性输送系统和外界之间输送物流货品；AGV输送系统布置在输送路线复杂、路径易于改变的场合，用于将物流货品从环形RGV输送系统送人或送出指定物流系统，AGV输送系统包括AGV和AGV导引线，所述AGV导引线处设有码头，与环形RGV输送系统中的码头通过流水线相连；非环形往复式RGV输送系统布置在输送走廊无法构成环形轨道的场合，用于将物流货品从环形RGV输送系统送人或送出指定物流系统，非环形往复式RGV输送系统包括RGV轨道及分布于其上的RGV，所述RGV轨道处设有码头，与环形RGV输送系统中的码头通过流水线相连。

 

    环形轨道为单轨式或者双轨式。

    

    环形轨道下方或者轨道上安装滑触线，通过两片碳刷与滑触线接线获取动力电。

    

    环形轨道下方和环形RGV上分别安装线圈通过藕合获取动力电。

    

    非环形往复式RGV输送系统选自直线型轨道及分布于其上的直线型RGV， L型轨道及分布于其上的L型RGV，U型轨道及分布于其上的U型RGV，C型轨道及分布于其上的C型RGV四种形式。

    

    码头用于暂存物流货品，所述环形RGV，AGV，L型RGV、U型RGV和C型RGV都是从码头送货、取货。

    

    通过采用上述技术手段，本设计具有的优点为，通过在输送系统的枢纽部分设置一个环形RGV、在输送系统与其他物流系统接驳处设置数个非环形往复式RGV或AGV，其中在输送效率要求较高、输送走廊较小无法构成环形轨道的场合设置非环形往复式RGV，在输送路线复杂、路径可能改变的场合设置AGV，从而有效克服传统单一RGV输送系统对使用场所的适应性差、轨道占用空间大等缺点，同时避免使用单一AGV输送系统带来的输送效率较低、设备及维护成本较高等问题，使得整个输送系统对使用场所的适应性好、占用空间较小、输送效率高、整体成本较低。

 

    2 输送系统的实现方法

    

    本系统是基于RGV， AGV的柔性输送系统，包括环形RGV输送系统、若干个AGV输送系统和若干个非环形往复式RGV输送系统三大子输送系统，环形RGV输送系统通过成对的码头和码头之间的流水线与AGV输送系统、非环形往复式RGV输送系统相接驳，其中，环形RGV输送系统为整个柔性输送系统的枢纽，包括环形RGV、环形轨道、码头和流水线，各物流货品通过该枢纽进出其它两个输送子系统，环形RGV均匀的分布在环形轨道上，码头置于环形轨道附近，并根据需求配置数量，用于暂存物流货品，整个柔性输送系统中的AGV或RGV都从此处上货、下货，流水线用于连接环形轨道附近的码头与另外两个子输送系统中的码头，并输送两个码头之间的物流货品，如图1中最左端、最右端两条流水线，仅与一个码头相连，用于整个柔性输送系统和外界之间输送物流货品，例如外界的物流货车即可通过该流水线送货、取货。由于RGV输送速度快、效率高，运行稳定，因此能保证物流货品在整个柔性输送系统中高效流转。

    

    AGV输送系统、非环形往复式RGV输送系统的作用是将物流货品从环形RGV输送系统送人或送出其它的物流系统，这两个子输送系统的数量可根据现场实际情况确定，其它的物流系统包括各类检测系统、仓储系统、加工制造系统等。

    

    AGV输送系统布置在输送路线复杂、路径易于发生改变的场合，AGV输送系统包括AGV和AGV导引线，在AGV导引线附近设有码头，与环形RGV输送系统中的码头通过流水线相连，实现物流货品在环形RGV输送系统与AGV输送系统之间的输送；

 

    非环形往复式RGV输送系统布置在输送效率要求较高、输送走廊较小无法构成环形轨道的场合，非环形往复式RGV输送系统包括RGV轨道及分布于其上的RGV， RGV轨道附近设有码头，与环形RGV输送系统中的码头通过流水线相连，实现物流货品在环形RGV输送系统与非环形往复式RGV输送系统之间的输送。图1中仅显示出了直线型RGV轨道和L型RGV轨道，实际上非环形往复式RGV输送系统共有4种轨道形式，如图2所示，分别为：直线型轨道及分布于其上的直线型RGV ， L型轨道及分布于其上的L型RGV， U型轨道及分布于其上的U型RGV ， C型轨道及分布于其上的C型RGV，根据现场工况，非环形往复式RGV输送系统可以是这四种形式的任何一种，并且可使用同一型号的RGV。
 

 

 

    图2 非环形住复式RGV输送系统轨道结构图

 

    流水线可以是单纯的输送线体，也可以用于完成物流货品的信息绑定、外观检查、刻码或贴标、信息验证等身份验证与绑定功能，亦可以用以完成检测、加工、制造等各种生产任务。

    

    环形轨道可以是单轨式或双轨式，供电方式可采用滑触取电方式，即通过两片碳刷与滑触线接线获取动力电，滑触线安装在轨道下方或轨道上；供电方式也可以采用非接触供电的方式，即在轨道下方和RGV上分别安装线圈通过祸合获取动力电。
 

 

    图3 物流货品输送示意图

 

    外界取货输送流程为：物流系统1-n或21-2n中的某一物流系统b的物流货品通过AGV输送系统或非环形往复式RGV输送系统被运送到码头b'，经与之相连的流水线b运送到对应的码头b，环形RGV从码头b取货并运送物流货品到码头31-3n中的任意码头a，并通过与之相连的流水线a在该码头a取货并输送到外界。

    

    物流货品也可在某一物流系统和另一物流系统之间进行输送，流程为：物流系统1-n或21-2n中的某一物流系统b的物流货品通过AGV输送系统或非环形往复式RGV输送系统被运送到码头b'，经与之相连的流水线b运送到对应的码头b，环形RGV从码头b取货并运送物流货品到码头1-n或21-2n中的另一指定码头c，经与之相连的流水线c运送到与对应码头c’，最后由AGV输送系统或非环形往复式RGV输送系统从该对应码头c’取货运送到达指定物流系统c。

 

    3 结论

    

    本文提出的在主要输送通道上使用的是输送速度快、效率高，运行稳定的RGV系统，因此能保证物流货品在整个柔性输送系统中高效流转，同时避免使用AGV输送系统带来的输送效率较低、设备及维护成本较高等问题。在输送路线复杂、路径易于发生改变的场合使用AGV输送系统。有效地克服传统单一RGV输送系统对使用场所的适应性差、轨道占用空间大等缺点。