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工厂AGV实践及运用
简要介绍了AVG的基本车型和典型应用及在制造业生产车间中物流配送方面地规划和应用情况。
引言
传统的用于生产车间内部的物料上线方式一般采用叉车、电动托盘车等作为运输工具。叉车每次只能运送一箱物料，效率较低；而且在车}可里行动速度较快，加之前面有二个大叉子，运行过程中具有较大的安全风险。后来，人们想到了用牵引车作为车间内部物料运送的工具。牵引车虽然运行速度较低，但由于它一次可以挂接3-5节料箱，运送效率大大提高；正是因为较低的运行速度，安全系数也大大提高。
然而无论是叉车、电动托盘车，还是牵引车，都需要专职驾驶员来进行作业和物料配送，而自动导引小车(AGV)的出现，根据其自身的功能，已经可以替代专职司机的工作。
1 AGV简介
第一辆AGV诞生于1953年，它是由一辆牵引式拖拉机改造而成的，带有车兜，在一间杂货仓库中沿着布置在空中的导线运输货物。到上世纪五十年代末到六十年代初期时，已有多种类型的牵引式AGV用于丁厂和仓库。
1.1 AGV包含基本单元：
①驱动单元：AGV行走的驭动力所在；
②控制单元：AGV的中枢控制部分，内有PLC(或单片机)和控制装置；
③操作面板：电源键、开关键、紧急停止按钮等；
④自动升降销：作为挂接料架、台车的基本部件；
⑤地标传感器：识别地域标识的传感器；
⑥安全模块：包括障碍物探测传感器、自动停止系统、碰撞急停系统等。
详细结构参见图1
按导引技术来划分，AGV有如下一些导引方式：电磁导引、光条纹导引、磁条导引、超声波定位导引、激光定位导引、视觉导引等，其中磁条导引方式被广泛应用于汽车制造业，它成本较低，施工简单，受环境要求、电磁干扰均较小，在汽车制造企业中有其它方式无可比拟的优势。
1. 安全档圈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.自动升降销9.蓄电池10.车架12.制动器13.驱动车轮14.车上控制器
图1 AGV结构示意图
按驭动方式划分，AGV可以分为单轮驭动模式(SD--Steer Driving)、差速驭动模式(DD --Differential Driving)和全方向驭动模式QUAD(Quad Motion)。虽然全方向驭动模式使用便捷性更高，但由于全方向驭动模式结构复杂、硬件成本高、控制难度大等缺点，使用方面存在一定的限制；差速、单轮的驭动模式，使用较为广泛。
1.2 AGV基本车型和典型应用
①列车型AGV。列车型AGV是最早开发的产品，它由牵引车和拖车组成，一辆牵引车可以拖挂若干节拖车。这种车最适合成批小件物品较长距离的运输。通常每节拖车上都载有一个带铰链的金属网箱，小机器零部件或用纸箱包装好的显像管、电视机等装在金属网箱里运输。当仓库远离生产车间时运送小机器零部件用列车型AGV最合适。
②平板车型AGV。这种AGV需要由人工装卸载。载重量500kg以下的轻型车主要用于小件物品搬运，适用于电子行业、家电行业、食品行业、图书馆、医院、事务所等地方。载重量0.5T以上的平板车型AGV可在组装线上作为组装移动工作台使用，用于汽车行业、柴油机行业等地方。
③带移载装置的AGV。这种AGV小车上装有输送带或辊子输送机等类型移载装置。它们常和地面板式输送机或辊子输送机配合使用，实现无人化自动搬运作业。这种车常用在自动仓库与组装工位或加工工位间运送托盘货物。
④货叉型AGV。这种AGV小车类似人工驾驶的叉车式起重机，本身具有自动装卸载的能力。一般货叉起重量为0.5-2T。按货叉在小车上的位置分外普通货叉型AGV和横向移载货叉型AGV。其中横向移载货叉型AGV的货叉安装在车的中部，货叉可升降及横向移动。货叉型AGV在工厂里主要用于物料自动搬运作业以及在组装线上作为组装移动工作台使用。
⑤带升降工作台的AGV。这种AGV主要用于机器制造业和汽车制造业的组装作业。由于车上装有液压升降工作台，可以使操作者在最佳高度下作业，从而改善了工作条件提高工效。近年来在汽车制造企业中，带升降工作台的AGV被1}‘泛用于发动机合装线上，为了便于安装，该工作台被设计成即可旋转又可在水平方向沿X， Y方向移动。
⑥载机器人或机械手的AGV。这种AGV小车实际上是机器人或机械手的运载工具，它将机器人或机械手运送到所要去的工作地点。主要用在特殊环境下代替人工作业。例如在核电站中代替人在具有放射线的工作环境下进行遥控作业；在化工厂中代替人在有毒害气体环境下进行遥控作业。
2 AGV在现代制造企业中的应用现状
由于我国引入AGV系统相对较晚，加之AGV系统的昂贵身价，致使真正投入到生产应用的AGV系统还是很有限的，随着国内市场的发展和人工费用的提升，机器代替人工已经迫在眉睫，为了适应当今国内外市场的需求，必须解决AGV系统在国内企业环境下所遇到的瓶颈。
纵观国内外AGV在汽车制造企业内的应用实例，AGV大体上用于以下三个方面。
①物料搬运
在工业现场AGV常用于工位间或自动仓库与丁位间的物料搬运作业。例如在组装线上，AGV从自动仓库取出机器零件并送到相应的组装工位。又如在柔性加工系统中，AGV依照加工工序顺次将被加工工件送到相应自动机床进行加工，加工好的零件由AGV送到质检站测，最后合格品送到半成品库。
②移动工作台
在组装或柔性加工系统中AGV常作为移动工作台使用。以欧美一些汽车厂为例，在轿车组装过程中从汽车底盘焊装组立、安装悬挂系统、车轮和制动系统、安装发动机、变速箱、离合器、安装转向系统、安装汽车外壳、安装风档玻璃和座椅到整车配电等一系列组装过程都是在一台AGV上进行的。又如在欧美一些柴油机厂中，柴油机一系列的组装过程也都是在一台AGV上完成的。
③与机器人或机器手配合在特殊工作环境下代替人工作业
在AGV上可以安装机器人或机器手，在特殊工作环境下代替人工作业。例如在核电站中代替人在具有放射线的工作环境下进行遥控作业。
3 简单的AGV送料系统
简单的AGV物料自动配送系统，就是在配送系统中仅包含AGV小车和必须的自动充电设备，AGV小车接收到人工进行物料呼叫，或者自动的物料信息的传递后，自动将所需物料配送到指定工位附近；至于物料台车的挂接、将物料台车从通道推行至工位边的工作，仍需要该工位的操作工利用作业间隙时间手动推行来完成。可以这样理解，这些简单送料系统中的AGV小车仅仅取代了牵引车+驾驶员的工作。如图2所示。
图2简单AGV送料系统
- 第1页：工厂AGV实践及运用(1)
- 第2页：工厂AGV实践及运用(2)
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