背負式AGV搬運小車是針對自動化生產線和自動化物流而開發的系列產品,根據現在工業生產物料工業緊張的需求而研發的溫柔搬運智能小車,專為工業物料搬運而生的搬運設備,輕松運載車間物料,把貨物裝載在背負式AGV小車上,可實現貨物的輕松搬運,多臺AGV無人搬運車配合使用時可組成裝配線,代替流水線,形成柔性生產系統。利用磁條導引的作用,AGV小車通過識別地標選擇目的地,AGV小車可以根據設定的站點隨意放置物料。在車體上置放料架或周轉箱進行往復運動,通過磁條導引識別地標,進行選擇性站點???。此車亦可做單向AGV使用,最小轉彎半徑300mm,非常適用于空間不足且搬運頻繁的場地使用。
小車采用兩后輪獨立驅動差速轉向,兩前輪為萬向輪的四輪結構形式。步進電機經減速器后通過驅動輪提供驅動力,當兩輪運動速度不同時就可以實現差速轉向。
AGV自動導引車由車體系統、動力系統、驅動裝置、轉向裝置、精確停車裝置、車載控制系統、行走系統、安全與輔助系統、運動控制器、通信裝置、移載系統、和導航系統等組成。
1、車載控制系統
車載控制系統是AGV的核心部分,一般由計算機控制系統、導航系統、通訊系統、操作面板及電機驅動器構成.計算機控制系統可采用PLC、單片機及工控機等。導航系統根據導航方式不同可分為電磁導航、磁條導航、激光導航和慣性導航等不同形式.通過導航系統能使AGV確定其自身位置,并能沿正確的路徑行走。通訊系統是AGV和控制臺之間交換信息和命令的橋梁,由于無線電通訊具有不受障礙物阻擋的特點,一般在控制臺和AGV之間采用無線電通訊,而在AGV和移載設備之間為了定位精確采用光通訊.操作面板的功能主要是在AGV調試時輸入指令,并顯示有關信息,通過RS232接口和計算機相連接。AGV上的能源為蓄電池,所以AGV的動作執行元件一般采用直流電動機、步進電動機和直流伺服電機等。
2、車體系統
它包括底盤、車架、殼體和控制器、蓄電池安裝架等,是AGV的軀體,具有電動車輛的結構特征。
①車體 包括底盤、車架、殼體和控制室和相應的機械電氣結構如減速箱、電機、車輪等所組成,是AGV自動導引車的基礎部分。具有電動車輛的結構特征和無人駕駛自動作業的特殊要求。車架常用鋼構件焊接而成,重心越低越有利于抗傾翻。板上常安置移載裝置、電控系統、按鍵、顯示屏等。
②車架 車架是整個AGV自動導引車的機體部分,主要用于安裝輪子、光感應器、伺服電機和減速器。車架上面安裝伺服電機驅動器、PCD板和電瓶。對于車架的設計,要有足夠的強度和硬度要求,故車架材料選用鑄造鋁合金,牌號為6061。其中6061質量比較輕,焊接性好。
③車輪 車輪采用實心橡膠輪胎。車體后面兩主動輪為固定式驅動輪,與輪轂式電機相連。前面兩個隨動輪為旋轉式隨動輪,起支承和平衡小車的作用。
3、行走系統
它一般由驅動輪、從動輪和轉向機構組成.形式有三輪、四輪、六輪及多輪等,三輪結構一般采用前輪轉向和驅動,四輪或六輪一般采用雙輪驅動、差速轉向或獨立轉向方式。
4、移載系統
它是用來完成作業任務的執行機構,在不同的任務和場地環境下,可以選用不同的移載系統,常用的有滾道式、叉車式、機械手式等。
5、安全與輔助系統
為了避免AGV在系統出故障或有人員經過AGV工作路線時出現碰撞,AGV一般都帶有障礙物探測及避撞、警音、警視、緊急停止等裝置。另外,還有自動充電等輔助裝置。
6、控制臺
控制臺可以采用普通的IBM-PC機,如條件惡劣時,也可采用工業控制計算機,控制臺通過計算機網絡接受主控計算機下達的AGV輸送任務,通過無線通訊系統實時采集各AGV的狀態信息。根據需求情況和當前各AGV運行情況,將調度命令傳遞給選定的AGV。AGV完成一次運輸任務后在待命站等待下次任務。如何高效地、快速地進行多任務和多AGV的調度,以及復雜地形的避碰等一系列問題都需要軟件來完成。由于整個系統中各種智能設備都有各自的屬性,因此用面向對象設計的C++語言來編程是一個很好的選擇。在編程時要注意的是AGV系統的實時性較強,為了加快控制臺和AGV之間的無線通訊以及在此基礎上的AGV調度,編程中最好采用多線程的模式,使通訊和調度等各功能模塊互不影響,加快系統速度。
7、通訊系統
通訊系統一方面接受監控系統的命令,及時、準確地傳送給其它各相應的子系統,完成監控系統所指定的動作:另一方面又接收各子系統的反饋信息,回送給監控系統,作為監控系統協調、管理、控制的依據。
由于AGV位置不固定,且整個系統中設備較多,控制臺和AGV間的通訊最適宜用無線通訊的方式??刂婆_和各AGV就組成了一點對多點的無線局域網,在設計過程中要注意兩個問題:
①無線電的調制問題
無線電通訊中,信號調制可以用調幅和調頻兩種方式。在系統的工作環境中,電磁干擾較嚴重,調幅方式的信號頻率范圍大,易受干擾,而調頻信號頻率范圍很窄,很難受干擾,所以應優先考慮調頻方式。而且調幅方式的波特率比較低,一般都小于3200Kbit/s,調頻的波特率可以達到9600K bit/s以上。
②通訊協議問題
在通訊中,通訊的協議是一個重要問題。協議的制定要遵從既簡潔又可靠的原則。簡潔有效的協議可以減少控制器處理信號的時間,提高系統運行速度。
8、導航系統
AGV導航系統的功能是保證AGV小車沿正確路徑行走,并保證一定行走精度。AGV的制導方式按有無導引路線分為三種:一是有固定路線的方式:二是半固定路線的方式,包括標記跟蹤方式和磁力制導方式;三是無路線方式,包括地面幫助制導方式、用地圖上的路線指令制導方式和在地圖上搜索最短路徑制導方式。
固定路線的導引方式有電磁制導方式、光學控制帶制導方式、激光制導方式和超聲波制導方式。
①電磁制導方式
②光學控制帶導引方式
③激光制導方式
④超聲波制導方式
9、載荷傳送裝置
AGV的載荷傳送裝置為一平板,其作用為運輸箱體類零件到指定工位。主要用來裝載箱體類零件,運送物料等。
10、驅動裝置
驅動AGV自動導引車運行并具有速度控制和制動能力的子系統。主要包括電機、減速器、驅動器、控制與驅動電路等。驅動系統一般為閉環方式與開環方式,前者以伺服直流電機為主,后者以步進電機為主。
11、動力系統
蓄電池是目前AGV自動導引車使用的唯一電源。用來驅動車體、車上附屬裝置,如控制、通訊、安全等。 AGV自動導引車周邊設施使用一般工業電力,根據用途而有不同要求。如充電間頻率發生器、自動門、計算機室、通訊裝置以及工作環境所需裝置的動力等。根據車型、運行及載荷量而采用不同功率的蓄電他,一般都是蓄電池組合體。常用直流電壓為12伏、24伏、48伏及72伏。
AGV是智能化的移動機器人,也是現代工業自動化物流系統的主要設備。