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P152 自然导引AGV的技术特点及典型应用

来源:2017年第10期(总第210期) 作者:云南昆船智能装备有限公司 浏览:

摘要:自然导引是现今AGV应用中较为先进的导航技术,它适用性广,可靠性、灵活性高,是未来AGV的重要发展趋势。本文着重介绍了自然导引的原理和优势,及其在家电行业的应用实例。
 
关键词:AGV、自然导引、自动化物流、家电行业
 
一、自然导引的原理和优势
        自然导引是目前一种先进的导航方式,它通过使用激光测量传感器对四周自然环境中诸如墙壁、柱子和其他地标物体表面进行测量扫描及识别,从而将周围的环境建立到导航地图系统中。在实际行走过程中,传感器通过在视野内不断旋转激光来测量距离、环境,AGV将激光测量传感器扫描到的物体静态形状与车辆中的导航地图做比对计算,从而控制车辆行进。根据所选用导航装置的不同,自然导引最大探测距离可达100米,能满足几乎所有场景的应用,导航停位精度可媲美激光导引AGV。
 
        目前国内AGV应用的主要导引方式为激光导引、磁带导引或磁导引、坐标导引、惯性导引等几种。在现场实施过程中,激光导引需根据周围环境安装反射板,磁带导引或磁导引需在AGV行驶路径上铺设磁带、磁钉。这些工作都是为了让AGV有个良好的导航环境,保障AGV的正常行驶,且这些工作占据了大部分的时间和工作量。而自然导引AGV在现场实施过程中并不需要依靠安装其他辅助导航物体,只需在现有环境下让AGV沿规划路线自动行驶一周即可将周围环境建立在车辆地图中。由此可以看出,在效率至上的今天,自然导引AGV让现场的实施变得更加简单,大大减少了安装时间及成本。
 
         因自然导引对环境有一定要求,其导航区域内要求环境是稳态的,通俗来说就是其导航区域内的环境不能一天一个变化。这样在一些环境复杂的场景下,在不需要增加任何额外器件的情况下,可以选择激光导引和自然导引混用的复合导引模式,即在环境复杂多变的地方使用激光导引,在环境相对固定的地方使用自然导引。这样既可以保障运行效率及系统稳定性,也可以节省安装时间和成本。值得一提的是,其导航装置也可以是常规的安全激光传感器,只要它能满足车辆对测量和环境的要求。这样其导航装置既可以作为导引器件,同时也兼具安全防护的功能。
 
二、自然导引AGV在家电行业的应用
        下面本文将介绍自然导引AGV在国内某一著名家电生产商的典型应用实例。该工厂的平面布局如图1所示,图中绿线为AGV的行驶路径,可以看出该车间的物料搬运通道周围都有明显的墙壁、柱子等地标,且环境较为稳定,所以适合使用自然导引型AGV替代原来的人工物料搬运。
 
1.AGV单机设计
        AGV整车外形尺寸为1122×624×785(mm)。根据客户的实际需求,AGV采用自然导引,两轮差速驱动,额定载荷50kg。该AGV主要由车体、移载机构、电控部分、行走驱动单元、安全防护单元、通信单元、显示及操作单元等组成。
 
2.AGV工作流程
         周转箱从一楼通过升降机送到AGV工作楼层,通过输送机转运到可以与AGV对接的出入库站台,AGV按上位系统指令行驶到出库站台接收到满周转箱。
 
        AGV按系统要求将周转箱送到需要的产线边工位,当AGV和工位站台通过光电信号进行握手确认后,AGV自动将周转箱输送到卸货工位,完成送料过程。
 
        如果产线上的空箱回收工位有空箱需要运回,AGV顺便带一空箱返回,将其送回到空箱回库专用站台上。
一次配送完成后AGV自动检测电量,如果需要充电AGV自动到充电位置充电,如果不需充电,AGV继续接受下一任务。
 
3.应用效果
        家电行业的生产和整机的装配过程中需要大量人力,其中物料上线配送占据了很大的比例。AGV的投入使用,可以完全替代原有人工配送,有效节省了人力资源,降低了工人劳动强度,提高了厂内物流效率及产品质量,降低了企业运营成本。
 
三、结语
        自然导引作为最近几年新兴发展的导航技术,虽然在国外已经有许多成功实施的案例,但目前在国内尚未被广泛认知及应用。上述项目的成功实施,意味着国内AGV技术的不断创新和进步,同时也把自然导引AGV带进人们的视野,为其日后推广应用做了示范。
 
作者单位为云南昆船智能装备有限公司



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