论AGV系统在生产物流运输中的应用

廖作敏（中国汽车工业工程有限公司,天津300113）

论AGV系统在生产物流运输中的应用

廖作敏
（中国汽车工业工程有限公司,天津300113）

文章通过AGV这一自动化高科技产品在配货物流中的应用，介绍了运输型AGV的结构特点及工作流程。

AGV；在线自动充电；物流运输

AGV系统发展到今天已经有50多年的历史，随着科学技术的日益发展和进步，AGV系统的技术已经融入了机器人和先进的传感器技术，使AGV更智能化。现今国内外大型企业内部物流运输已逐步由人工搬运转化为自动传输。其中，非线体的柔性运输物流系统，其首推方案就是AGV运输系统。AGV运输系统可以高效不间断的完成物料称重，物料取送、容器及料架回收等一系列工作，更可以与工厂整体的生产管理系统进行信息交互，系统极富弹性和柔性。

1　AGV性能及结构

AGV驱动方式主要分为单舵轮驱动、双舵轮驱动、双轮差动等三种形式。AGV主要有磁导航、激光导航、惯性导航等三种导航方式，可实现前进、后退和转弯等运动。其充电方式有在线自动充电、手动充电和更换电池充电。通讯方式主要有有线通讯、无线通信、红外光通信和无线局域网通讯。AGV控制方式采用控制站集中调度管理方式，实时监视AGV的运行状态，实现柔性控制。

（1）AGV车体。AGV车体主要由机械和电气两部分组成。机械部分包括车体架、驱动轮装置、随动轮装置、电池仓、控制仓、保险杠、PSD传感器、电池和充电连接器等；电气部分包括控制器、伺服驱动器、运动控制器、无线电台、电源和传感器等。

（2）移载装置。移载装置是搬运型AGV实现搬运功能的重要组成部件，可根据用户需要搬运货物的种类以及不同接驳形式设计成具有不同移载装置的搬运型AGV产品。搬运型AGV按照货物不同装载方式可以分为辊道移载搬运型AGV、推挽移载搬运型AGV、叉式搬运型AGV、夹抱搬运型AGV、侧叉式搬运型AGV等。

（3）控制台。所有在生产线运行的搬运型AGV由控制台统一调度。它与生产调度管理系统通过接口可接受控制台调度命令和报告每台AGV运行情况。控制台主要功能包括通讯管理、AGV运行状况、数据采集和运行状态显示。控制台可实时调度在线AGV，同时将在屏幕上显示整个系统工作状态，包括在线AGV的数量、具体位置、工作状态、已完成装配数量等。控制台同时负责AGV运行过程中的交通管理，保证运行中的每台AGV间不发生碰撞和追尾等事故，并对进入系统和退出系统的AGV进行管理，以保证整个系统安全可靠运行。

2　工作流程

首先，当生产工位人员生产了满组的产品将物料架放满后，点击地面操作台对应产品的类型，AGV系统即接到送货指令，同时通知接货站的人员准备接货，并确认准备一组空料架摆在工位；调度系统将调度AGV前去对应的工作站接货，并送至对应的目的地，再将目的地的空物料架回收送至生产工位，到达放置空料架工位放置空料架，并在线自动充电等待下次任务。

3　AGV基本参数技术要求

AGV车体由三部分组成：车体、驱动装置和顶升装置。由运送物料架的形式，设计车体为潜入式车体。

AGV驱动装置采用双轮差动形式；AGV导航精度为±10mm；停车位置精度为±5mm。

每年作业时间：250天；每周作业时间：5天；每天作业时间：21.5小时；AGV在运行前方装有非接触式以及接触式防碰传感器，当AGV运行时，前方一定距离内发现障碍物，AGV可减速停车，保证AGV及周边人员设备的安全；AGV运送能力：＞500KG；AGV使用24V快速充电电池；通讯方式为：无线局域网；导航方式为：磁导航；充电方式为：在线自动充电。

4　AGV电气系统的构成

AGV主要由车载控制器、伺服驱动系统、磁导航系统、安全系统、供电系统、通讯系统和手动维护系统等部分构成。实现了AGV控制器的通用性与模块化，各功能模块性能稳定可靠且分工明确，即保证了AGV整体性能的灵活配置，又便于不同系统功能的扩充与维护。为了减轻工人的劳动强度，采用RFID作为站点识别的载体，这样AGV可以随时上线，不用人工输入站点的号码，避免人为操作带来的错误。

5　AGVS系统构成

AGV通过中央调度系统与地面各个工作站进行工作确认，中央调度系统会根据各个工位不同的需求和要求将信息下发到AGV和地面各个操作台，工人可以根据操作台的提示进行工作，当工人工作结束后，工人在操作台上通过按按钮的方式进行下一步的任务指示。

AGV与中央调度系统之间是通过无线网络进行信息交互，根据运行区域的大小，可以采用单一无线接入点或多个无线接入点的方式构建无线网络，做到AGV与中央调度系统的稳定连接。

由于采用集中控制调度AGV的方式，中央调度系统为AGVS系统的核心。它与地面各个操作台均留有接口（此案例为纯IO接口），可以接受调度命令和反应AGV的运行情况。中央调度系统满足工业现场环境要求，有足够的运算速度和管理能力。控制台主要功能包括通讯管理、AGV运行状态、数据采集和运行状态显示。控制台在实时调度在线AGV的同时将在屏幕上显示系统工作状态，包括在线AGV的数量、位置（包括AGV处于的地标位置）状态等。中央调度系统同时还负责AGV运行中的交通管理。保证运行中的AGV与AGV间不发生碰撞和AGV追尾等事故，使系统中各个AGV有序的进行工作。

6　系统设计考虑因素

物料的装卸搬运是物流过程中发生频率高，耗用时间长，所需费用及反复作业量大的作业活动。为了降低成本并提高效率，自动搬运技术的实施势在必行，因此受到越来越多的关注。在众多的搬运技术中，AGV系统以其独有的优越性，成为实现物料自动搬运的最佳解决方案。针对其运送的方式，此设计降低了AGV的整体高度，并优化了外形，保证整个系统的美观和功效。在系统运输能力上，由于要求每天工作21小时以上，因此，为了适应此种情况，采用在线自动充电的方式，保证AGV小车的续航能力满足全天候的生产要求。

7　结束语

现今，很多企业内部的物流运输通过AGV输送系统的应用，替代了传统的用人工的运输或重复度高、劳动强度较大的工作，促进了企业技术进步，提高了生产效率，减小了人工风险，改善了工人的工作环境条件，提高了自动化生产水平，有效地解放了劳动生产力，减轻劳动强度，同时促进了企业人员素质、管理水平的提高，促进了企业的标准化、规范化、信息化的基础建设。

[1]王宏玉.自动引导车产品介绍[J].机器人技术与应用,2007(09):15-17.

[2]车菲，姜碧霄,于永江.AGV在电力系统中的应用[J].中国新技术新产品,2009(14):141.

[3]王国华.中国现代物流大全[M].北京:铁道工业出版社,2004.