自动导引车AGV系统技术工作分析方案Word下载.docx

1、周边输送系统主要是 AGV的自动上下货位置，这些设备在与 AGV进行交 接货物时，在系统监控下实现动作的互锁和协调。 LDAYtRyKfEAGV控制台控制台是 AGV系统的调度管理中心，负责与监控计算机交换信息，生成 AGV的运行任务，解决多 AGV之间的避碰问题。同时将 AGV系统的状态反 馈给中心控制管理系统。 Zzz6ZB2Ltk通讯系统通讯系统由 AGV控制台和各 AGV之间组成无线局域网 此通讯系统频率 2.4GHz不需向无委会申报，覆盖范围不大于 500M）。 AGV与控制台之间 采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点的组合，覆盖 AGV 运行的区域，使 AGV在跨越不同的

2、区域时实现自动漫游，实现无缝连 接。 dvzfvkwMI1个人资料整理 仅限学习使用22 AGV的构成rqyn14ZNXIPC总线液晶显示键盘手控盒CPU板I/O板无线网 SA-10D 卡定时器板传感器电子盘I/O 扩展板AP1、AP2、AP3 、 AP4 、AP5）开举升关限盒手位控位控板 1位控板2PWPW PW PW面板开关供电系统上电控制电池充电控制器充电连接3. 技术基础新松公司是我国唯一的一家专门从事机器人和自动化装备研究开发及产业 化的高技术股份公司，技术实力雄厚，科研及生产条件优良。多年来完成了一 大批国家攻关计划以及“ 863”高技术计划工程，取得了丰硕成果。先后解决了 机器

3、人操作机优化设计技术、高性能机器人控制系统开发技术、机器人作业技 术、大型机器人自动化线设计技术以及机器人成套周边装备设计开发技术等关 键技术问题，取得了几十项专利，形成了一系列机器人及其周边设备产品及机 器人自动化生产线成套装备。其技术水平在国内处于领先地位，并达到世界先 进水平。在 AGV物流技术方面，我们的自动导引车 AGV）系统已被列入全球采购 平台，产品出口到美国、加拿大、俄罗斯、印度、韩国等多个国家，打破了中 国高技术 AGV系列产品只有进口没有出口的历史。为汽车及汽车零部件装配行业 开发与制造的 AGV系统形成了完整的系列产品 , 占据了国内大部分的汽车生产企 业，在国内处于垄断

4、地位。 EmxvxOtOco沈阳新松机器人自动化股份有限公司始终致力于中国自主知识产权的 AGV 技术开发，积极推进 AGV产业化发展。经过近十几年的努力，已经具备了自动导 引车 AGV）系统自主研究开发、生产制造、工程设计与实施的成熟技术和能 力。在 AGV产品、工程应用、物流周边设备生产方面已经达到了相当的规模，形 成了年产 300台套 AGV和基于 AGV的工业自动化系统的生产能力；在 AGVS生产体 系、生产设施、生产条件等方面也得到了较大的扩充和改善，建立起了较完善 的售后服务体系、人员培训体系和质量保证体系，成为国内唯一通过 ISO9001国个人资料整理 仅限学习使用 4自动导引车

5、 AGV）系统工程简介近年来，随着中国汽车零部件行业的蓬勃发展，国内汽车发动机厂家开始 跟踪国外先进装配工艺，以提高生产效率和产品质量。目前国外 VOLVO，依维克等大型发动机生产厂家都采用先进的 AGV自动导引车作为装配车间移动的工作平 台。 6ewMyirQFL新松公司自主研发的自动导引车 AGV）系统也已在国内得到成功应用。如 以潍柴动力股份有限公司的发动机装配为应用背景，开发了适应发动机和变速 箱等组件装配的自动导引车 AGV）系统，为潍柴动力股份有限公司的新建工业 园区发动机装配线大批量运用 AGV系统，。在本工程中，新松公司充分发挥在自 动控制领域和系统集成能力上的优势，对整个生产

6、车间物流输送 AGV系统、线上工具配置系统、电器控制及管理信息系统进行详细规划设计，使整个系统达到 自动化程度高、性能可靠、工人操作简单方便、物流规划合理等效果，该工程 共应用了 24台自动导引车 AGV）系统。其工艺流程是：由计算机控制的空中移 栽机构将发动机送到指定工位后，通过发动机上的飞轮壳与 AGV小车上的法兰盘 相连接， AGV在固定的环形路线依次经过各个工艺停车点 工位）进行相应工艺 内容的装配工作，同时 AGV上安装有信息系统的计算机终端，适时显示装配工 艺，指导安装人员进行装配。完成全部预定的工作内容后， AGV停靠到指定的站 点由人工将发动机吊放到测试输送线上，完成一个工作循

7、环。同时各个系统之 间通过数据库和网络通信实现信息共享，协同实现对整个车间的作业控制和信 息管理。系统建立车间级局域网，使得车间能够独立运行，同时又可方便地与 其它车间或上级管理系统进行信息交换。 kavU42VRUs该用户评价我们的 AGV系统技术先进，设计合理，外形美观，设备投产运行后，性能稳定，故障率低，达到国际先进、国内领先水平。该系统的投产应 用，提高了劳动生产率，保证了产品质量，提升了公司的形象，产生了良好的 经济和社会效益。 y6v3ALoS895自动导引车 AGV）系统技术参数及性能指标 系统控制方式：采用集中调度管理方式 ,实时监视 AGV系统的运行状态 ,实现柔性 控制。通

8、讯方式： AGV控制台与 AGV间采用无线局域网通讯交换信息。导航方式：磁导航AGV/ 激光驱动方式：直流伺服驱动/交流伺服驱动AGV 运 行 速度负载最 大 :45m/min,空载最大:60m/min?导航精10 mm运动方向：前进，后退 手动），转弯 M2ub6vSTnPAGV 自重： 1200 Kg转弯半径： 2 m充电方式：在线自动快速充电电池： 48V/100Ah防碰装置：远程非接触防碰信息显示终端： AGV上带有信息系统的计算机终端， 15”液晶屏幕，适时显示装配工艺等手持条码扫描器：用于装配过程中零部件信息录入 盘车伺服系统：用于气门间隙调整时调整曲轴位置柴油机旋转：绕轴线点动旋

9、转 170o8 / 19柴油机上下升降：柴油机点动上下升降功能操作面板：左右双操作面板6自动导引车 AGV外形图7各分系统的AGV 系统中的主要元件 控制器、车轮、伺服、电台等）均使用国际知名公司的成熟产品，确保系统稳定可靠。7 1自动导引车 AGV车载控制器AGV 控制器使用国际著名工控品牌研华成熟的前面板接线系列主机作为处理器核心，该种处理机接线方便是，紧固可靠， 配合新松公司多年来为 AGV 专业开发的各种功能模块，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。 0YujCfmUCw7 2

10、 自动导引车 AGV驱动系统AGV 驱动轮使用欧洲进口的 AGV 专用车轮，该种 AGV 专用车轮外层使用 树脂橡胶材料做成，具有强度高、耐磨损、稳定性高、具有一定的弹性等优点，非常适合于 AGV 系统的使用，车轮单元独立组成一个完整的驱动机械系，在一个轮支架内安装有直流伺服 电机、同轴减速器、抱闸、旋转编码器及测速机等，车 轮结构紧凑、空间占用少、可控性高、性能可靠、维护 简单。全方位驱动轮集成了行驶与转向两个单元，转向 单元使用一个独立的伺服电机装有旋转编码器及高精度位置检测电位计，转向 单元可在 90o的范围内转动，控制驱动电机的驱动轴向，配合驱动单元的正反转，可使车轮沿任意方向运动，在

11、三轮结构 AGV 中装有一个全方位驱动轮。 eUts8ZQVRd73 AGV的安全机制AGV 系统具有完善的多级安全报警机制，包括控制台系统监控、非接触 式防碰保险杠、接触式防碰保险杠、停止按钮、急停按钮等，可以在各种情况 下保证 AGV 系统以及 AGV 周边操作人员及设备的安全。 sQsAEJkW5T为确保 AGV在运行过程中自身安全，特别是现场人员的安全及各类设备的安全，AGV 自身采取多级安全措 施。在 AGV 的前后方均设有非接触 10 / 19激光防碰传感器和接触式传感器 保险杠。 GMsIasNXkA非接触激光防碰传感器使用国际著名品牌的激光扫描测距传感器，分两个区域即减速区和停

12、车区，减速区距离较远，停车区距离较近。该传感器安装在AGV 的前后两个方向，主要对高速运行的 AGV进行防碰保护， AGV在遇到障 碍物时先减速后停车。 TIrRGchYzg保险杠是最后一道检测，安装在 AGV 的四周，宽出车体，主要用于 AGV 低速运行时的防碰保护 如在侧移过程中），保险杠检测到障碍物，受到一定 的压力后将报警并控制 AGV 停止。 7EqZcWLZNX在AGV 的周边设有急停开关，任何时间按下急停开关， AGV 立即停止运行。在AGV 安装有醒目的信号灯和声音报警装置，以提醒周围的操作人员。一旦发生故障， AGV 自动用声光报警。同时通过无线通讯系统通知 AGV 监控系统

13、。 lzq7IGf02EAGV监控系统在控制台上显示当前状态和文字提示。监控人员可以根据 提示的信息，指挥现场人员排除故障。7 4自动导引车 AGV的导航系统：磁导航自动导引车 AGV使用磁导航，在 AGV下方装有磁传感器专业公司为 AGV专门设计的磁导航传感器，该传感器结构紧凑、使 用简单、导航范围宽、导航精度高、灵敏度高、搞干扰性好， AGV地标传感器使用同一系列的横向产品，安装尺寸更小，可与导航传感器使用相同的信号磁 条。 zvpgeqJ1hkAGV的地面磁导航系统是 AGV在运行过程中所能达到的路径，主要由以下几 部分构成：运行路径导航线、地标导航线和弯道导航线。采用磁导航的方法， 运

14、行路径导航线由长 500mm、宽 50mm、厚度为 1mm的磁性橡胶铺设而成，根据路 径的具体要求可以进行适当的裁剪。地标导航线由长 150mm、宽 50mm、厚度为1mm的磁性橡胶铺设而成，在地图上地标是各个站点的标志。弯道导航线由路径 导航线和地标导航线构成，如下图所示： NrpoJac3v1AGV在弯道的运行分成下述几个步骤：找到地标。按一定的转弯半径，导A航G线V靠及码地盘标的位置编程来完成圆弧的轨迹寻找导航线，按导航线的路径行走。激光导航系统激光导航系统如图所示激光导航原理AGV的上部安装了激光扫描器，激光扫描器随 AGV的行走, 发出旋转的激光束。发出的激光束被沿 AGV 行驶路径

15、铺设的多组反光板 全向反光板）直 接反射回来，触发控制器记录旋转激光头遇到反光板时的角度。控制器根据 这些角度值与实际的这组反光板的位置相匹配，计算出 AGV 的绝对坐标，基 于这个原理就可以实现非常精确的激光导引。 1nowfTG4KI探测角度： 360。激光安全级别：类激光，绝对安全旋转频率： 8HZ保护等级： IP65工作温度： 050。工作电压： 24V/48V定位精度： +/-2mm反射板距离小于 5M时）7 5 在线自动充电系统AGV 使用高容量镍镉充电电池作为供电电源该种电池一方面在短时间内可 提供较大的放电电流，在 AGV 启动时可提供给驱动系统以较大的加速度，另一方面该种电池

16、的最大充电电流可达到额定放电电流的 10-20倍，使用大电流充电即可减少电池的充电时间， AGV 的充电运行时间比可达到 1：10，AGV 可 使用专用的充电站停车进行在线充电，快速补充损失的电量，使 AGV 在线连 续运行成为了可能。 fjnFLDa5Zo在AGV 运行路线的充电位置上安装有地面充电连 接器，在 AGV 车底部装有与之配套的充电连接器， AGV 运行到充电位置后， AGV 充电连接器与地面充电 接器的充电滑触板连接，该种充电连接器的最大充电 电流可达到 200安以上。 tfnNhnE6e5在线自动充电系统由地面充电机、 AGV 电量检测 装置和充电管理系统构成。 AGV 在运

17、行过程中电量检 测装置实时监测电池的放电量，当放电量达到指定的 数值时，产生充电申请。 AGV 通过无线局域网向控制台提出充电申请，由控 制台调度 AGV 到达充电站进行充电；充电机是全自动的，充电机可自动完成 电池电压检测、恒流充电、恒压充电，按标准充电曲线完成整个充电过程，控 制台通过 I/O 点对充电机进行检测，当检测到充电完成时，控制台可以通知AGV完成充电， AGV可脱离充电位置继续投入运行。 HbmVN777sL7 6 无线局域网通讯系统AGV 控制台与 AGV 间采用无线通讯方式，控制台和 AGV 构成无线局域 网。控制台依靠无线局域网向 AGV 发出系统控制指令，任务调度指令，

18、避碰 调度指令。控制台同时可接收 AGV 发出的通讯信号。 AGV 依靠无线局域网向 控制台报告各类指令的执行情况、 AGV 当前的位置及 AGV 当前的状态。 V7l4jRB8Hs无线局域网使用工业级专业通讯电台，车载电台与系统通讯接入点之间使用多频点跳频 或直序扩频）数字通讯，系统具有 60多个频点可选，通讯速度高、抗干扰性好，且通讯电台支持多主无缝方式漫游，在较大的应用空间内有非常好的区域扩展能力。 83lcPA59W9执行标准： 802.11x载频： 2.4GHZ5.8GHZ ）车载天线： 3dB开放空间通讯距离： 100M 使用国际开放频段，无需向无线电管理委员会申请应用频带。7 7

19、 自诊断系统AGV 车载控制器软件和硬件的设计提供了 AGV 系统的自检测，自诊断，自保护能力。在AGV 车载界面中可完整的查询 AGV 中各关键部件的工作状态，且多数 信息均可进行动态观察，使用十分方便。在 AGV 控制台内还记录有系统自动 运行过程的状态数据，记录文件的数量可以人工进行调整，保证系统运行的可 追溯性。 mZkklkzaaP7 8 人机界面1）新松公司设计的 AGV 系统中所有系统软件 包括车载软件、控制台软 件、管理软件、系统参数编辑软件等等）均使用方便的中文菜单式操作界面， 提供丰富的操作内容；下图是 AGV 控制台 AGV 状态窗口中的显示内容，操作 人员在控制室内可通

20、过列表详细了解系统中所有 AGV 的运行状态，如出现故 障，控制台会及时报警，操作人员又可通过列表快速直观地查询故障车号及原 因。 AVktR43bpw2）AGV 的运行也使用全中文的操作界面， AGV 根据当前的状态动态调整屏幕 上的显示内容，操作人员可以通过该界面掌握 AGV 的位置、状态、任务信息、 传感器状态、附属设备状态、故障信息等多种信息，一旦 AGV 出现故障，操作 和维修人员能够通过 AGV 的故障诊断系统及时准确地查找故障的原因，便于故 障的排除。 ORjBnOwcEd3）维护人员可以通过显示和操作面板设定系统参数，修改系统参数。4）操作人员可以通过显示和操作面板设定工作参数

21、，修改工作参数。79 AGV与发动机的连接装置AGV与发动机的连接装置采用法兰盘连接，法兰盘具有升降、旋转及盘车 的功能。在发动机的不同装配工位自动实现姿态的改变，以适应人机工程的要 求。 2MiJTy0dTT7 10 多种运行模式AGV具有手动、离线自动、自动运行三种运行模式，前两种方式均可使 AGV 脱离网络独立运行，便于系统调试、维护及紧急情况的处理，多种运行方式可 最大限度地保证系统可用性，提高系统使用率。 gIiSpiue7A7 11自动导引车 AGV系统对环境的影响 AGV使用直流电机驱动，一体化树脂橡胶车轮，工作时运行噪声很小，远小于 70dBA，抱闸只在 AGV处于静态时起作用

22、， AGV在使用过程中，仅在充电时 电池有极少量的水汽排出，对运行环境完全不会造成污染。 uEh0U1Yfmh 当遇到紧急情况时，由人工按下，转运车将立即停止运行。在转运车的显著位置安装有运行警示灯，当转运车行进时警示灯闪亮，提 醒人们注意。712 上线站点号自动识别 RFID ）磁导航 AGV 上线登录时，需要知道当前点的位置标识。通常由人工输入AGV 当前上线登录的站点编号，由于人为等因素的介入，容易造成站点编号的 输入错误。为了避免人为因素造成的错误，我们的 AGV 系统引入了上线站点号 自动识别系统 RFID ）。当 AGV 需要上线进行登录操作时， AGV 通过附近的站 点时，可以自

23、动读取该站点的站点编号，从而避免站点编号的输入错误。IAg9qLsgBX713工艺显示终端 AGV上带有工艺显示终端，可根据不同柴油机的机型适时显示装配工艺和装 配信息等。当 AGV到达某一工位时，工艺显示终端自动显示该工位装配工艺及需 要装配的部件，当条码扫描部件与装配部件信息不符合是显示错误状态，提示 装配人员进行调整，同时工艺显示终端显示被装发动机在 AGV上的各种姿态信息。该信息显示终端采用带有 15”液晶显示屏的工控一体机，保证对工业环境 的适应性。 WwghWvVhPE714多驱动轴协调控制 由于发动机装配需要多种姿态，在不同装配工位的姿态不同，要求 AGV在运动过程中进行多轴协调

24、运动，其中包括升降、旋转及盘车，在盘车过程中要求两个 轴同步旋转且相对角度误差小于 1度。 asfpsfpi4k8先进性和创新点随着电子器件和控制技术的发展， AGV 系统的技术也不断的提高，而且许 多新技术都应用到 AGV 或AGVS上。激光技术的应用使 AGV实现虚拟路径的导 航和安全保护；无线局域网的应用使 AGV 的调度实时性更强，是 AGV调度技术 的一场革命；现场总线的应用使 AGV 的可靠性和可维护性得到提高； RFID的应 用使AGV 与地面系统的信息交互量更大，自适应性更强。 ooeyYZTjj1 本工程重点解决了 AGV 的轮系结构、实时控制系统、嵌入式软件、混合导 航、多

25、 AGV 系统调度管理等关键技术难题，适合国内外不同应用环境的 AGV系 统，并在汽车制造等自动化生产线上应用，提升了我国企业的工业自动化水平 和参与国际竞争的能力。并在如下方面做出了创造性的贡献： BkeGuInkxI（1）适合我国现代物流特征的运输装配型 AGV 系统的总体设计思想（2）适应不同地面要求的 AGV 轮系结构（3）AGV 实时控制系统及嵌入式实时控制软件（4）混合导航方法和多极 AGV 调度管理算法（5）RFID 在 AGV 调度中的应用和多 AGV 通讯（6）建立符合现代物流以特征的生产执行过程管理模式，并实现制造过 程管理与底层自动化装备、物流 AGV 系统和上层商务系统的无缝集 成 PgdO0sRlMo（7）交流永磁同步电机控制申明： 所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用 途。