AGV在生產物流運輸中的應用

齊 霽，袁 明，樊 宏（新松機器人自動化股份有限公司，遼寧 沈陽 110168）

AGV，是Automated Guided Vehicle Systems的英文縮寫，中文譯為自動引導小車。AGV系統發展到今天已經有50多年的歷史，隨著科學技術的日益發展和進步，AGV系統的技術已經融入了機器人和先進的傳感器技術，使AGV更智能化。AGV的應用范圍也更加廣泛，其中包括汽車制造、煙草、制藥、機精細化工、物流配送和鐵路與軍工等行業。本文著重介紹了AGV對于內部物流上的應用。

現今國內外大型企業內部物流運輸已逐步由人工搬運轉化為自動傳輸。其中，非線體的柔性運輸物流系統，其首推方案就是AGV運輸系統。AGV運輸系統可以高效不間斷的完成物料稱重，物料取送、容器及料架回收等一系列工作，更可以與工廠整體的生產管理系統進行信息交互，系統極富彈性和柔性。

以下是某大型制造加工公司采用沈陽新松機器人自動化股份有限公司設計實現的運送多種物料器具的柔性系統簡單實例。此公司生產的產品為汽車配件及內飾等多種產品，因此在生產過程中要在各工位之間不斷地運送載滿成品、半成品的物料架及回收空物料架，因此，對運送的不間斷性和準確性有較高的要求。而此，AGV的應用，實現了各種產品、料架有序快速準確的運送，也使該公司在產品生產上整體效率顯著提高，錯誤率也減少很多，工人勞動強度大幅降低，使其能夠將更多的精力投入到生產工作中，同時整個生產自動化程度邁上一個新臺階，且本系統設計留有容余，可以通過擴展輸送工位，增加AGV數量等手段，使輸送能力在原設計上更上一步。

圖1 某國內企業應用AGV現場圖

1 工作流程

首先，當生產工位人員生產了滿組的產品將物料架放滿后，點擊地面操作臺對應產品的類型，AGV系統即接到送貨指令，同時通知接貨站的人員準備接貨，并確認準備一組空料架擺在工位；調度系統將調度AGV前去對應的工作站接貨，并送至對應的目的地，再將目的地的空物料架回收送至生產工位，到達放置空料架工位放置空料架，并在線自動充電等待下次任務。

2 AGV基本參數技術要求

AGV車體由三部分組成：車體、驅動裝置和頂升裝置。由運送物料架的形式，設計車體為潛入式車體，圖2為潛入式車體圖示。

AGV驅動裝置采用雙輪差動形式；

AGV導航精度為±10mm；

停車位置精度為±5mm。

圖2 AGV車體結構圖

每年作業時間：250天；

每周作業時間：5天；

每天作業時間：21.5小時；

AGV在運行前方裝有非接觸式以及接觸式防碰傳感器，當AGV運行時，前方一定距離內發現障礙物，AGV可減速停車，保證AGV及周邊人員設備的安全；

AGV運送能力：＞500KG；

AGV使用24V快速充電電池；

通訊方式為：無線局域網；

導航方式為：磁導航；

充電方式為：在線自動充電。

3 AGV電氣系統的構成

AGV主要由車載控制器、伺服驅動系統、磁導航系統、安全系統、供電系統、通訊系統和手動維護系統等部分構成。實現了AGV控制器的通用性與模塊化，各功能模塊性能穩定可靠且分工明確，即保證了AGV整體性能的靈活配置，又便于不同系統功能的擴充與維護。為了減輕工人的勞動強度，采用RFID作為站點識別的載體，這樣AGV可以隨時上線，不用人工輸入站點的號碼，避免人為操作帶來的錯誤。

4 AGVS系統構成

AGV通過中央調度系統與地面各個工作站進行工作確認，中央調度系統會根據各個工位不同的需求和要求將信息下發到AGV和地面各個操作臺，工人可以根據操作臺的提示進行工作，當工人工作結束后，工人在操作臺上通過按按鈕的方式進行下一步的任務指示。

AGV與中央調度系統之間是通過無線網絡進行信息交互，根據運行區域的大小，可以采用單一無線接入點或多個無線接入點的方式構建無線網絡，做到AGV與中央調度系統的穩定連接，見圖3。

由于采用集中控制調度AGV的方式，中央調度系統為AGVS系統的核心。它與地面各個操作臺均留有接口（此案例為純IO接口），可以接受調度命令和反應AGV的運行情況。中央調度系統滿足工業現場環境要求，有足夠的運算速度和管理能力。控制臺主要功能包括通訊管理、AGV運行狀態、數據采集和運行狀態顯示。控制臺在實時調度在線AGV的同時將在屏幕上顯示系統工作狀態，包括在線AGV的數量、位置（包括AGV處于的地標位置）狀態等。中央調度系統同時還負責AGV運行中的交通管理。保證運行中的AGV與AGV間不發生碰撞和AGV追尾等事故，使系統中各個AGV有序的進行工作。

圖3 AGV網絡構成

5 系統設計考慮因素

物料的裝卸搬運是物流過程中發生頻率高，耗用時間長，所需費用及反復作業量大的作業活動。為了降低成本并提高效率，自動搬運技術的實施勢在必行，因此受到越來越多的關注。在眾多的搬運技術中，AGV系統以其獨有的優越性，成為實現物料自動搬運的最佳解決方案。針對其運送的方式，此設計降低了AGV的整體高度，并優化了外形，保證整個系統的美觀和功效。在系統運輸能力上，由于要求每天工作21小時以上，因此，為了適應此種情況，采用在線自動充電的方式，保證AGV小車的續航能力滿足全天候的生產要求。

6 結束語

現今，很多企業內部的物流運輸通過AGV輸送系統的應用，替代了傳統的用人工的運輸或重復度高、勞動強度較大的工作，促進了企業技術進步，提高了生產效率，減小了人工風險，改善了工人的工作環境條件，提高了自動化生產水平，有效地解放了勞動生產力，減輕勞動強度，同時促進了企業人員素質、管理水平的提高，促進了企業的標準化、規范化、信息化的基礎建設。