AGV技術在物料運輸產線的設計與應用

王昱山 于青

摘要：介紹了AGV在物料運輸產線的設計與應用，并依據實際案例設計了AGV系統，其主要由AGV小車、料架、導航磁條和控制系統組成。通過AGV與機械臂的配合應用，從而替代原有的人工搬運及輥子輸送的方式，取得了良好的使用效果，為后期的信息化升級提供基礎。

關鍵詞：AGV；機械臂；物料運輸

隨著“中國制造2025”宏大計劃的提出，我國制造業正在飛速發展，整體制造水平顯著提升。但是，目前傳統制造企業的升級改造也面臨著諸多問題，如傳統流水線生產方式，一旦投產無法短期改變，并且隨著年時增加，成本逐漸提升，并且占地面積較大，位置固定，很難對其設備單一進行更換。

AGV技術的出現就有效的改變了傳統物料運輸的弊端，AGV（Automated Guided Vehicle）即“自動導引運輸車”，是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，工業應用中不需駕駛員的搬運車，以可充電之蓄電池為其動力來源。AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統中，最能充分地體現其自動性和柔性，實現高效、經濟、靈活的無人化生產。

下面以某鉆頭生產廠為例，以AGV技術為基礎對其物料運輸產線進行設計研究。

1.物料產線基本信息

此鉆頭產線是通過輥子輸送的方式將鉆頭運送到干式噴砂機后通過人工搬運至干式噴砂機進行干噴，再人工搬回輥子輸送機，運往液體噴砂機。原輥子輸送機的輥輪由于年時較長，以嚴重損壞，影響正常使用，如圖1所示。并且，傳統的人工搬運方式，增加勞動力成本，無法確保操作人員安全、生產效率很低。

現針對此產線進行智能化升級改造，主要工件參數如表1。

產線主要設備為干式噴砂機兩臺，液體噴砂機一臺。產線工藝為先進行干式噴砂，處理周期約30分鐘；之后進行濕式噴砂，處理20分鐘；檢驗合格品之后運輸到燒結區。

2.產線技改總體設計方案

2.1工藝流程助力臂抓取——AGV轉運——干噴——濕噴——人工檢測——下一個車間

2.2總體設計方案

輸送線全線長度20米，采用助力臂將鉆頭裝入料架。AGV接收料架通過控制系統傳遞信號，運行至干式噴砂機1旁，人工助力臂抓取1個或多個鉆頭放置其旁，將其中一個鉆頭抓置至干式噴砂機進行干噴。 AGV運行至干式噴砂機2同樣操作后AGV返回干式噴砂機1等待。30min后AGV將分別接收干噴后的2個鉆頭送至濕式噴砂機旁，20min后經人工檢測，AGV將合格品運送到燒結車間內，AGV返回干式噴砂區繼續等待，重復以上過程。

2.3平面設計圖

3.產線技改系統構成

3.1系統構成

產線系統主要由AGV自動轉運系統和助力分料系統組成。

3.2 AGV自動轉運系統

AGV自動轉運系統如圖（）所示，主要由AGV小車、料架、導航磁條和控制系統組成。AGV小車為雙向背負式AGV。其主要參數如表2設計料架上料盤可垂直放置12個鉆頭，鉆頭被助力臂分揀到料架上，控制系統傳遞信號給AGV，AGV行至料架下方頂起料架，沿著導航磁條運行。

3.2助力臂分料系統

助力臂分料系統通過助力臂本體、端部夾具裝置組成，助力臂本體為全氣動助力機械臂，重物在提升或下降時形成浮動狀態，靠氣路保證極低的操作力，操作者用手推拉重物，就可以把重物正確地放到空間中的任何位置。夾具端部可以卡住鉆頭頭部，完成分料任務，將鉆頭揀入揀出料框，或將待鉆頭放置至指定位置。其主要參數如表3所示。

表3 助力臂主要參數

4 結束語

通過AGV小車加助力臂的方式替代原有的人工和滾筒送料的方式，將此系統行程自動化產線，節約現有產線人工80%，生產節拍提高27%。通過對框架的設計，對后期自動化乃至智能化改造提供了強有力的條件。隨著我國智能化水平不斷提升，中國制造必將大展輝煌！

作者簡介：王昱山，男，（1986-），機械設計制造及其自動化，主要方向：智能工廠、智能車間的設計及實施。

于青（1986-），女，天津人，管理學碩士，工學碩士，機械電子工程師，研究方向：云制造、企業管理、智能工廠。