基于安全性能要素的AGV叉車檢驗

林其岳

摘 要：AGV叉車是在現代化物流園區、智能化工廠、自動化倉儲、智能碼頭等實現工業自動化必不可少的特種設備。由于其主要負責貨物的裝卸、堆垛和短距離運輸，其安全性對保證貨物運輸的效率及貨物、周圍人員的安全具有重要意義，因此它在安全性能要素檢驗方面始終占據著特種設備安全體系中的重要地位。本文就AGV叉車的安全性能要素檢驗提出了一些建議。

關鍵詞：AGV叉車;常規安全要素;專項安全要素;檢驗

中圖分類號：TH242 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）35-0048-04

AGV Forklift Inspection Based on Safety Performance Elements

LIN Qiyue

（Fujian Special Equipment Inspection & Research Institute，Fuzhou Fujian 350008）

Abstract： AGV forklift is a special equipment that is essential for industrial automation in modern logistics parks， intelligent factories， automated storage， and intelligent terminals. Because it is mainly responsible for the loading， unloading， stacking， and short-distance transportation of goods， its safety is important The efficiency of cargo transportation and the safety of cargo and surrounding people are of great significance. Therefore， it always occupies an important position in the safety system of special equipment in terms of inspection of safety performance elements. This paper put forward some suggestions on the inspection of safety performance elements of AGV forklifts.

Keywords： AGV forklift;conventional safety elements;special safety elements;inspection

隨著我國加快推進實施“中國制造2025”，實現制造業升級，工業生產、港口、車站、機場、貨場、流通和配送中心對智能化的要求越來越高。在貨物裝卸、搬運、集散過程中，傳統的人力和普通的叉車搬運逐漸被淘汰，取而代之的是智能化的無人自動叉車（AGV叉車）。

目前，我國AGV叉車（以下簡稱AGV）的市場需求量不斷增加，并且這種增長趨勢不斷提高。因此，AGV的安全性能檢驗變得越來越重要。

1 AGV安全性能要素檢驗的必要性

根據《場（廠）內專用機動車輛安全技術監察規程》（TSG N0001—2017）的定義可知，叉車可分為平衡重式叉車、前移式叉車、側面式叉車、插腿式叉車、托盤堆垛車和三向堆垛車六類，主要在工廠廠區等特定區域使用。AGV承擔了大量貨物的裝卸、堆垛和短距離運輸的任務，且工作時間較長。在經過長時間使用后，叉車會出現部件疲勞、磨損、安全性能不可靠等問題，若不進行安全性能要素檢驗，輕則影響AGV的正常使用，影響貨物裝卸運輸的效率，重則造成嚴重的經濟損失和人員傷亡問題。因此，對AGV定期進行安全性能要素檢驗顯得尤其重要。

2 AGV安全性能要素檢驗

當前，叉車的安全性能檢驗是通過國家制定強制執行的法律法規，被納入行政監督同等重要的技術監督范圍。雖然沒有在特種設備安全技術規范中明文規定是否對AGV進行監管，但其作為叉車新興產品，筆者認為，使用AGV必須向上級主管部門申報，并接受檢驗。

2.1 AGV常規安全性能要素檢驗

2.1.1 整車要素檢驗。車輛車身應周正，各部件齊全、完整，連接緊固，無缺損，配重無缺損或無增加;車輛的速度、水溫、燃油量、電壓等儀表應醒目、靈敏、有效，確保車輛的安全參數可及時反饋到控制中心。

2.1.2 受力結構件要素檢驗。主要受力結構件的焊縫外部宏觀檢查，不得有可見的裂紋、未熔合、未焊透、夾渣等缺陷。主要受力結構件的完好是保障整車安全的最重要的要素，但該要素目前無法實現在線監測，必須通過外在檢驗檢測才能判斷是否符合要求。

2.1.3 動力系統要素檢驗。①蓄電池AGV，蓄電池金屬蓋板與蓄電池帶電部分之間應有30mm以上的空間，當蓋板和帶電部分之間具有絕緣層時，其間隙至少10mm。②發動機（驅動電機）運轉平穩，無異響，能正常啟動、熄火（關閉）。③動力系統線路、管路應無漏電、漏水、漏油現象。④發動機（驅動電機）的安裝應牢固可靠，連接部分無松動、脫落、損壞。

2.1.4 傳動系統要素檢驗。①變速器運行不應有異常聲響，運行正常，檔位切換及時準確可靠。②傳動系統應運轉平穩，運行中無振抖、無異響。

2.1.5 行駛系統要素檢驗。①輪輞應完整無損，螺栓、螺母應齊全緊固。②車架應無明顯變形、裂紋和銹蝕，螺栓和鉚釘等連接件不應缺少和松動，與前后橋的連接應緊固。③充氣輪胎胎面和胎壁應無長度超過25mm或深度足以暴露出輪胎簾布層的破裂和割傷，胎面花紋深度滿足制動性能要求;實心輪胎應無膠層氣泡和脫層、鋼圈與膠層脫層等缺陷。

2.1.6 轉向與操縱系統要素檢驗。①轉向系統應轉動靈活、操縱方便、無卡滯，在任意轉向操作時不得與其他部件有干涉。②轉向裝置中的轉向節及臂，轉向橫、直拉桿及球銷不允許有裂紋、損傷;橫、直拉桿不允許拼焊，并且球銷不應松曠。

2.1.7 液壓系統要素檢驗。①液壓管路布置與其他運動機件應無相互干涉。②系統應有良好的密封性能。作業時，固定接口應無滲油，運動接口應無漏油，各部位應無泄漏現象。③在空載和部分載荷情況下，液壓系統元件應能正常工作，工作部件在額定速度范圍內應無爬行、停滯和明顯的沖動現象。

2.1.8 電氣和控制系統要素檢驗。①AGV的啟動應設置開關裝置，需要使用鑰匙、磁卡、密碼等。②應設置前照燈、制動燈、轉向指示燈、行駛指示燈及相應的聲光報警裝置等照明和信號裝置;燈具的燈泡應有保護裝置，安裝應牢靠，不能因車輛震動而脫落、損壞、失去作用或改變光照方向;照明和信號裝置功能應可靠有效。③蓄電池AGV應設置非自動復位且能切斷總控制電源的緊急斷電開關。④蓄電池AGV充電時，應保證電源與主電路分離，車輛不能通過自身的驅動系統行駛;插接器應有定向防護，防止插接器接反。

2.1.9 工作裝置要素檢驗。①門架、貨叉架及導輪等結構件應無缺件、脫焊、表面裂紋、異常變形。②活動機構配合良好，運動無阻滯現象。③貨叉不得有明顯磨損、裂紋、異常變形，掛鉤型貨叉應設置有防止意外側向滑移和脫落的裝置。④起升鏈條應完整無裂紋，無變形，連接配合良好，工作靈敏可靠。

2.1.10 安全保護與防護裝置要素檢驗。①作業時應能發出清晰聲和或光的警示。②應設置下降限速裝置、門架前傾自鎖裝置，如果下降限速閥與升降油缸采用軟管連接，還應當有防止液壓管路爆管裝置。③起升裝置應當設置可靠的防止越程裝置，避免貨叉架和門架上的運動部件從門架上端意外脫落。④擋貨架開口尺寸應小于150mm，防止散貨意外落下;車輪防護罩應能避免人員與車輪接觸以及被車輪甩出的物體（如泥漿、沙礫和雜物等）擊中。

2.1.11 裝卸性能安全要素試驗。裝卸性能試驗包括最大下降速度測定、貨叉自然下滑量、門架傾角的自然變化量測定。

①最大下降速度測定。AGV呈標準無載和標準載荷狀態，并駐車制動。貨叉全速下降，測量行程中段2m距離的貨叉通過時間，計算最大下降速度（起升高度低于2m或全自由提升門架時，按通過全行程的時間計算）。

②貨叉自然下滑量、門架傾角的自然變化量測定。AGV呈標準載荷狀態。門架垂直，并駐車制動。將載荷升到離地面2 500mm高度位置（起升高度小于2 500mm的叉車，取其最大起升高度位置）。發動機或電動機停止運轉并在關閉液壓分配閥的同時即開始計時。靜止10min后，分別測量貨叉下滑量和門架傾角的變化量。貨叉自然下滑量前10min內不應大于100mm，門架（或貨叉）傾角的自然變化量前10min內不應大于5°。

2.1.12 轉向性能安全要素試驗。①在標準無載運行狀態下，操作力在6～20N和左右轉向作用力相差不大于5N。②AGV在現場道路上行駛應具有良好的直線行駛性能，且不應有明顯的蛇形現象。

2.1.13 制動性能安全要素試驗。①在空載狀態下，AGV在現場允許的制動初速度下，行車制動距離應達到表1規定的制動效能。②AGV駐車制動器應能將車輛停放在制造商規定坡度的上、下坡道上：平衡重式叉車、側面式叉車或站駕式車輛的停放坡度不應大于15%;托盤堆垛車、插腿式叉車、前移式叉車的停放坡度不應大于10%。

2.1.14 超載保護安全要素試驗。在AGV工作油泵出口處連接三通裝置，接壓力表或者油壓傳感器，分別測試溢流狀態下油泵出口壓力以及標準載荷最大起升速度狀態下油泵出口壓力。額定起重量小于或者等于5t的AGV，溢流狀態下油泵出口壓力應當小于標準載荷最大起升速度狀態下油泵出口壓力的1.3倍;額定起重量大于5t的AGV，溢流狀態下油泵出口壓力應小于標準載荷最大起升速度狀態下油泵出口壓力的1.2倍。

2.2 AGV專項安全性能要素檢驗

2.2.1 安全裝置要素檢驗。①檢查接觸障礙物緩沖器應完整有效，避免AGV碰撞人或物時產生傷害或故障。②接近檢測裝置試驗。測試激光測距掃描、紅外區域漫反射、超聲探測是否可靠性有效。③示警裝置試驗。示警裝置應有清晰的警示聲音及警示燈光提醒AGV周圍的人及時發現正在接近的AGV。④停車按鈕試驗。按下該按鈕時，AGV必須可靠停止運行，并只能通過人工操作才能快速恢復運行，以保證在AGV周圍臨時工作人員的安全。⑤緊急停車按鈕檢查試驗。該紅色按鈕應位于便于在緊急情況下操作的位置，急停按鈕按下應關閉AGV驅動電源，并啟用車輪制動器。

2.2.2 障礙物檢測安全要素檢驗。在AGV上應有以下裝置及功能，防止人身事故或撞壞其他物體。

2.2.2.1 接觸障礙物的緩沖器。①在AGV的主要運行方向，必須至少設置接觸式安全防撞裝置或接近檢測裝置中的一種，用于保護人員的安全和預防因為碰撞引起的故障和損傷。②當防撞裝置的任一位置被碰撞時，AGV應該停止運行。③應避免人員因碰到防撞裝置而受到傷害。④在AGV以0.3m/s及以下速度行駛時，停止后的距離應在防撞裝置緩沖范圍內。⑤要求防撞裝置的寬度大于AGV主體結構的寬度。如果AGV的其他部分寬度大于主體結構，要求防撞裝置的寬度大于此寬度或者在AGV主體結構的兩側安裝桿式防撞開關。⑥防撞裝置的底部到地面的距離應≤40mm。⑦防撞裝置的高度應≥100mm。

2.2.2.2 接近障礙物的檢測裝置。①在僅靠接觸式障礙物緩沖器難以減速安全停車時，應選擇接近障礙物的檢測裝置。接近障礙物檢測裝置在作為接觸式障礙物緩沖器的輔助安全措施時，允許AGV在一些必要的低速行駛區域關閉該功能。如在AGV的主要運行方向未安裝接觸式障礙物緩沖器，則必須安裝接近障礙物的檢測裝置且在所有運行區域均不允許關閉檢測功能。

②接近障礙物檢測裝置的寬度應大于AGV主體結構的寬度。如在AGV的主要運行方向未安裝接觸式障礙物緩沖器，應保證對環境中所有材料的物體均具有足夠的檢測范圍。

③當在安全防撞裝置前1 000mm或以上距離探測到有人員活動或障礙物時，AGV必須減速運行并保證在障礙物碰到接觸式障礙物緩沖器前停車。在此狀態下，當人員或障礙物移開后，要求發出重新啟動的警告聲（3s或3s以上）后，AGV才能重新開始運行。

④用于防止AGV相互碰撞（合流和會車等情況下），在AGV與控制臺間應該具有調度和控制功能。

⑤AGV在從停車狀態自動轉為運行狀態時，必須發出啟動的警告聲（3s或3s以上）后，才能開始運行。

2.2.3 緊急停車及安全監視要素檢驗。①必須在便于人員操作的位置安裝緊急停車按鈕。②必須在主要運行方向上安裝接近障礙物檢測裝置或接觸障礙物緩沖器。③必須具有脫離運行線路檢測功能，在AGV脫離運行線路時必須停車報警。④AGV必須具有超速檢測功能，在AGV速度超出設定范圍或不可控時，必須停車報警。⑤在停車報警時必須能夠顯示報警及故障的相關信息。⑥安全裝置應具有在排除緊急停車原因之前維持停止狀態的機構。⑦在行駛及移載過程中出現異常時，具有能保持安全態的裝置或措施。

2.2.4 正常停車要素測試。在直線運動軌跡上從規定速度到正常停止狀態，停車后測試自動導引車前后左右偏離地面基線的情況。

2.2.5 接觸障礙物緩沖性能要素檢驗。在自動導引車的行進方向上放置障礙物（根據不同車型調整，一般為直徑50mm，超過緩沖器厚度，重55kg以下），運動中的AGV碰到障礙物后停止。測試被迫停止的移動距離。測試在無載和有載情況下分別進行。在停止狀態下取走障礙物后，確認自動導引車維持停止狀態。

2.2.6 緊急停止性能要素檢驗。以規定速度自動運動的自動導引車在直線軌跡上預先標志的地點按下緊急停止按鈕后，AGV緊急停車，測試從標志位置到停車位置的距離。此測試在無載和有載，前進和后退時各測試3次。

3 AGV檢驗現場安全

3.1 現場條件和檢驗準備

①環境溫度在0～40℃，露天試驗時非雨雪冰雹天氣;②環境空氣中沒有腐蝕性氣體和導電塵埃，也不屬于易燃易爆、高溫、強電場、強磁場、強腐蝕等場所;③檢驗現場（主要指試車場地、車輛檢驗場地等）應為平整、干燥、清潔的混凝土或瀝青地面，直線跑道和回轉路面坡度不大于0.5%，直線跑道長度及路面回轉半徑滿足路面試驗要求;④檢驗作業區域沒有影響檢驗的物品、設施，并且設置相應的警示標志;⑤空氣中應無粉塵、易燃、易爆和腐蝕性氣體;⑥地面材料應采用容易放電的物質，以便排放靜電;⑦避免在有電磁波、散射光、超聲波和靜電等噪聲環境中，以免影響AGV正常運行;⑧現場的環境和場地條件符合檢驗要求，沒有影響檢驗的物品、設施等，并且設置相應的警示標志。

3.2 現場檢驗安全要素

①現場檢驗時，使用單位場車安全管理人員和相關人員應當到場配合、協助檢驗工作，負責現場安全監護。

②檢驗人員在檢驗現場，應當認真執行使用單位有關動火、用電、高空作業、安全防護、安全監護等規定，配備和穿戴檢驗必需的個體防護用品，確保檢驗工作安全。

4 結語

隨著AGV不斷推陳出新，其在生產、流通等各個領域的使用越來越普遍，由于其工作特殊性，對安全性能檢驗的需求不斷加強，針對相關設備的安全性能檢驗已開始不斷完善。在進行安全性能要素檢驗時，應嚴格按照相關規章制度及步驟進行，同時還要結合實際情況，及時調整檢驗的重點，保證AGV設備的安全使用。檢驗過程中，若發現AGV缺陷存在安全隱患要及時處理，這樣才能有效預防和減少AGV安全事故的發生。

參考文獻：

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