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AGV技术及其在生产中的应用

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导引方式易受环路周围金属物质的干扰,磁带易受机械损伤,因此导引的可靠性受外界影响较大。

4.光学导引(Optical Guidance)

在AGV的行驶路径上涂漆或粘贴色带,通过对摄像机采入的色带图象信号进行简单处理而实现导引,其灵活性比较好,地面路线设置简单易行,但对色带的污染和机械磨损十分敏感,对环境要求过高,导引可靠性较差,精度较低。

5.激光导航(Laser Navigation)

激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板,AGV通过激光扫描器发射激光束,同时采集由反射板反射的激光束,来确定其当前的位置和航向,并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。此项技术最大的优点是,AGV定位精确;地面无需其他定位设施;行驶路径可灵活多变,能够适合多种现场环境,它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式;缺点是制造成本高,对环境要求较相对苛刻(外界光线,地面要求,能见度要求等),不适合室外(尤其是易受雨、雪、雾的影响)。

6.惯性导航(Inertial Navigation)

惯性导航是在AGV上安装陀螺仪,在行驶区域的地面上安装定位块,AGV可通过对陀螺仪偏差信号(角速率)的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和航向,从而实现导引。此项技术在军方较早运用,其主要优点是技术先进,较之有线导引,地面处理工作量小,路径灵活性强。其缺点是制造成本较高,导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及其后续信号处理密切相关。

7.视觉导航(Visual Navigation )

对AGV行驶区域的环境进行图象识别,实现智能行驶,这是一种具有巨大潜力的导引技术,此项技术已被少数国家的军方采用,将其应用到AGV上还只停留在研究中,目前还未出现采用此类技术的实用型AGV。可以想象,图象识别技术与激光导引技术相结合将会AGV更加完美,如导引的精确性和可靠性,行驶的安全性,智能化的记忆识别等都将更加完美。

8.GPS(全球定位系统)导航(Global Position System)

通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导,目前此项技术还在发展和完善,通常用于室外远距离的跟踪和制导,其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量,以及控制对象周围环境等因素。

导航是指确定自身的位置及航向;而导引是根据目前的位置、航向及理论轨迹来计算下个周期的速度值和转向角度值。

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1.6AGV的特点

(1)AGV小车与物流系统的联接非常容易,如从站库,各种缓冲站,产品自动发布站;工作站产品运输信息的跟踪;是准确否交付收件地信息确认;按既定要求发布产品运输产品、收取产品:生产线、运输路径、接受信息、库存管理系统,都可以与AGV实现实时信息互通。

(2)AGV小车的应用大大提高了生产效率,因为用于跟踪物料采集信息的工作人员大幅减少,各种物料的信息表也可以通过AGV小车直接获取统计。所以显著地提高了生产效率。另外,由于工作人员的减少又进一步减低了成本。

(3)AGV小车还能提高物料的安全性,因为AGV小车是无人操作,运行路线都是经过计算机精密计算的,所以运行中极少出现碰撞。

(4 )采购AGV小车花费的金钱,大多数会很快得到回报。

(5 )AGV小车使工厂的面积得到有效地利用。因为AGV小车是在各个工厂中来回行走,而其运行路线中有很多空地,当小车不经过是还可以做其他用处

(6)AGV小车的可靠性高,很多台小车都是统一维修,只要将小车的系统准确编程,注重安全,那么小车在运行过程中一般不会发生事故。

(7)由于AGV小车是以蓄电池为动力源,而且小车的整个能耗少。是节能减排的优良产品,并能有效地降低工厂噪音。

1.7 AGV的生产应用

1.物品仓储行业

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AGV的首次应用就是物品仓储行业。1954年世界上第一台AGV在美国的Mercury Motor Freight公司的仓库内进行运营,用来自动搬运进入仓库的货物。从而推动者AGV小车的发展及世界仓储业是用AGV小车。现在,世界上大约有2万台AGV小车忙碌于各种大大小小的仓库,他们为仓储业自动化,集成化发展做出了不可磨灭的贡献。韩国三星于2002年投产运行的全自动化立体仓库,15台AGV组成了一个自动搬运柔性的库内系统,成功地完成了每天25600的出入库货物和零部件的搬运任务。

2.制造行业

由于本身的特点及其优越性,AGV小车在制造业生产线或装配线上得到了完美发挥。AGV小车能够快速准确、高效灵活地完成生产物品的搬运移载任务。多台AGV小车可以联合作业用一个厂房能运输不同的产品,特别是仓储业,甚至可以完成几十种产品的运输,AGV小车大幅度降低了生产成本,并且很大程度上提高了企业的产品竞争力。1978年德国的大众公司轿车采用AGV小车作为运输的基本工具,构成了一个柔性的装配车间,大大提高了车间的生产效率。该装配线由多台可转载轿车的AGV组成,该装配线投入使用后,装配所用时间减少了25%,装配时产生的故障减小了40%,投资费用回收时间减小45%,投入劳动力减小了8%。目前,AGV在世界的主要汽车厂,如美国通用、日本丰田、克莱斯勒、瑞典沃尔沃等汽车厂的制造和装配线上得到了广泛应用。

目前国内也有多种类型的AGV用于生产领域,例如:

(1)变速箱装配型AGV用于各种类型变速箱装配线进行变速箱输送、装配的AGV产品,根据系统装配工艺要求分为平置式变速箱装配型AGV、纵翻式变速箱装配型AGV和横翻式变速箱装配型AGV。由变速箱装配型AGV产品及周边设备构成的AGV系统分别进行变速箱装配、输送,具有分段停止、放行功能的AGV可实现在任

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何装配工位对变速箱进行静态装配。导航方式采用磁导航,改变导航磁条可以适应生产工艺变更的要求。

(2)柴油机装配型AGV是新松公司根据柴油机装配的工艺要求而研发制造的。AGV集升降、翻转、盘车功能集于一体,AGV在设计好的环形路线中依次经过各个工艺停车点(工位),操作工人按AGV上的工艺显示终端进行相应工艺内容的装配工作,完成全部预定的工作内容后,AGV再停靠到指定的站点由人工将柴油机吊放到测试输送线上,完成一个工作循环。该系统柔性强,满足多型号、小批量生产要求。

近年来,在以CIMS的基础上创新制作成的搬运工具,AGV的应用已经进入到了一个相当普遍的阶段,如物流、码头、邮局、图书馆、汽车制造、电子产品、医药行业、烟草行业等等。AGV不仅能够帮助这些行业降低成本,还能够提高这些行业在市场上的竞争力。

应用实例:潜伏牵引式AGV小车。

潜伏牵引式AGV小车,当料车装上物料时,AGV通过其牵引装置拉动料车行走,把台车牵引到指定位置后,AGV搬运车自动和台车分离,然后钻到空台车的下面,把空的台车拖走。潜伏牵引式AGV,体型外观小巧美观,结构紧凑,尾部的牵引装置可拖挂多个料车。通过磁条导引读取地标指令,可以根据设定站点的停靠、加速、减速,扇形安全扫描传感器,该车型物料配送,轻巧灵活搬运,是汽车家电行业物料配送的搬运专家。

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. 3.邮局图书馆、港口码头和机场

AGV的灵活多变性使其在邮局、码头等场合得到充分应用。在邮局等场合运输物品多样化,运输路线经常变化,而AGV小车的A特点正好与其相符。1983年,瑞典的第一大邮局应用了AGV小车。1988年,AGV小车又在日本东京的许多局得到使用。而对于我国,1990年,AGV在上海邮政枢纽开始使用,完成邮品的运输工作。在荷兰最大的港口,80辆AGV每天完成从船上卸载下来的集装箱运送到几千米外的仓库这项工作。这种重复性工作,有比较繁重,就很适合AGV小车。

4.烟草、医药、食品、化工

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