行业资讯

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用

AGVS是自动化物流系统中的核心组件之一,在生产线的各组成部分之间起到衔接枢纽的作用,随着工业生产自动化程度提高,AGVS的发展前景十分广阔。本文主要针对某自动装配车间对AGVS功能的需求,在基于NDC8的基础上,对AGV管理系统进行划、设计和创新,最终在NT8000上实现了某自动装配车间对AGVS功能的需求。

AGVS是“自动导引车系统”的简称,具有工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优点jnty有限公司。AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及多种移载功能的运输车。与物料输送中常用的其他设备相比,AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置。因此,在自动化物流系统中,AGVS最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济和灵活的无人化生产。

AGV小车通过无线网络连接实现与监控机和管理机之间的通讯,图1是AGVS总体结构图,主要由交直流电机、交直流伺服驱动器、车载控制器和激光扫描器等构成。

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图1)

图1 AGVS总体结构图

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图2)

图2 AGVS地面控制部分

如图2所示,AGVS地面控制部分主要由物流系统管理机、AGV系统管理监控主机组成,其中AGV管理和监控计算机是AGV系统运行的核心,主要功能有:执行任务命令;为不同的运输任务分配最优的AGV小车;为每个运输任务安排运输路线;控制AGV系统中的多台AGV小车的交通;处理现场的一些输入、输出信号。

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图3)

图3 自动装配车间的平面布局图

图3是某厂房自动装配车间的平面布局图,主要由库房、配餐区、机加工位和组装工位四部分构成。AGVS主要用于实现库房与机加工位、库房与配餐区、配餐区与组装工位、库房与组装工位等环节的物流搬运,体现了技术先进、可靠实用,并留有适当的发展余地。

目前该自动装配车间已经初步实现了生产方式柔性化、生产运行集约化及生产控制智能化,有利于企业持续发展,为实现企业的生产自动化、管理信息化、降低生产成本等创造了必备条件。

1.满托盘搬运

生产过程中,物流MFC系统根据生产计划和生产进度,将托盘需求任务请求提供给AGV管理系统,AGV管理系统接收到指令后自动调度最近AGV小车从待命站或线路上运行至托盘位;取上满托盘后,自动搬运至指定叫料位置jnty。

2.空托盘供应

生产过程中,物流MFC系统根据生产计划和生产进度,将空托盘返回任务请求提供给AGV管理系统,AGV管理系统接收到指令后自动调度最近AGV小车从待命站或线路上运行至空托盘位;取上空托盘后,自动搬运至空托盘回收位置。

3.AGV系统的路径规划

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图4)

AGV设备的路径规划是根据生产设备布置图和工艺流程,安排最佳的AGV小车输送路线,以达到输送效率高效、简洁流畅的目的,并尽量避免多台车之间的干涉,以提高系统运行效率。这些功能的实现,主要是基于先进的AGV管理系统NT8000。

NT8000是基于NDC8的基础上开发出的AGV管理系统,与其他AGV管理系统相比,该系统的优势在于集成性更强大,可以通过控制物流信息管理系统和AGV系统图形监控软件,进行现场各种命令的接收、命令的执行、相关参数的传输和AGV小车的监控,实现分配或再分配AGV小车、AGV小车最优行进路径的搜索和分配、多台AGV小车交通管理、无任务AGV小车处理和AGV小车异常情处理等其他功能;同时,NT8000还预留了与外部连接的标准接口,可方便地与其他管理系统进行无缝对接。

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图5)

图4 项目现场正在工作的AGV小车

图4是项目现场正在工作的AGV小车,由于多台AGV小车工作在相同的物流路线上,不可避免地存在着路线争用和任务交叉,在公共主干道上应避免设置物料装卸站,以保证主干道物流的畅通,避免发生交通堵塞;不同区域的物流强度应尽量保持平衡,避免出现AGV集中运行的情况,这样可减少交通堵塞,既可以简化交通管理,又可提高系统的工作效率;

1.系统优化

(1)柔性曲线及其优化工具以及Drawing Line Tool工具的使用

由于项目现场物理空间特别狭小,支路通道狭窄,采用常规模式画线段不能满足要求。采用柔性曲线,能够保证在画一条线段时自动分析线段起点和终点的坐标差距,并且结合小车转向的最大角速度和最大速度把线段分成若干小段,然后通过优化工具进行优化,使AGV小车占用空间最小。

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图6)

图5 柔性曲线产生的包络线和常规模式产生的包络线图

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图7)

图5是柔性曲线模式和常规模式产生的包络线,它们的起点和终点坐标均相同,但在AGV小车路径规划中,柔性曲线模式占用的空间明显较小常规模式占用的空间,正如图5红框所显示的。

由于支路通道狭窄,并且某些站台存在的物理干涉较多,单纯采用柔性曲线也难以满足现有条件,此时需要结合Drawing Line Tool工具,进一步优化线段的包络线占用的空间,使其占用空间更小。Drawing Line Tool工具优化的原理是在无法移动的固定“障碍物”周围加一层保护,使用优化工具内部程序进行占用空间优化,使占用空间更小,保证AGV小车可以顺利通过。

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图8)

图6 未使用Drawing Line的包络线和使用Drawing Line的包络线图

图6是未使用Drawing Line Tool工具和使用Drawing Line Tool工具产生的包络线,它们的起点和终点坐标均相同,但使用Drawing Line Tool工具占用的空间明显小于未使用Drawing Line Tool工具占用的空间。

(2) 复合动作和复合任务的实现

货叉的升降和小车的行走可以单独控制,考虑到系统的效率和观赏性等因素,本项目中AGV小车在行走的过程当中调整货叉高度,边走边升货叉,边走边降货叉,经过实际的使用,效果比较明显。

在任务分配和调度方面,根据AGV小车的实际位置、是否有在执行任务、执行任务的距离和时间等因素,自动将任务分配给AGV小车。AGV完成前一作业任务之后,AGV系统会根据物流系统任务指令,自动调度AGV小车执行取空托盘任务,将空托盘运回至配盘区重新进行配盘作业,这样有效地提高了系统效率JNTY体育。

2.信息交互

AGV小车与其他物流设备有信息交互,为保证安全生产,AGV小车在取货、卸货、取货完成、卸货完成时均会向上级系统发出请求以及完成确认信息,待上级系统给出指令后,AGV小车方可执行任务,具体流程如图7所示。

AGVS在自动装配车间的物流搬运应用(图9)

图7 AGV小车执行任务流程

3.取消任务机制

如果上级系统下发指令有误或者人为干预,导致AGV小车接受到错误任务,可以在AGV调度系统上将该任务取消。

4.充电管理功能

由于本项目的生产任务比较繁琐,设置了5个充电站,AGV小车在正常的运行过程中,时刻监测电池电压,当电池电压低于程序中预先所设定的值23.5v时,AGV小车将会产生一个“低电量报警”信号,待AGV小车执行完当前正在执行的任务后,自动运行到充电站进行充电,待充电完成后,AGV小车可以继续执行任务。

本项目通过对AGVS的研究和技术创新,根据项目现场实际环境,采用合理的路线设计,更好地优化了系统效率,有效地减少AGV小车的空跑时间和等待时间,提高了工作效率,使系统更稳定、高效地运行。


jnty jnty有限公司