AGV的组成

AGV由以下各部分组成:车体、蓄电池、车上充电装置、控制系统、驱动装置、转向装置、精确定位装置、移载机构、通信单元和导引系统。

1.车体。 由车架和相应的机械电气结构如减速箱、电机、车轮等组成。车架常采用焊接钢结构,要求有足够的刚性。

2.蓄电池与充电装置。 常采用24V或48V直流工业蓄电池为动力。

3.驱动装置。 驱动装置是一个伺服驱动的变速控制系统,可驱动AGV运行并具有速度控制和制动能力。它由车轮、减速器、制动器、电机及速度控制器等部分组成,并由计算机或人工进行控制。速度调节可采用脉宽调速或变频调速等方法。直线行走速度可达1m/s,转弯时为0.2~0.5m/s,接近停位点时为0.1m/s。

4.转向装置

AGV常设计成三种运动方式:只能向前;能向前与向后;能纵向、横向、斜向及回转全方位运动。转向装置的结构也有三种:

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(1) 铰轴转向式三轮车型。 车体的前部为一个铰轴转向车轮,同时也是驱动轮。转向和驱动分别由两个不同的电动机带动,车体后部为两个自由轮,由前轮控制转向实现单方向向前行驶。其结构简单、成本低,但定位精度较低(见图7-5)。

(2) 差速转向式四轮车型。 车体的中部有两个驱动轮,由两个电机分别驱动。前后部各有一个转向轮(自由轮)。通过控制中部两个轮的速度比可实现车体的转向,并实现前后双向行驶和转向。这种方式结构简单,定位精度较高(见图7-6)。

(3)全轮转向式四轮车型。 车体的前后部各有两个驱动和转向一体化车轮,每个车轮分别由各自的电动机驱动,可实现沿纵向、横向、斜向和回转方向任意路线行走,控制较复杂,见图7-7。

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5.控制系统。 AGV控制系统包括车上控制器和地面(车外)控制器,均采用微型计算机,通过通信进行联系。

输入AGV的控制指令由地面(车外)控制器发出,存入车上控制器(计算机);AGV运行时,车上控制器通过通信系统从地面站接受指令并报告自己的状态。车上控制器可完成以下监控:手动控制、安全装置启动、蓄电池状态、转向极限、制动器解脱、行走灯光、驱动和转向电机控制与充电接触器的监控等。

控制台与AGV间可采用定点光导通讯和无线局域网通讯两种通讯方式。采用无线通讯方式时,控制台和AGV构成无线局域通讯网,控制台和AGV在网络协议支持下交换信息。无线通讯要完成AGV的调度和交通管理。

在出库站和拆箱机器人处移载站都设有红外光通讯系统,其主要功能是完成移载任务的通讯。

AGV充电可以采用在线自动快速充电方式。

6.移载装置。 AGV用移载装置来装卸货物,即接受和卸下载荷。常见的AGV装卸方式可分为被动装卸和主动装卸两种。

•被动装卸方式的小车自己不具有完整的装卸功能,而是采用助卸方式,即配合装卸站或接收物料方的装卸装置自动装卸。常见的助卸装置有滚柱式台面[图7-8(b)]和升降式台面[图7-8(a)]两种。采用滚柱式台面的环境要求是站台必须带有动力传动辊道,AGV停靠在站台边,AGV上的辊道和站台上的辊道对接之后同步动作,实现货物移送。升降式台面的升降台下设有液压升降机构,高度可以自由调节。为了顺利移载,AGV必须精确停车才能与站台自动交换。

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•主动装卸方式是指自动小车自己具有装卸功能。常见的主动装卸方式有单面推拉式、双面推拉式、叉车式[图7-9(a)]和机器人式[图7-9(b)]四种。

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7.安全装置。 为确保AGV在运行过程中自身安全,现场人员及各类设备的安全,AGV将采取多级硬件、软件的安全措施。在AGV的前面设有红外光非接触式防碰传感器和接触式防碰传感器——保险杠。AGV安装醒目的信号灯和声音报警装置,以提醒周围的操作人员。一旦发生故障,AGV自动进行声光报警,同时无线通讯通知AGV监控系统。

(1)障碍物接触式缓冲器。障碍物接触式缓冲器是一种强制停车安全装置,它产生作用的前提是与其它物体相接触,使其发生一定的变形,从而触动有关限位装置,强行使其断电停车。 

(2) 障碍物接近传感器。 非接触式检测装置是障碍物接触式缓冲器的辅助装置,是先于障碍物接触式缓冲器发生作用的安全装置。为了安全,障碍物接近传感器是一个多级的接近检测装置,在预定距离内检测障碍物。在一定距离范围内,它会使AGV降速行驶,在更近的距离范围内,它会使AGV停车,而当解除障碍物后,AGV将自动恢复正常行驶状态。障碍物接近传感器包括激光式,超声波式,红外线式等多种类型

如日本产的红外线传感器能检测搬运车的前后方向、左右方向的障碍物,也能在二段内设定慢行和停止,也即2m内减速、lm内停车。发射的光频率数有4种或8种,能防止各搬运车间的相互干扰。

(3) 装卸移载货物执行机构的自动安全保护装置。 AGV的主要功能是解决物料的全自动搬运,故除了其全自动运行功能外,还有移载货物的装置。移载装置的安全保护装置包括机械和电气两大类。如位置定位装置、位置限位装置、货物位置检测装置、货物形态检测装置、货物位置对中结构、机构自锁装置等结构。