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凯莎公司依托合作方的技术研发力量,投入了大笔科研资金,不断开发和吸收国际先进专有制造技术,联合国内高校和科研机构,共同开发AGV(无人驾驶牵引和搬运设备),
重型模具搬运设备,新能源物流车,重型牵引拖车,并根据企业的不同生产需要,为客户开展一对一项目对接,设计和建造了多个高水准的自动化物流系统,
同时提供专用设备非标设计,项目不分大小,都必须确保工程质量精益求精,展现出凯莎不同于行业其他厂家的技术和研发能力。
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工业AGV机器人自动搬运工作原理、使用和保养方法及注意事项
发布日期:2017-10-10   浏览次数:   作者:凯莎工业   来源:http://www.kaesarchina.com
       AGV自动引导小车的结构、原理与功能
一、AGV简介
       无人搬运车(Automated Guided Vehicle,简称AGV),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,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,工业应用中不需驾驶员的搬运车,以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可透过电脑来控制其行进路线以及行为,或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线,电磁轨道贴在地板上,无人搬运车则依循电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。
       AGV以轮式移动为特征,较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。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,不受场地、道路和空间的限制。因此,在自动化物流系统中,最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济、灵活的无人化生产。
二、AGV的结构
 
 
       AGV控制系统分为地面(上位)控制系统、车载(单机)控制系统及导航/导引系统,其中,地面控制系统指AGV系统的固定设备,主要负责任务分配,车辆调度,路径(线)管理,交通管理,自动充电等功能;车载控制系统在收到上位系统的指令后,负责AGV的导航计算,导引实现,车辆行走,装卸操作等功能;导航/导引系统为AGV单机提供系统绝对或相对位置及航向。
1、地面控制系统
       AGV地面控制系统(Stationary System)即AGV上位控制系统,是AGV系统的核心。其主要功能是对AGV系统(AGVS)中的多台AGV单机进行任务分配,车辆管理,交通管理,通讯管理等。
2、任务管理
       任务管理类似计算机操作系统的进程管理,它提供对AGV地面控制程序的解释执行环境;提供根据任务优先级和启动时间的调度运行;提供对任务的各种操作如启动、停止、取消等。
3、车辆管理
       车辆管理是AGV管理的核心模块,它根据物料搬运任务的请求,分配调度AGV执行任务,根据AGV行走时间最短原则,计算AGV的最短行走路径,并控制指挥AGV的行走过程,及时下达装卸货和充电命令。
4、交通管理
       根据AGV的物理尺寸大小、运行状态和路径状况,提供AGV互相自动避让的措施,同时避免车辆互相等待的死锁方法和出现死锁的解除方法;AGV的交通管理主要有行走段分配和死锁报告功能。
5.通讯管理
       通信管理提供AGV地面控制系统与AGV单机、地面监控系统、地面IO设备、车辆仿真系统及上位计算机的通信功能。和AGV间的通信使用无线电通信方式,需要建立一个无线网络,AGV只和地面系统进行双向通信,AGV间不进行通信,地面控制系统采用轮询方式和多台AGV通信;与地面监控系统、车辆仿真系统、上位计算机的通信使用TCP/IP通信。
6、车辆驱动
       小车驱动负责AGV状态的采集,并向交通管理发出行走段的允许请求,同时把确认段下发AGV。
三、AGV的导航导引方式
       AGV之所以能够实现无人驾驶,导航和导引对其起到了至关重要的作用,随着技术的发展,目前能够用于AGV的导航/导引技术主要有以下几种:
1、直接坐标 (Cartesian Guidance)
       用定位块将AGV的行驶区域分成若干坐标小区域,通过对小区域的计数实现导引,一般有光电式(将坐标小区域以两种颜色划分,通过光电器件计数)和电磁式(将坐标小区域以金属块或磁块划分,通过电磁感应器件计数)两种形式,其优点是可以实现路径的修改,导引的可靠性好,对环境无特别要求。缺点是地面测量安装复杂,工作量大,导引精度和定位精度较低,且无法满足复杂路径的要求。
2、电磁导引(Wire Guidance)
 
       电磁导引是较为传统的导引方式之一,目前仍被许多系统采用,它是在AGV的行驶路径上埋设金属线,并在金属线加载导引频率,通过对导引频率的识别来实现AGV的导引。其主要优点是引线隐蔽,不易污染和破损,导引原理简单而可靠,便于控制和通讯,对声光无干扰,制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展,对复杂路径的局限性大。
3、磁带导引 (Magnetic Tape Guidance)
 
       与电磁导引相近,用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线,通过磁感应信号实现导引,其灵活性比较好,改变或扩充路径较容易,磁带铺设简单易行,但此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、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。
       由此发展出来的是iGPS(室内GPS)和dGPS(用于室外的差分GPS),其精度要远远高于民用GPS,但地面设施的制造成本是一般用户无法接受的。
8、图像识别引导
 
       图像识别AGV小车是模拟人通过眼睛来识别环境,通过大脑分析,来进行走行的方法。是建立在用摄像头摄取照片图形,通过计算机图形识别软件进行图形分析和识别,找出小车体与已设置路径的相对位置,从而引导小车走行的一种引导方法。
图形识别有两种基本思想方法:
       一种是高级方法,即是只需观察走行实际环境,不需人工改变实际环境(不需画线、做标志符号等)即可认路走行,但是,这种方法的软件智能化程度的要求非常高,目前难以实现,但是是今后不断发展的方向。
       另一种是低级方法,必须在走行处人工事先设立好标志如画线、做标志符号等,在车体上向下的方向上安置摄像头,对引导路线和标志的位置进行拍摄并进行图像分析,找出车体对于引导线的偏差距离和偏差角,从而引导小车正确走行。这种方法比较简单,在目前的自动化发展水平上可以实现。下面讨论的均是指这一种低级方法。
       图像识别AGV小车的特点以及与其他方式的比较
       图像识别AGV小车用摄像头作为传感器,设备标准化、系统硬件结构简单、价格低,主要的技术是智能化高的软件技术,发展前景好。系统的识别能力抗环境的污染和干扰性强(即不易由于地面引导彩色线的轻度弄肮脏或受损影响到路径的正确识别),大大优于光导航。
四、AGV的优点
1、自动化程度高;
       由计算机,电控设备,激光反射板等控制。 当车间某一环节需要辅料时,由工作人员向计算机终端输入相关信息,计算机终端再将信息发送到中央控制室,由专业的技术人员向计算机发出指令,在电控设备的合作下,这一指令最终被AGV接受并执行——将辅料送至相应地点。
2、充电自动化;
       当AGV小车的电量即将耗尽时,它会向系统发出请求指令,请求充电(一般技术人员会事先设置好一个值),在系统允许后自动到充电的地方“排队”充电。
3、AGV小车的电池寿命很长(10年以上),并且每充电15分钟可工作4h左右。
4、美观,提高观赏度,从而提高企业的形象。
5、方便,减少占地面积;生产车间的AGV小车可以在各个车间穿梭往复。
五、AGV的应用领域
1、仓储业
       仓储业是AGV最早应用的场所。1954年世界上首台AGV在美国的South Carolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营,用于实现出入库货物的自动搬运。目前世界上约有2万台各种各样AGV运行在2100座大大小小仓库中。海尔集团于2000年投产运行的开发区立体仓库中,9台AGV组成了一个柔性的库内自动搬运系统,成功地完成了每天23400的出入库货物和零部件的搬运任务。
2、制造业
       AGV在制造业的生产线中大显身手,高效、准确、灵活地完成物料的搬运任务。并且可由多台AGV组成柔性的物流搬运系统,搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整,使一条生产线上能够制造出十几种产品,大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。1974年瑞典的Volvo Kalmar轿车装配厂为了提高运输系统的灵活性,采用基于AGVS为载运工具的自动轿车装配线,该装配线由多台可装载轿车车体的AGVS组成,采用该装配线后,装配时间减少了20%,装配故障减小39%,投资回收时间减小57%,劳动力减小了5%。目前,AGV在世界的主要汽车厂,如通用、丰田、克莱斯勒、大众等汽车厂的制造和装配线上得到了普遍应用。
       近年来,作为CIMS的基础搬运工具,AGV的应用深入到机械加工、家电生产、微电子制造、卷烟等多个行业,生产加工领域成为AGV应用最广泛的领域。
3、邮局、图书馆、港口码头和机场
       在邮局、图书馆、码头和机场等场合,物品的运送存在着作业量变化大,动态性强,作业流程经常调整,以及搬运作业过程单一等特点,AGV的并行作业、自动化、智能化和柔性化的特性能够很好的满足上式场合的搬运要求。瑞典于1983年在大斯得哥尔摩邮局、日本于1988年在东京多摩邮局、中国在1990年于上海邮政枢纽开始使用AGV,完成邮品的搬运工作。在荷兰鹿特丹港口,50辆称为“yard tractors”的AGV完成集装箱从船边运送到几百码以外的仓库这一重复性工作。
4、烟草、医药、食品、化工
       对于搬运作业有清洁、安全、无排放污染等特殊要求的烟草、医药、食品、化工等行业中,AGV的应用也受到重视。在国内的许多卷烟企业,如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂都应用了激光引导式AGV完成托盘货物的搬运工作。
5、危险场所和特种行业
       在军事上,以AGV的自动驾驶为基础集成其他探测和拆卸设备,可用于战场排雷和阵地侦察,英国军方正在研制的MINDER Recce是一辆侦察车,具有地雷探测、销毁及航路验证能力的自动型侦察车。在钢铁厂,AGV用于炉料运送,减轻了工人的劳动强度。在核电站和利用核辐射进行保鲜储存的场所,AGV用于物品的运送,避免了危险的辐射。在胶卷和胶片仓库,AGV可以在黑暗的环境中,准确可靠的运送物料和半成品。
       浅谈工业AGV机器人小车为何可逐渐代替人工搬运
       随着人工智能+物联网模式的不断渗透,消费者更加注重消费体验的优化提升,机器人逐渐代替人类繁重的工作已是大势所趋,智慧物流也将成为未来物联网大连接中的必要一环。
       当然,这不仅是时代所需也是形势所迫。目前,中国正面临着人口老龄化,劳动力成本上升和产业结构升级的压力,此外一些行业因技术、工作环境等原因也会造成招工难现象。尽管来势趋好,但产业发展乱象频出,AGV小车为何可逐渐代替人工搬运?
       AGV与其传统物料搬运方式相比有很多优点,主要表现在导向柔性、空间利用、运行安全性以及使用费用等方面。
1、工作效率高
       AGV实现上下料及来回运输工作,实行不停机换料,缩短人工换料时间,AGV小车可实现自动充电功能,从而达到24小时连续运转工作,大大提高了工作效率。
2、节省管理精力
       AGV、机器人全智能化管理,从而提高智能化管理水平,有效规避人员因素。
3、较好的柔性和系统拓展性
       智能AGV小车的智能传感器开发,除采用传统的位置、速度、加速度等,还应用机器视觉、力反馈等等多智能传感器的融合技术来决策控制,在关联设备多传感器融合配置技术在米克力美现有的AGV设备系统中已有成熟应用。
 
4、可靠性高
       相对于人工搬运的低效率,叉车及拖车行驶路径、速度、安全的未知性,AGV的行驶路径和速度可控,定位停车精准,从而,大大提高了物料搬运的效率,同时,AGV中央管理系统,可以对AGV小车进行全程监控,可靠性得到极大提高。
5、成本费用较低
       智能AGV小车性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修),通过功能部件标准化促使单机价格有所下调,平均单机价格从7万元降至5万元,能够让更多中小规模企业受益。
6、安全性高
       为保证AGV在运行过程中自身安全、现场人员及各类设备的安全,动进科技AGV采 取多级硬件、软件的安全措施。
       目前,动进科技聚焦差异化和精细化的产品定位,将打造电子制造、汽车制造、塑胶机械行业,以及食品加工和民爆类专用AGV产品和软件平台系统,以满足各类行业整体解决方案需求,动进科技正引领工业AGV小车走向智能时代
       AGV小车的加入,给车间工厂的物料运输带来了实实在在的改善,提高了生产效率,降低了生产总成本,所以才收获了大家的欢迎与喜爱!工厂普遍是希望能够引入更多的数字化设备,带来更惊喜的改变,实现更卓越的生产! 未来,动进科技将进一步帮国内更多中小型的仓库实现技术升级与迭代,让更多仓库“智能起来”。
       AGV正确使用保养知识及注意事项
       未来是机器人技术的时代,机器人将被应用到各个领域。譬如现在物流装备领域的新宠—AGV自动导引搬运车,已经逐步实现"无人化工厂"的智能搬运。一般情况下AGV小车设计寿命长达十年之久,为了能够更好的发挥agv小车的作用,下面我们一起来简单了解一下,AGV小车日常保养知识及注意事项。
一、AGV小车日常保养方法
1、定期清理AGV车体灰尘和杂物,保持干净卫生。
2、AGV操作面板要定期检查,保证面板上的按钮都能正常使用。
3、定期检查车上传感器是否能正常工作,主要包括机械防撞传感器、障碍物传感器、路径检测传感器,建议每周至少检查1次。
4、定期检查天线通讯,保持通讯正常。
5、严禁淋雨或接触腐蚀性物体。
6、使用AGV物流系统时注意必须先启动中央控制系统。
7、节假日时注意关闭电源。
8、正常运行时严禁修改程序参数。
9、定期给升降挂钩清洁及添加润滑油,建议每周1-2次。
10、定期清洁驱动轮的传动机构,添加润滑油,建议每月至少1次。
二、AGV小车注意事项
1、注意保持操作面板干净清洁,每天清洁灰尘油污等杂物。
2、由于操作面板中触摸屏、音乐盒等电器元件容易受潮损坏请注意保持干燥。
3、清洁操作面板时建议使用湿抹布擦拭,请注意不要使用油污净等有腐蚀性的清洁剂。
4、移动AGV时必须先把驱动提升起来,当由于某些原因未能提升驱动时必须关闭AGV电源,严禁在开机且驱动未提升的状态下移动AGV。
5、当因突发情况需要紧急停止AGV时请使用紧急按钮,严禁使用拖拽或其他干扰方式 迫使AGV小车停车。
6、操作面板上严禁摆放东西。
       最近这几年,自动化立体库的使用颇受各个领域的商户以及厂商的注重,AGV作为至关重要的一部分,为了保证输送过程精准无误,有必要了解更多AGV相关知识,欢迎大家随时关注深圳市欧铠智能机器人股份有限公司的更新动态。
       AGV自动化搬运机器人生产厂家
       我国工业机器人产能相对偏中低端,而中高端产品多数掌握在海外巨头等手中。对我国工业机器人产业而言,还需在技术和产品上优化升级。2016年中国工业机器人行业得到发展,产量全年保持增长。除了多重利好政策的推动,制造企业转型升级,将工业机器人用来替代人力以提高自身竞争力,工业机器人需求大。
       中国在工业机器人的生产和应用领域以中低端为主,产业亟待创新升级。当前,机器人本体低端产品过热,高端产品供给严重不足。
       现在仓库、电商物流、生产线等场所对AGV小车的使用已经很常见了,目前来说是比较重要的搬运工具。随着经济的发展,未来AGV也将发挥出更为广泛的作用。
      目前,在经济快速发展的情况下,各方都比较注重效率,就比如:电商仓储物流要求运输效率,以前以人工为主的货物搬运工作,慢慢被AGV小车所取代,如今,已被很多企业所使用,近几年对AGV的市场需求也是逐渐递增。
       随着AGV井喷式的发展,势必会拉开价格之战,然而很多客户就会对比选择外观相似,价格偏低的一些AGV使用,在没有认真选择的情况下就下了购买决定,最终吃亏的还是自己。AGV的几大生产基地主要集中在深圳、昆明、江苏、北京、上海等地,已形成了一个完整的产业链条,深圳市欧铠机器人有限公司作为一家专业生产AGV的企业,所研发生产的AGV产品已广泛应用于全国各地区。
       AGV智能搬运机器人都在什么价位?
       AGV价格取决多种因素,国内外价格差距很大,我们以欧美、日本、中国为代表,对AGV价格取决因素以及未来发展方向做一些探讨。
       在欧美,一台激光导引的后叉式AGV的单机价格约为120万RMB左右,相当于3.5个工人一年的工资费用,考虑到工人优厚福利待遇、社会保险及休假时间,AGV使用成本与工人相当,这也是AGV在欧美大量应用的原因。
       另外,欧美AGV技术比较成熟可靠,单机载荷从50公斤到100吨不等,驱动系统最多可达到16个同时控制,系统价格从100万人民币到1000万人民币不等,高昂的价格及售后服务费用是欧美这些AGV厂家很难在中国推广应用主要因素。
 
       在日本,AGC产品应用十分广泛,AGC其实是AGV的分支,只适用于简单的生产应用场合,AGC采用简易的磁带导引方式,通过单一的路径、固定的流程进行搬运工作。AGC的应用能够让用户在最短的时间内收回投资成本,但因故障率高、零部件寿命短等问题使其发展并不乐观。
       随着工业4.0的快速发展,中国对AGV的应用需求越来越大。高昂的人力成本,让企业难以支撑,想要化解这一危机,唯一的办法就是提高劳动生产力,也就是提高生产自动化水平,AGV作为目前最柔性的自动化运输搬运设备有着广阔的市场。
       国内AGV价格受行走模式、移载方式、充电方式、载荷、导航方式等影响,价格由几万到几十万甚至几百万不等。凯莎工业设备制造有限公司首创全行业自动进出电梯AGV、首创行业第一台SMT上下板机用AGV、首创行业第一台万向横移AGV、首创行业第一台最大载重15吨AGV、首创华南区速度最快的仓储机器人……凯莎人齐心协力,致力成为中国自动化领域第一品牌。
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