AGV在生产物流运输中的应用

齐 霁，袁 明，樊 宏（新松机器人自动化股份有限公司，辽宁 沈阳 110168）

AGV，是Automated Guided Vehicle Systems的英文缩写，中文译为自动引导小车。AGV系统发展到今天已经有50多年的历史，随着科学技术的日益发展和进步，AGV系统的技术已经融入了机器人和先进的传感器技术，使AGV更智能化。AGV的应用范围也更加广泛，其中包括汽车制造、烟草、制药、机精细化工、物流配送和铁路与军工等行业。本文着重介绍了AGV对于内部物流上的应用。

现今国内外大型企业内部物流运输已逐步由人工搬运转化为自动传输。其中，非线体的柔性运输物流系统，其首推方案就是AGV运输系统。AGV运输系统可以高效不间断的完成物料称重，物料取送、容器及料架回收等一系列工作，更可以与工厂整体的生产管理系统进行信息交互，系统极富弹性和柔性。

以下是某大型制造加工公司采用沈阳新松机器人自动化股份有限公司设计实现的运送多种物料器具的柔性系统简单实例。此公司生产的产品为汽车配件及内饰等多种产品，因此在生产过程中要在各工位之间不断地运送载满成品、半成品的物料架及回收空物料架，因此，对运送的不间断性和准确性有较高的要求。而此，AGV的应用，实现了各种产品、料架有序快速准确的运送，也使该公司在产品生产上整体效率显著提高，错误率也减少很多，工人劳动强度大幅降低，使其能够将更多的精力投入到生产工作中，同时整个生产自动化程度迈上一个新台阶，且本系统设计留有容余，可以通过扩展输送工位，增加AGV数量等手段，使输送能力在原设计上更上一步。

图1 某国内企业应用AGV现场图

1 工作流程

首先，当生产工位人员生产了满组的产品将物料架放满后，点击地面操作台对应产品的类型，AGV系统即接到送货指令，同时通知接货站的人员准备接货，并确认准备一组空料架摆在工位；调度系统将调度AGV前去对应的工作站接货，并送至对应的目的地，再将目的地的空物料架回收送至生产工位，到达放置空料架工位放置空料架，并在线自动充电等待下次任务。

2 AGV基本参数技术要求

AGV车体由三部分组成：车体、驱动装置和顶升装置。由运送物料架的形式，设计车体为潜入式车体，图2为潜入式车体图示。

AGV驱动装置采用双轮差动形式；

AGV导航精度为±10mm；

停车位置精度为±5mm。

图2 AGV车体结构图

每年作业时间：250天；

每周作业时间：5天；

每天作业时间：21.5小时；

AGV在运行前方装有非接触式以及接触式防碰传感器，当AGV运行时，前方一定距离内发现障碍物，AGV可减速停车，保证AGV及周边人员设备的安全；

AGV运送能力：＞500KG；

AGV使用24V快速充电电池；

通讯方式为：无线局域网；

导航方式为：磁导航；

充电方式为：在线自动充电。

3 AGV电气系统的构成

AGV主要由车载控制器、伺服驱动系统、磁导航系统、安全系统、供电系统、通讯系统和手动维护系统等部分构成。实现了AGV控制器的通用性与模块化，各功能模块性能稳定可靠且分工明确，即保证了AGV整体性能的灵活配置，又便于不同系统功能的扩充与维护。为了减轻工人的劳动强度，采用RFID作为站点识别的载体，这样AGV可以随时上线，不用人工输入站点的号码，避免人为操作带来的错误。

4 AGVS系统构成

AGV通过中央调度系统与地面各个工作站进行工作确认，中央调度系统会根据各个工位不同的需求和要求将信息下发到AGV和地面各个操作台，工人可以根据操作台的提示进行工作，当工人工作结束后，工人在操作台上通过按按钮的方式进行下一步的任务指示。

AGV与中央调度系统之间是通过无线网络进行信息交互，根据运行区域的大小，可以采用单一无线接入点或多个无线接入点的方式构建无线网络，做到AGV与中央调度系统的稳定连接，见图3。

由于采用集中控制调度AGV的方式，中央调度系统为AGVS系统的核心。它与地面各个操作台均留有接口（此案例为纯IO接口），可以接受调度命令和反应AGV的运行情况。中央调度系统满足工业现场环境要求，有足够的运算速度和管理能力。控制台主要功能包括通讯管理、AGV运行状态、数据采集和运行状态显示。控制台在实时调度在线AGV的同时将在屏幕上显示系统工作状态，包括在线AGV的数量、位置（包括AGV处于的地标位置）状态等。中央调度系统同时还负责AGV运行中的交通管理。保证运行中的AGV与AGV间不发生碰撞和AGV追尾等事故，使系统中各个AGV有序的进行工作。

图3 AGV网络构成

5 系统设计考虑因素

物料的装卸搬运是物流过程中发生频率高，耗用时间长，所需费用及反复作业量大的作业活动。为了降低成本并提高效率，自动搬运技术的实施势在必行，因此受到越来越多的关注。在众多的搬运技术中，AGV系统以其独有的优越性，成为实现物料自动搬运的最佳解决方案。针对其运送的方式，此设计降低了AGV的整体高度，并优化了外形，保证整个系统的美观和功效。在系统运输能力上，由于要求每天工作21小时以上，因此，为了适应此种情况，采用在线自动充电的方式，保证AGV小车的续航能力满足全天候的生产要求。

6 结束语

现今，很多企业内部的物流运输通过AGV输送系统的应用，替代了传统的用人工的运输或重复度高、劳动强度较大的工作，促进了企业技术进步，提高了生产效率，减小了人工风险，改善了工人的工作环境条件，提高了自动化生产水平，有效地解放了劳动生产力，减轻劳动强度，同时促进了企业人员素质、管理水平的提高，促进了企业的标准化、规范化、信息化的基础建设。