AGV自动导引小车

AGV自动导引运输车

AGV（Automated Guided V ehicle）自动导引运输车，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，以可充电的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，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地板上，无人搬运车则依循电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

一、AGV自动导引运输车概述

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。

1.1 AGV的分类

AGV的分类方式有很多种，按照导引原理的不同可分为固定路径导引和自由路径导引两大类；按照工作方式可分为无人搬运车、无人牵引车和无人叉车。

在AGV的分类中按照移载方式分类最主要，其可分为推挽式：装卸货物通过自身的推挽机构与地面的无动力辊道站台实现。作业时，AGV停靠在站台侧边，通过推挽机构左、右侧向移动伸臂推拉完成装卸货物；辊道式：AGV装卸货物是通过自身辊道与地面站台辊道对接之后实现；链式：除了货物传动方式是链条或链板不同外，其余与辊道式类似。链式主要适用于不能滚动物体的移载场合；牵引式：AGV作为牵引动力，通过拖挂带轮的箱体或容器完成对物料的运送。适合用挂斗和拖车运送物料的场合，如行包运送、化学品运送、废料收集等；叉式：叉式AGV与人工叉车在式样上基本类似，有侧叉式、正向叉式、落地叉式、三向叉式等多种车型。叉式AGV基本采用托盘堆放货物进行作业，目前正随着物流产业标准托盘的逐步推广而迅速发展；龙门式：AGV外形类似龙门结构，能全方位行驶，移载过程是通过左右侧向伸缩移动货叉和升降来完成装卸货物。作业灵活性强，行驶安全性好。对地面站台要求简单，但自身移载机构复杂，适合狭窄区域或苛刻路径。多用于生产车间，如食品加工的原料运送。除此之外还有驼举式、拣选式、机器人式等各种形式，在现有的AGV的基础上，厂家还可以根据不同部门的具体需求进行特殊定做。

1.2 AGV的特点

AGV是自动导航小车，自动性是其最大的特点，除此之外，柔性生产、准时生产以及机电一体化、安全性方面都有很大的优越性，具体分析如下：

（1）AGV可十分方便地与其它物流系统实现自动连接，如AS/RS(通过出从库台)、各种缓冲站、自动积放链、升降机和机器人等；实现在工作站之间对物料进行跟踪;对输送进行确认；按计划输送物料并有执行检查记录:与生产线和库存管理系统进行在线连接以向工厂管理系统提供实时信息。

（2）采用AGV由于人工检取与堆置物料的劳动力减少，操作人员无需为跟踪物料而进行大量的报表土作，因而显著提高劳动生产率。另外，非直接劳动力如物料仓库会计员、发料员以及运货车调度员的工作的减少甚至完全取消又进一步减低了成本。

（3）AGV运输物料时，很少有产品或生产设各的损坏，这是因为AGV按固定路径行驶，不易与加工设备和其他障碍物碰撞。

（4）绝大多数AGV的使用者均证明，2到3年从经济上均能收回AGV的投资成本。

（5）AGV通过安装在地面之下的电缆或其他不构成障碍的地面导引物，其通道必要时

可作其他用处。

（6）系统具有极高的可靠性。AGVs由若干台小车组成，当一台小车需要维修时，其它小车的生产率不受影响并保持高度的系统可利用性。

（7）节约能源与保护环境。AGV的充电和驱动系统耗能少，能量利用率高，噪音极低对制造和仓储环境没有不良影响。

二、AGV自动导引运输车的构成

AGV是一种自动搬运小车，其有机械系统、动力系统和控制系统三大部分构成。机械系统包括车体、车轮、移载装置、转向装置五大部分，其中车体有车架和相应的机械装置组成，是AGV的基础部分，也是其他总成部件的安装基础；转向装置接受导引系统的方向信息通过转向装置实现转向动作；移载装置与所拌匀货物直接接触，是实现货物转载的装置。动力系统包括运行电动机、转向电动机、移载电动机、蓄电池机充电装置。运行电机时整个动力系统的主要部分，是动力的来源；转向电机可带动车轮实现转向；移载电机是用于转载货物的动力源；蓄电池和充电装置是系统能量的源头，现已经实现混合动力形式。控制系统包括信息传输及处理装置、驱动控制装置、转向控制装置、移载控制装置、安全控制装置等。其各个部件分布如图1所示。

1-安全挡圈2、11-认址线圈3-失灵控制线圈4-导向探测器5-转向轮6-驱动电机

7-转向机构8-导向伺服电机9-蓄电池10-车架12-制动器13-后车轮14-车上控制器

图1 AGV小车机构分布图

三、AGV小车的设计技术参数

设计技术参数是设计机构的主要内容，当设计的参数达到要求时才能使机构完整。在AGV小车的设计中额定载重量、自重、车体尺寸、停位精度、最小转弯半径、运行速度、工作周期是其主要的设计技术参数，其具体内容如下：

（1）额定载重是指自动导引搬运车所能承载货物的最大重量。AGV的载重量范围在50kg～20000kg，以中小型吨位居多。根据日本通产省的调查，目前使用的AGV载重量在100kg以下的占19%，载重量在100kg～300kg占22%，300kg～500kg占9%，500kg～1000kg的占18%，1000kg～2000kg的占21%，2000kg～5000kg的占8%，而5000kg 以上的数量极少。

（2）自重是指自动导引搬运车与电池加起来的总重量。

（3）车体尺寸是指车体的长、宽、高外形尺寸。该尺寸应该与所承载货物的尺寸和通道宽度相适应。

（4）停位精度指AGV到达目的地址处并准备自动移载时所处的实际位置与程序设定的位置之间的偏差值（mm）。这一参数很重要，是确定移载方式的主要依据，不同的移载方式要求不同的停位精度。

（5）最小转弯半径指AGV在空载低速行驶、偏转程度最大时，瞬时转向中心到AGV 纵向中心线的距离。它是确定车辆弯道运行所需空间的重要参数。

（6）运行速度指自动导引搬运车在额定载重量下行驶时所能达到的最大速度。它是确定车辆作业周期和搬运效率的重要参数。

（7）工作周期指自动导引搬运车完成一次工作循环所需的时间。

四、AGV发展展望

由于AGV具有机能集中、系统简单、机构简单等优点，广泛地应用在机械加工、汽车制造、港口货运、电子产品装配、造纸、发电厂、电子行业的超净车间等诸多行业。其运行速度可达到百米/分钟，运输能力可以从几千克到儿十吨。AGV是一种非常有前途的物流输送设备，尤其在柔性制造系统(FMS)和柔性装配系统(FAS)中被认为是最有效的物料运输设备。

随着电子和控制技术的发展，AGV的技术也在不断进步，正在朝着性能更优越、更廉价、自由度更高、超大型化和微型化方向发展。其应用领域也在不断扩展。这种十几年前只是用作工厂内的物流输送设各，现在己经不仅仅局限于工厂之内，己成功地应用到办公室、饭店、医院和超级市场等诸多部门，并且取得了很好的效果。因此在生产领域和生活领域AGV的发展空间都很大，极具市场潜力。