料架转运AGV在安防生产企业的应用

程长

（沈阳新松机器人自动化股份有限公司 辽宁 沈阳 110169）

引言

本项目用于安防生产企业工厂内，用于在原料仓库、产线以及成品仓库之间料架的智能输送。系统包含AGV、充电机及相应的WCS软件、条码枪、显示器、料架，等等。

1 工艺流程及WCS系统

料架转运AGV用于产线与原材料库、成品库之间料架的智能输送。

1.1 原材料库到产线

在放置料架的地面区域配置条形码粘贴料架所在的地面上，此条码称为位置码。在工单上有产品物料信息的条形码，此条码称为信息码。首先人工在原材料库根据工单码料并放到料架上，之后利用扫码枪扫描工单上的信息码与料架位置的位置码进行绑定，并把绑定的信息发给产线上的电脑显示器上。位于产线的工人根据电脑显示器上显示的信息，利用条码枪扫描工单上的条码与料架的位置码，绑定任务发送给AGV控制台，AGV控制台下任务给AGV前去执行命令[1]。

1.2 产线到原材料库

只有当产线上有空料架时，需要AGV输送空料架从产线到原材料库。这时在产线上料架的放置区域除了粘贴位置码还需粘贴回库码。当产线工人通过扫码枪扫描料架的位置码以及回库码，绑定任务发给AGV控制台，AGV控制台下任务给AGV前去执行命令[2]。

1.3 产线到成品仓库

在产线上到成品仓库的料架点位，要粘贴位置码、回库码以及呼叫码。当产线上料架的成品需要到成品仓库，工人通过扫码枪扫描料架的位置码以及回库码，绑定任务发给AGV控制台，AGV控制台下任务给AGV前去执行命令。

1.4 成品仓库取货确认

在成品仓库料架放置位置地面粘贴位置码及空料码，当AGV把成品料架运到仓库，人工应迅速移除物料，在通过扫码枪扫描位置码及空料码，发送料架状态信息给软件系统[3]。

1.5 成品仓库到产线

当产线上需要空料架，工人通过扫码枪扫描料架的位置码以及呼叫码，绑定任务发给AGV控制台，AGV控制台下任务给AGV，AGV就会到成品仓库取空料架送到产线。

2 料架转运AGV系统介绍

本方案中料架在各个工位之间的转运由料架转运AGV实现，AGV根据上层管理系统的指令输送，料架自动在各个工位之间流转，AGV可以在控制台的监控和调度下自动充电以满足连续运行的需要[4]。料架转运AGV系统功能描述如下：

① 料架转运AGV系统：主要由料架转运AGV、导航系统、调度控制系统、无线通讯系统等组成。

② 料架转运AGV：AGV按照工序要求，可以自动完成料架运输工作。

③ 导航系统：是AGV运行的路线和轨迹，AGV的导航系统采用视觉（二维码）+惯性定位的方法。

④ 调度控制系统：人机界面，可以直观地察看各AGV的位置、状态。合理高效安全地完成AGV调度。

⑤ 无线通信系统：用以完成控制台与各AGV之间的通信。

3 料架转运AGV介绍

料架转运AGV，由机械部分、电气部分和软件部分构成。机械部分主要包括车体框架、上盖、驱动轮、随动轮等。电气部分包括电池、控制器、伺服驱动器、传感器等，软件主要是车体控制软件。

3.1 料架转运AGV机械部分

机械部分由AGV本体和举升装置组成，AGV本体主要由驱动轮系、电池仓、控制仓、随动轮、车载充电连接器等组成。

3.2 料架转运AGV电气部分

控制器：采用CAN总线的主控制器，它是控制系统的核心，它通过接口和各功能模块连结，实时监控各功能模块的工作状态，对异常情况按预定方案进行处理，保证AGV周边设备和人员的安全。该主控制器使用工业级嵌入式主机作为主计算机，在控制器内集成了主板、电子盘、网卡、CAN通讯端口、串口等高速运算主机所需的部件及通讯部件，进行独立封装后制成AGV专用控制器，该控制器内部集成了AGV控制所需的最基本单元[5]。

轮伺服驱动器：轮伺服驱动器，用于驱动AGV车轮交流电机。本AGV为双轮驱动，左右驱动轮各一个伺服驱动器。

传感器：传感器包括视觉导航传感器、激光防碰传感器等。视觉导航传感器，用于测量AGV运行时沿导航线的偏差；激光防碰传感器，用于障碍物的检测。

控制面板：控制面板位于车体中部。控制面板从左到右依次为：钥匙开关、启动按钮、手自动切换开关等。

4 料架转运AGV 控制台和调度管理系统

4.1 AGV控制台

AGV控制台由控制柜、工控机、AP电台、网络交换机及数据采集系统组成，数据采集系统主要用于控制台与总控室及其他远程I/O的通讯。

4.2 调度管理系统

调度管理系统与生产调度管理计算机系统留有接口，可以接受调度命令和报告AGV的运行情况。调度管理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。它的主要功能包括通讯管理、数据采集和运行状态显示。调度管理系统在实时调度在线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、位置状态、已完成的数量等。

5 结束语

本文全面阐述了AGV的工作流程，详尽介绍了料架转运AGV的系统构成。该应用场景采用的导航方式为惯性导航+二维码，运行的轨迹可通过软件和更改二维码的位置来修改，使运行的路线更为柔性。AGV由控制台集中调度管理，线上AGV数量可根据使用情况自由增减，对于新建的生产线可在前期使用较少的AGV，当生产节拍加快后再补充适当数量的AGV。