浅谈AGV在装配领域的应用

      AGV一般以电池为动力,配备非接触导航传感器装置的无人搬运车。I-SO智能AGV主要功能是在计算机监控下或单机本地识别,按路径规划和作业要求,精确地行走并停靠到指定地点,完成一系列物流等其他辅助作业。AGV以轮式移动为特征,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,道路和空间的限制影响比较小。因此,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,AGV是现代物流系统的动脉。

    I-SO智能AGV在装配领域应用的基础系统构成

     AGV系统看似是一套非常简单的控制系统,实际真正从“能用”到“好用”则需要一套非常复杂的控制系统,加之不同项目对系统的要求不同,更增加了系统的复杂性,因此I-SO智能AGV系统在软件配置上设计了一套支持AGV项目从路径规划、流程设计、系统仿真到项目实施全过程的客户端应用平台软件。I-SO智能AGV系统提供了可灵活定义AGV系统流程的工具,可根据用户的实际需求来规划或修改路径或系统流程;I-SO智能AGV系统也提供了可供用户定义不同AGV功能的编程语言。AGV控制系统分为地面控制系统及车载控制系统,地面控制系统主要负责任务分配,路径管理,交通管理,自动充电等功能;车载控制系统在收到指令后 ,负责AGV的导航计算,导引实现,车辆行走,装卸操作等功能。AGV核心可靠性主要在于精确识别:AGV的导航—我在哪里?  AGV的路径规划—我该去哪里?  AGV的导引控制–我怎么去?
      I-SO智能AGV的导航: AGV导航的准确信息来自地面固定的RFID指令卡或电子地图站点坐标,来确定AGV的“实际位置”,但通常限于场地条件及定位传感器条件的限制,实际位置信息的实时性不能满足AGV运动控制的需要,为此在实际位置采样的周期内还须进行位置估算, 其精度取决于靶标的测量精度。

      I-SO智能AGV的路径规划 :AGV的地面控制系统需解决的问题是对多台AGV进行有效的控制,对各种任务进行优化排序,对AGV的分配及行驶的路径进行动态分配,实现智能的交通管理。 AGV的路径是由段和点构成的,不同的段有不同的属性,明确了AGV在该段行驶的速度及航向。控制系统根据所需执行的任务,以及各台AGV所处的当前位置来优化车辆的分配和优化计算,当选择了某台AGV后,任务并没有真正分配给它,在它的行驶期间,可能选择更优化的AGV来完成此项任务,只有当某台AGV行驶到目标点的前一点时,才会真正得到此项任务。

     I-SO智能AGV的导引:AGV的导引是指根据AGV导航所得到的位置信息,按AGV的路径所提供的目标值计算出AGV的实际控制命令值,即给出AGV的设定速度和转向角,这是AGV控制技术的关键。 AGV的路径规划是根据AGV运行的实际环境设计出AGV运行的路径轨迹,AGV单机按照地面控制系统下发的段表中的路径属性自动行驶。对于不同驱动方式的AGV来说,由于它的运动学模型不一样,对应的导引控制算法也是不同的。

      AGV技术在装配领域中的应用(以汽车装配为例) :AGV从它诞生之日起就被广泛地应用到了汽车行业。时至今日,世界汽车行业对AGV的需求仍占主流地位(约57%)。在我国,随着目前汽车工业的蓬勃发展,为了提高自动化水平,已有许多汽车制造厂将AGV技术运用到他们的装配线上。为此,国内出现了适合于汽车装配生产线及发动机装配生产线的埋线式电磁导引或磁带导引AGV系统,用于汽车总装和发动机装配,从而取代传统的地链或输送机模式。AGV系统作为汽车或发动机装配生产线的子系统,上位控制计算机可配以相应的通信模块与生产线控制系统进行通信连接。一般AGV控制系统划分为上位控制和AGV单机控制两大部分,各控制层界面清晰,控制功能明确,结构清楚。

      AGV系统作为汽车或发动机装配生产线的子系统,上位控制计算机可配以相应的通信模块与生产线控制系统进行通信连接。一般AGV控制系统划分为上位控制和AGV单机控制两大部分,各控制层界面清晰,控制功能明确,结构清楚。通常,AGV上位控制系统负责任务生成,车辆调度,交通管理,通信管理及可视化监控等;AGV单机控制系统根据上位系统下发的任务完成AGV单机的导航/导引计算,车辆驱动及自动装卸货工作。在汽车装配线中AGV的任务是顺序执行的,AGV的车辆调度和交通管理并没有任何优化过程,因此,AGV单机的数量完全取决于制造商的生产能力和AGV自身运行的速度,而与系统优化调度是无关的。将AGV技术应用于汽车或发动机装配线中,取代传统装配模式,能在一定程度上提高整个生产线的自动化水平,降低操作工人的劳动强度;可适应将来的装配系统的场地变化。在国外,尤其是在发动机制造行业,此类应用也不在少数。但在该模式中,AGV工艺路径过于单一,忽略了AGV系统优化调度的作用,几乎将AGV当成了顺序移动的输送机。因此,这样的应用模式只是AGV的一种简单应用。在国外,汽车行业对AGV的应用十分普遍成熟,早在1998年,仅通用汽车公司一家就拥有AGV 3000多台,但它们的主要功能是:结合立体仓库实现对汽车装配所需材料的自动运输或工作在恶劣环境中(喷涂生产线,焊接生产线)。

      在科学技术突飞猛进和经济全球化的今天,现代物流技术已应用于世界各国经济生活的各个领域,自动化的物流系统已成为现代化工厂不可缺少的重要部分。随着我国汽车工业的发展,行业的竞争将会越来越激烈,降低制造成本,推出新款车型是每个汽车制造商都必须面对的现实。而生产物流就是降低生产管理成本的有效方法,AGV更是实现柔性制造和柔性装配的最佳运输工具。 随着汽车的普及,尤其是汽车进入普通家庭后,人们必将对汽车的人性化和个性化提出更高的要求,“奔驰”汽车公司已采用AGV进行汽车的“定制化生产”,满足多品种,小批量的生产模式――这无疑将成为未来汽车制造的发展方向。 在这样的模式下,AGV将成了汽车装配的主要载体, AGV在柔性装配业的功能被发挥得淋漓尽致了。可以想像,在汽车大规模“定制化生产”到来的时候,AGV作为最柔性化的输送设备,最终可以真正替代传统的装配模式了。

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