I-SO智能AGV纸品物流系统改善方案

     物流系统的改善离不开物流设备的升级换代,在整个物流设备中AGV系统已经发展成为生产物流系统中最大的专业分支之一,并出现产业化发展的趋势成为企业实现物流自动化、提高管理与运作水平的重要组成部分。传统企业在进行物流系统改善中怎样充分发挥AGV的作用?纸品工业作为要基础产业性产业,是技术、资金、资源、能源密集型,规模效益的基础性原料工业。我国是世界第二大纸品消费国和第三大纸业生产国,但我国造纸企业的装备水平相对比较低,纸品的包装及搬运仓储自动化亟待改善,I-SO智能AGV针对国内造纸企业的物流现状,开发了应用于造纸行业的AGV系统,提高了造纸企业在物料仓储方面的自动化水平以及物流管理水平。

     传统造纸企业有着成形的配套物流运输环节,但其自动化水平落后,生产效率低,无法与现代化物流管理系统相结合。如何既保有造纸企业现有生产环节和厂房设计,又能将现代物流技术应用于其中,成为改善造纸企业物流现状的一个难点。 AGV作为现代物流系统的关键设备之一,其可靠的性能和优秀的柔性系统设计成为造纸企业物流系统改善的最佳选择。通过对企业试点,我们采用了混合式导航方式AGV作为运输环节的物流输送。根据企业的生产需求及I-SO智能AGV系统的特点,针对应用于纸品搬运自动化过程的AGV系统集中对以下几个技术重点进行了针对性攻关:

1)AGV中央系统控制调度1)AGV中央系统控制调度 2)ERP系统任务的下达端口对接 3)AGV跨区域混合导航 4)AGV系统自动路径优化 5)AGV交通管制与安全系统 6)AGV摒弃叉车式移载方式采用潜入式平台结构优化 7)AGV重载能力与功耗平衡 8)AGV超级电容与蓄电池混合应用2)ERP系统任务的下达端口对接
3)AGV跨区域混合导航
4)AGV系统自动路径优化
5)AGV交通管制与安全系统
6)AGV摒弃叉车式移载方式采用潜入式平台结构优化
7)AGV重载能力与功耗平衡
8)AGV超级电容与蓄电池混合应用

     根据造纸行业在该生产过程中的特点,决定摒弃市面上惯用的叉式AGV系统完成货物的运输,采用超薄升降式AGV平台与载具托盘小巧灵活的应用方式,配备AGV控制台统一进行多AGV之间的调度协调的中央控制系统,人机或ERP系统自动进行任务管理及下达。

     I-SO智能AGV系统各组成部分之间采用无线以太网通信,任务管理操作终端与管理软件被分配在工作区的立式终端中,与AGV控制台之间采用无线通信方式进行数据传输。AGV控制台终端与AGV充电被置于AGV工作区边,以便无线信号良好覆盖,与各AGV之间实现无线通信,AGV充电信号经由以太网IO模块通信线缆直接与AGV控制台互连。
      在日常使用过程中,用户仅需对位于工作区的任务管理终端下达运输指令和相关信息,管理软件即将所产生的指令下达给AGV控制台,由AGV控制台分配AGV执行各运输指令。AGV的运动路径规划及调度管理,以及充电调度均由AGV控制台自行完成,无需人为管理操作。

     AGV针对工艺要求:(切纸区—–>检查区—–>包装区—–>存储区)

      AGV中央集中控制调度:(AGV控制台是AGV系统的中央管理器,主要负责对整个AGV系统进行管理、调度和维护,其主要功能如下)
     1)任务分配:AGV控制台向上可以与上级管理计算机相连接,向下通过无线局域网与系统中的AGV相连接。AGV控制台可根据系统中上级管理计算机或外部配合信号情况以及AGV系统的当前状况,决定是否产生系统任务,并按一定的原则指派合适的AGV去完成任务。
     2)避碰管理:在多AGV系统中,AGV是按照各自的任务程序运行的,各AGV本身不能进行系统避碰协调。AGV控制台可根据系统中各AGV的位置与状态自动发现可能发生碰撞的情况,并发出挂起指令,暂时停止低优先级AGV的运行;在碰撞的可能性消失后,发出指令解除AGV的挂起,允许AGV继续运行。
     3)充电管理:当AGV系统中的多个充电站,AGV中央控制系统负责协调各AGV的充电顺序为超级电容充电,保证系统中各AGV的电量才极短的充电时间AGV处于较佳的状态。防止当系统中有多个优先级较高的AGV发生充电需求,当然控制台还可强制解除指定AGV的充电操作。
    4)控制台人工操作:在AGV控制台上,操作人员可以通过屏幕观察地图、AGV的位置与状态、系统任务的运行情况等,对系统的运行进行一些相关的设置,并可以对一些特殊情况进行查看和操作。

     AGV驱动方式的设计:目前国际上AGV多采用直流伺服电机驱动结构。在本项目中采用了逆变技术交流电机,其驱动能力大于同体积的直流伺服电机,适合在体积紧凑的AGV应用环境下,交流电机的优点为:免维护,体积更为紧凑,更加适应重载环境使用,从而实现了在AGV上用电池供电驱动大功率交流电机。

     AGV灵巧的移载机构:根据造纸行业的特点生产工艺过程中托盘种类很多,因此大多数AGV移载机构的设计为自动可调距叉车式结构,但是适应托盘叉孔的精度要求往往容易出现失误。I-SO智能AGV采用超薄移动平台与辅助标准载具升降轻松实现原地360度全向移动,潜入精度适应性更高,购置成本更低,占地更少,运载更平稳安全。

       AGV充电系统:由于AGV多为长时间连续不问断运行,故其充电能力是系统能力的一个重要衡量指标。针对该项目的应用环境和工作特点,AGV采用了高容量锂离子聚合物电池组,在高功耗工段使用超级电容器并配备了地面快速充电站,该电池系统具备48小时连续运行能力,充电过程迅速,充电站施工简单。

       综上,引入I-SO智能AGV系统在一定程度上改善了造纸企业运输环节,解决纸品行业的工艺技术水平相对落后,劳动生产率低,引入更多先进的物流技术与系统应用到生产过程中,提高企业的整体物流水平,只有采用先进适用的技术和更大胆的想象力才会真正对改善传统企业的物流管理与运作水平起到作用。

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