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無人搬運車(AGV)知識與應用技術NWInG自動化技委會應知應會教材版次:Rev.A製作日期:2008.07.01適用期限:2008.12.30前言課程對象：自動化職系相關人員上課時間：共3Hr課程特色：圖文式教學隨著現代生產向少人化﹑無人化發展﹔采用AGV進行自動搬運已成一種發展方向﹐為增加人員對AGV的基本認識及應用了解，故開設此課程。課程目標本課程的目標是對現代工廠生產中自動物流之重要組成部分AGV的構成及特點，介紹其基本原理以及導入要點，使學員對AGV應用有更進一步的了解。在本次課程中，你將學習到………1.AGV的系統構成2.AGV的導入要點3.AGV應用大綱1AGV系統構成2AGV導入3自製AGV應用階段4寶科應用案例介紹5AGV在應用中的問題點一AGV系統構成•1.1AGV驅動器基本構造•1.2AGV運動方式•1.3AGV引導方式•1.4AGV通訊控制1.1AGV驅動器基本構造DriveUnit(驅動器)AGVMainBoard走行馬達轉向馬達BumperSensor障礙物sensor引導及命令Sensor音樂盒電池STARTSW.行走燈號速度設定器行走路線sensor驅動輪驅動馬達轉向馬達內部控制單元矢崎YAZAKIAutomaticguidedvehicle,AGV1.2.1AGV運動方式AGV的應用方式有shuttle和loop兩種。站點站點Shuttle方式站點站點loop方式AGVAGV1.2.2AGV驅動器形式ShuttleloopShuttleloop型號FH-B50066MJ2FH-A50034MJ2成本NT$627,899NT$390,423載荷660kg340kg應用有空間限制或對應店面方向時使用沒有空間和方向限制的情況下﹐應用比較廣旋轉半徑800mm600mm1.3AGV引導方式磁條引導光引導激光引導安裝方式鋪在地板上并加保護膠&埋在寬6深11mm的地溝(重載時)在地面安裝光柵安裝在AGV運動路線上部引導材料磁條(寬度50mm)(寬度50mm)激光束及反射鏡成本(4RMB/米)低低高缺點行車路段有鐵(磁性体)時,導引帶的磁力會受到影響而不能正常行車.容易受周圍光線強度影響﹐容易損壞或污染表面使感應失靈成本高﹐安裝難度大優點經濟實惠容易安裝定位精度高(可达±1mm)目前采用方式1.4AGV控制a.前進型AGV電控設計PinNo.信號名稱標準模式7速設定模式1-4+24V5停止指令速度設定16右走行/中速速度設定27速度切換/中速右行走8起動Stirring停止9一時低速一時低速禁止10一時停止一時停止禁止11停止7速設定指令12模式切換(標準)模式切換(7段設定)13命令磁帶S極感應14右走行/中速切換15速度切換/中速切換16控制OFF17CourseOutCourseOff18命令磁帶N極感應19低速/中速異常停止20運轉21-26OV-前進型驅動器的外部控制，主要利用pin5-12的輸出接點(對外部控制器而言)及pin13-20的輸入接點。-利用pin12與0V短路，可切換標準模式或7速設定模式。這兩種模式選擇由主板上的DIPSW1決定。兩種模式都可以起動、停止及轉向控制。詳情請參閱技術手冊。-站點的停止精度:站點的停止位置有S極命令磁條。AGV為提高使用效率，一般以高速行進。但為提高停止的精度，所以在停止位的前方有N極命令磁條作為減速用。這兩個訊號可由pin13(S極)及pin18(N極)取得。-目標站點的確定:因為AGV通過每個站時，都有S極的訊號(也有N極的訊號做比對)，而且AGV控制器知道整個路徑的點位關係，所以可以知道走到那裏了。即使像是右下圖的雙迴路，在AGV出發前已知是前往路徑甲或是路徑乙，所以在叉路前可控制轉向，所以之後的N極S極感應也知道是P1或P3了。應該還有其他的想法及作法來確定AGV的所在位置(如每一個站點有一個Sensor拉到AGVS，AGV到站時可確認)，但應用S極及N極信號是比較直接且經濟的。矢崎FH-A系列，CNG接頭，26pin牛角路徑甲AGV路徑乙HomeStationN極S極N極S極N極S極N極S極N極S極P1P2P3P4b.往復型AGV電控設計PinNo.信號名稱標準模式7速設定模式1前進(A)速度設定1(A)2停止(A)速度設定2(A)3速度設定3(A)4後退(B)速度設定1(B)5停止(B)速度設定2(B)6速度設定3(B)7右行走右行走8右行走有一時停止9模式切換(標準)模式切換(7段設定)10後退繼電器信號11命令磁帶S極感應12右行走/中速(11&12同時則中速)13速度切換/中速(11&12同時則中速)14控制OFF(A)15控制OFF(B)16異常17運轉18右行走選擇-19-25電源及其他-往復型驅動器的外部控制，主要利用pin1-9的輸出接點(對外部控制器而言)及pin10-18的輸入接點。-利用pin9與0V短路，可切換標準模式或7速設定模式。這兩種模式選擇由主板上的DIPSW1決定。兩種模式都可以起動、停止及轉向控制。詳情請參閱技術手冊。-站點的停止精度:站點的停止位置有S極命令磁條。AGV為提高使用效率，一般以高速行進。左表並無N極的直接感應信號，可以由pin12及13取得。-目標站點的確定:因為往復式驅動器有二組馬達，前進與後退各用一組。而且GuideSensor是4組，所以控制磁條的貼附及程式都比較複雜，例如去目標站點與回原始站點所計數的磁條不同，要看佈置情況，有時去與回的計數相同，有時則會不同。GuideSensorA-1(前進時應用)GuideSensorB-1(後退時應用)矢崎FH-B系列，CND1接頭，25pinDSub.二AGV導入•2.1導入方式比較•2.3導航線施工•2.4AGV車架•2.2規格的選定•2.6備品•2.5AGV店面2.1導入方式比較AGV三種導入方式比較應用方式VendorScopeProductivity/QualityCostDeliverySafety1.系統商ToyotaL&F,Daifuku,Shinko,Murata-流程檢討(自己)-系統規劃確認(共同)-系統製作施工(廠商)-系統交機驗收(共同)-系統維護(自己)高高-初期一台含系統約900萬NTD-普遍應用(10台)後約300萬NTD下單後設計+制造3.5月船期&報關1.0月安裝測試0.5月對人員、設備、產品的考量較周詳2.DriveUnit及配件製造商Yazaki-零件規格功能確認(共同)-系統相關的設計、組裝、測試及維護等均自行負責重點為-零件本身效能-組合設計經驗單純應用與系統相較差異不大，複雜應用較不適宜。低-初期一台含系統(自製)約100萬NTD-普遍應用(10台)後約80萬NTD下單後，制造1月因AGV行走速度不快(最高1m/sec.)，大致良好。3.自行開發設計製造--全部(含零件)自行開發設計製造安裝維護-自行製作的零件效能-系統設計能力與經驗初期最高，長期最低-普遍應用(10台)後約40萬NTD-因AGV行走速度不快(最高1m/sec.)，大致良好。1.系統商AGV照片。較為美觀。2.購DriveUnit及配件，自行組裝的AGV照片。僅以功能為考量。方式一報價方式二報價方式一方式二方式三2.2驅動器的選定行進類型確定﹕shuttle方式;loop方式誘導方式確定﹕磁導或光導STEP1STEP2負載能力確定STEP3行進速度確定STEP4STEP5確定驅動單元型號矢崎驅動器型號行進方式確定其他AGV組件BumperSensor安全裝置。碰到異物時AGV停止(機械式動作﹐恢復運動需要按啟動開關啟動)障礙物Sensor安全裝置。感應時AGV停止(感應式當障礙物移開時自動前進)START開關啟動AGV行進音樂盒AGV行走時播放，提示行人注意行走燈號AGV行走時閃爍，提示行人注意速度設定器設定行走速度及顯示電池殘量計顯示電池當前電量﹐方便對電池充電管理電池AGV的動力來源充電器為AGV電池充電磁帶AGV行走的軌道及方向速度控制。磁帶保護膠磁帶保護膠寬80mm(黃色或斑馬膠)。標准件一覽2.3導航線施工1操作步驟2.3.1一般磁條鋪設施工(1).磁條鋪設地面的清潔整理﹐用拖把將准備鋪設的地面清潔一次﹐確保路面無水無油和異物(2).磁條的清潔整理﹐如磁條表面有灰塵或細小鐵屑﹐用抹布清理﹐如有污垢﹐則用酒精清除﹐用抹布抹干(3)鋪設導航磁條:1輕輕撕掉磁帶的保護紙并將其輕壓貼在預定路線上如圖注意接頭處不要重疊或有間隙重疊間隙間隙﹕使磁性間斷出現AGV突然停止現象重疊﹕使磁性增強,AGV感知器會引導小車出軌然后突然停止(4)用保護膜覆蓋在磁條上進行磁條的保護﹐保護膜的規格為80mm寬﹐顏色為自定義或黃色﹔重要的是需要和現有的走道標示顏色相區分(目前ICS,DI,特包均采用黃色﹐MH采用的是斑馬膠)。保護膜建議貼兩層。80mm2.3.2磁條鋪設注意事項(1)選擇路線的地面凹凸應在10mm以內。(2)如路線中有坡度﹐則須遵循如下規則﹕運載370kg時坡度小于3度(根據FH-A50034)。(3)為防止打滑﹐路面上不得有水或油,少量的可以用抹布清除(4)在跑道上如有磁性体,因磁性体的影響磁力分布會變化,會引起指令傳感器的檢測而出現誤動作.應撤去磁性体(5)每鋪設8-10m磁條﹐即用保護膜保護﹐保護膜左右對稱的覆蓋在磁條上﹐邊覆蓋邊用抹布抹平﹐磁條和保護膜之間不能有氣泡﹐氣縫﹐氣泡和氣孔會造成保護膜破損﹐繼而創口擴大﹐導致磁條磨損(6)如不能滿足上述條件﹐則需更改線路2.3.3命令磁條鋪設1命令磁條使用場合及規范(1)中速在曲線路段及路面差的地方搬運(行車速度不穩定的情況下使用)(2)低速在接近停止位置的時候使用(3)停止位置應水平﹐停止位置一傾斜,會發生因負荷過重而自行行車.所以必須得確保水平狀態(4)如AGV有自動速度調節功能﹐轉彎處和停止磁條前方可不貼減速命令磁條(5)兩命令磁條最近距離800mm以上(6)命令磁條的規格如后所示中速2命令磁條的定義速度切換命令磁條規格最小距離800mm停止命令磁條規格右轉命令磁條規格要求旋轉半徑600mm2.4.AGV車架•AGV車架設計:可以按照具體使用情況進行設計﹐然后在底部裝上驅動器便可以開始工作﹐因此車架設計就顯得相當靈活•以下介紹几種實際應用中AGV車架的情況驅動器電池存放處工件•2.4.1一體式車架物料車架固定在小車上﹐車架按料號進行分區便于存放和識別物料2.4.2可換車架可換車架牽引車頭驅動器電池存放處物料車架可象火車箱一樣進行替換﹐提高了AGV的稼動率2.4.3自動卸載車架驅動器電池存放處往復式滾筒在車架上裝上滾筒和電機便可以和其他載具進行自動物流交換2.5.AGV店面•AGV店面設計:可以按照具體使用情況進行設計﹐或手動卸貨或自動卸貨•以下介紹几種AGV店面的情況AGV小車機台店面2.汽缸伸出﹐店面提升3.載具在重力作用下滑上AGV1.AGV到站台AGV到站店面汽缸伸出載具滾上AGV店面汽缸回落AGV出站2.5.1AGV自動卸載店面設計范例(1)2.5.2AGV自動卸載店面設計范例(2)AGV小車滿箱AGV到站AGV滾桶電機啟動AGV出站店面汽缸動作空箱進入AGV滿箱進入店面空箱AGV店面汽缸2.5.3AGV自動卸載店面設計范例(3)AGV店面AGV小車空箱AGV到站AGV滾桶電機啟動AGV出站滿箱機械臂伸出空箱進入AGV滿箱進入店面2.6備品備品名稱供應商型號及產地電池天津統一電池(GS-55)(要求是動力電池)喇叭矢崎M39AM障礙物Sensor矢崎FCP-OHB9U基板矢崎FCP-P04(FH-A40025型)磁帶海科瑞廣州磁性材料廠有限公司(寬50mm)三自製AGV應用階段•3.1階段一:固定循環•3.4階段四:派工系統•3.2階段二:呼叫到站•3.3階段三:自動載卸•3.1階段一:固定循環•以1.DriveUnit(驅動器)+2.框架+3.電池+4.磁帶的組合方式就可建構AGV(AutomaticGuidedVehicle,無人搬運車)