AGV سنگین: مشخصات فنی، طراحی سیستم و کاربردها در ماشین آلات ساختمان
I. طرح طراحی AGV سنگین وزن
(1) طراحی بدنه
- تعیین موقعیت اصلی: ساختار اصلی تحمل بار در AGV سنگین وزن که مستقیماً بر توان تحمل بار و پایداری ساختاری تأثیر می‌گذارد.
- ساختار و مواد: با استفاده از لوله‌های فولادی جوش شده با فولاد مقاوم به خوردگی با قابلیت جوشکاری عالی ساخته شده است. ساختار یکپارچه واحدی توان تحمل بار را افزایش می‌دهد و تغییر شکل را کاهش می‌دهد.
- پیکربندی اجزا: پایه بدنه با ۴ چرخ محرک و ۲ چرخ هدایت مجهز شده است. اجزای کلیدی شامل عناصر کنترل، عناصر ناوبری، باتری‌های لیتیوم و غیره را داخل آن یکپارچه کرده است.
(2) سیستم کنترل
- عملکرد اصلی: مدیریت کنترل حرکت، موقعیت‌یابی و ناوبری برای هر AGV. از طریق WLAN بی‌سیم با کامپیوتر مدیریت و نظارت AGV ارتباط برقرار می‌کند تا دستورات اعزام و وضعیت خودرو را دریافت کند.
- اجزاء: شامل کنترل‌کننده روی خودرو، واحدهای محرک، حسگرهای ناوبری QR کد، سیستم تأمین برق، حسگرهای اجتناب از برخورد لیزری، صفحه نمایش لمسی و غیره.
II. پارامترهای فنی اصلی AGV سنگین وزن
|
شماره |
مورد |
پارامترهای فنی خاص |
|
1 |
ابعاد بدنه |
4400mm × 2160mm × 600mm |
|
2 |
توان |
2 × 2.5kW |
|
3 |
قطر چرخ |
چرخ محرک 300mm، چرخ تعادل 250mm |
|
4 |
شعاع چرخش |
3000mm |
|
5 |
حالت محرک / انتقال |
هدایت Ackermann، انتقال Piggyback |
|
6 |
حالت ارتباط / عملیات |
ارتباط اترنت بی‌سیم، حالت عملیات دستی / خودکار |
|
7 |
روش ناوبری & دقت |
QR کد + ناوبری اینرسی، دقت ±10mm |
|
8 |
اجتناب از برخورد & محدوده تشخیص |
حفاظت ایمنی لیزر + بامپر تماسی؛ منطقه کاهش سرعت حداکثر 5m قابل تنظیم، منطقه توقف حداکثر 4m قابل تنظیم |
|
9 |
سیستم ترمز & کنترل |
2 × ترمز الکترومغناطیسی اصطکاکی؛ سیستم کنترل توسعه یافته خود |
|
10 |
سرعت & شتاب |
سرعت حداکثر حرکت 60m/min؛ شتاب خطی تحت بار مجاز 100mm/s²; سرعت خطی تحت بار کامل 30m/min |
|
11 |
شیب زمین |
حداکثر شیب طولی و عرضی مجاز هر دو 16/9% |
|
12 |
ظرفیت باربری |
بار مجاز 18000kg، حداکثر بار 20000kg |
|
13 |
پارامترهای باتری |
48V/200Ah؛ شارژ سریع خودکار؛ نسبت شارژ/صرف 1:8 |
|
14 |
نرم‌افزار سیستم & کنترل‌کننده |
سیستم کنترل توسعه یافته خود؛ سیستم عامل Windows XP/7/10؛ کنترل‌کننده (ماژول محرک) ACS48S |
III. سیستم مدیریت و نظارت AGV
(1) اجزای اصلی سیستم
شامل نرم‌افزار مدیریت و برنامه‌ریزی سیستم AGV، ماژول نظارت AGV، نرم‌افزار رابط برنامه‌ریزی AGV و دستگاه سخت‌افزاری (کامپیوتر مدیریت و نظارت AGV). این سیستم به عنوان هسته سیستم حمل و نقل AGV عمل می‌کند.
(2) عملکردهای اصلی
- عملکردهای پایه: طراحی و برنامه‌ریزی مسیر، اعزام AGVها برای انجام وظایف حمل و نقل، نظارت سیستم در زمان واقعی، کنترل شارژ خودکار، تشخیص خطا و تبادل داده‌های خارجی.
- عملکردهای مدیریت و برنامه‌ریزی:
- مدیریت زمان چرخه: تنظیم و مدیریت زمان چرخه تولید سیستم دسته‌بندی خط مونتاژ.
- مدیریت خودرو: کنترل AGVها برای تکمیل متوالی وظایف دسته‌بندی در ایستگاه‌های مختلف بر اساس موقعیت و وضعیت آنها.
- مدیریت ترافیک: نظارت در زمان واقعی بر تمام AGVها برای پیروی از مسیرهای برنامه‌ریزی شده، اجرای تسلیم متقابل و تضمین عملکرد صاف.
- مدیریت ارتباطات: ارتباط با سیستم مدیریت لجستیک انبار مواد اولیه از طریق شبکه LAN سیمی، و دستورالعمل AGVها از طریق شبکه WLAN بی‌سیم.
- عملکردهای کنترل و مدیریت: نظارت بر اجرای وظایف AGV، پرس و جو وضعیت/اطلاعات ترافیک AGV/سیگنال‌های جمع‌آوری داده، حل تضاد مسیر، بررسی وضعیت ارتباطات و پرس و جو اطلاعات توقف میانی/خطا.
- عملکردهای نظارت گرافیکی:
- نمایش دینامیکی موقعیت‌های کاری و وضعیت عملیاتی AGV (در حال اجرا، شارژ، دستی، توقف E-Stop، توقف خطا و غیره)، همچنین اطلاعات اشغال ایستگاه و نقطه شارژ.
- حمایت از مدیریت مجوزهای کاربر، مشاهده/تنظیم وضعیت سیستم جمع‌آوری داده، ردیابی و آزادسازی مسدودی AGV، و مدیریت رویدادهای ناهماهنگ (شامل فیلتر کردن رویداد).
IV. کاربردهای خاص AGV سنگین وزن در صنعت ماشین‌آلات ساختمانی
(1) کاربرد دسته‌بندی خط مونتاژ
- فرآیند عملیاتی: AGV در طول خط مونتاژ حرکت می‌کند و در هر ایستگاه به ترتیب توقف می‌کند. پس از تکمیل یک مرحله تولید، به صورت خودکار توسط حسگرهای ایستگاه یا نرم‌افزار مدیریت AGV یا به صورت دستی از طریق ترمینال ایستگاه، AGV به ترتیب به ایستگاه بعدی حرکت می‌کند.
- ارزش کاربردی: اتصال فرآیندهای تولید مختلف، تأمین مداوم مواد به خط مونتاژ.
(2) مدیریت پویای عملکرد شارژ
- زمینه طراحی: طبیعت مداوم وظایف دسته‌بندی اجازه نمی‌دهد AGVها در میان فرآیند برای شارژ متمرکز به منطقه شارژ بروند.
- طرح اجرایی: قابلیت شارژ خودکار در دو ایستگاه از مدار اصلی نصب شده است. وقتی AGV برای تکمیل یک وظیفه دسته‌بندی متصل می‌شود، سیستم مدیریت سطح باتری را ارزیابی می‌کند و شارژ خودکار را کنترل می‌کند. شارژ در پایان چرخه تولید به طور خودکار متوقف می‌شود و AGV فرآیندهای بعدی را ادامه می‌دهد. در ایستگاه‌های شارژ پلاگ‌های شارژ اضطراری نیز برای شارژ دستی در دسترس هستند.
V. خلاصه نتایج کاربرد
- حل چالش تأمین ماده در زمان واقعی برای خطوط مونتاژ در صنعت ماشین‌آلات ساختمانی، به عنوان یک مورد موفق کاربردی در صنعت.
- بهبود مؤثر کارایی دسته‌بندی با ترکیب برنامه‌ریزی مسیر کلی و محلی.
- تضمین عملکرد پایدار، کارآمد و ایمن سیستم از طریق طراحی جامع اجتناب از برخورد و مدیریت نظارت، که به طور مؤثر از برخورد AGVها، افراد و اشیاء جلوگیری می‌کند.
