摘要:分析了纤维制造业的现状,AGV系统的组成和工作原理,结合实例分析了AGV系统在纤维制造业中的具体应用,并分析了AGV系统在制造业中的应用前景。
AGV(Automated Guided Vehicle)是指装有电磁或光学自动导向装置,能沿规定的导向路径行驶,具有安全防护和各种移动、装载功能的运输车辆。AGV以轮式运动为特点,具有动作快、工作效率高、结构简单、可行性强、安全性好等优点。与物资运输中的其他设备相比,AGV的活动区域不需要铺设轨道、支架等固定装置。
自动化光纤物流系统能够充分体现AGV的柔性特点,实现高效、经济、灵活的无人化生产。本文以浙江新凤鸣集团纤维自动化生产线为例,重点介绍AGV在纤维行业的技术应用。现场应用,如图1所示。
AGV系统总体结构,包括AGV管理与监控计算机、物流管理机、车辆控制器、智能充电装置、远程I/O和无线局域网AP等。AGV系统的整体结构如图2所示。
AGV管理监控机主要负责发布新任务,分配AGV小车,监控设备运行状态,记录设备运行信息和日志信息等。
物流管理机与AGV管理机交互,主要负责库存管理。AGV发出提货请求后,允许提货,AGV提货后,确认已经提货。
车载控制器是AGV小车的大脑,用于向小车的驱动系统发送信号,实现各小车与整个自动化系统中央控制器的通信,负责AGV小车内部程序的运行和参数的设置。
远程I/O可以通过以太网将其他系统或设备的I/O点连接到AGV系统,扩展了AGV系统的功能和灵活性。目前常用的MOXA远程I/O模块支持OPC/Modbus等协议。
该智能充电装置能够在AGV小车电量较低时自动为AGV小车电池充电。
无线局域网AP负责AGV管理与监控机、物流管理机、AGV小车之间的互联。
某厂的纤维生产计划,如图3所示。
1号站台是空纱车的存放点。满纱车的纤维送到货车运走后,空纱车需要人工放到1号平台上,为下一次生产做准备。
从4号平台到9号平台主要存放满纱车,自动生产线生产的纤维全部存放在满纱车上,需要人工拉到2号平台或3号平台。
2号站台和3号站台的满纱车将由卡车运输,送到有需要的用户手中。
这样生产循环往复,所需的纤维产品源源不断地输送到市场和客户手中。
在这种纤维的生产过程中,需要大量的人力来取送纱线,产量大的时候,人力成本会很高。利用AGV实现与自动生产线的对接,自动完成空纱车和满纱车的取送任务,可以大大提高劳动生产效率,有效降低人员的劳动强度,减少人工操作失误造成的次品,为生产企业创造更大的经济效益。
1.AGV整体搬运方案设计
经过现场调研和分析,AGV总体搬运方案设计如下:
在自动生产线上生产出纤维后,装纱站装满纱车后,会自动向AGV系统发送一个满纱车搬运任务(货物检测会安装在自动装纱站输送机的取货位置),AGV系统会自动调度AGV车到指定的输送机位置取货。
AGV小车运行到1号空纱站平台,拾取一个空纱车,然后运行到4号到9号之间的任意平台,拾取AGV车上的满纱车,然后传送
在这种情况下,AGV系统主要利用局域网实现AGV、AGV管理监控计算机、物流管理系统、各种生产线、数据库之间的通信,整体硬件架构设计方案如图5所示。
2.AGV系统硬件整体架构设计
ong>(1)纤维生产AGV软件系统与自动化生产线物流系统,采用更新数据库接口表的方式进行数据交互。
(2)自动化生产线物流系统根据生产需要向接口表插入作业数据(包含取空纱车站点、取满纱车站点、卸满纱车站点,取卸货作业类型等必要数据)。
(3)AGV系统根据自动化生产线物流系统插入接口表中的作业数据分配AGV执行任务,在指定任务阶段采用更新任务状态字段值的方式,与自动化生产线物流系统进行交互,直到任务完成。
(4)自动化生产线物流系统在任务流程中需要在指定阶段采集输送线状态,并根据AGV流程对输送线执行锁定/解锁动作,在工位就绪时向AGV发送指定的指令。
AGV软件流程,如图6。