一種智能全自動搬運汽車零配件堆碼過程及控制平臺

薛浙瀛

摘 要：隨著云計算、大數(shù)據(jù)、深度學習等眾多技術(shù)的發(fā)展，采取智能全自動搬運方式，選取激光傳感器作為檢測與傳感部件，根據(jù)無線與系統(tǒng)連接，繪制汽車零配件搬運過程的路徑規(guī)劃圖，實現(xiàn)智能全自動搬運汽車配件、存儲和堆碼作業(yè)全過程，最終實現(xiàn)汽車配件倉儲管理的真正使用價值。

關(guān)鍵詞：智能全自動;搬運方式;汽車零配件;激光傳感器

1 引言

配件的倉庫管理是很多汽車服務(wù)企業(yè)智能倉儲的一個重要的管理內(nèi)容。倉儲作業(yè)管理的好壞是實現(xiàn)最大的倉庫利用率，以最低成本達到較高的及時供貨率、較好的客戶滿意率及最低的配件損耗率。在生產(chǎn)節(jié)拍和產(chǎn)量快速增長的情況下，采用人工搬運將會使大量人力浪費在物料搬運環(huán)節(jié)。論文選取全自動搬運汽車零配件堆碼過程及控制作為研究對象，通過智能AGV（自動導引車）控制搬運技術(shù)為一體的機電一體化控制系統(tǒng)設(shè)計，可較好地進行成功完成安全堆碼。智能AGV是集機械結(jié)構(gòu)、自動控制技術(shù)和AGV搬運技術(shù)等為一體的機電一體化控制系統(tǒng)。結(jié)合搬運技術(shù)實現(xiàn)無人自動存車、取車，自動搬運、裝卸配件。

2 智能全自動搬運系統(tǒng)總體框架介紹

我們研究的AGV智能搬運小車主要由以下幾個部分組成：AGV搬運車、升降系統(tǒng)、主控制系統(tǒng)、保護系統(tǒng)、智能控制平臺這五個部分組成，其基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成圖詳細介紹如下：

2.1 智能AGV搬運小車

智能AGV 是一種無人操縱的自動化搬運設(shè)備，是自動化倉儲系統(tǒng)中物流運輸?shù)挠行侄巍ｋS著物流運輸系統(tǒng)越來越繁忙，加上人力成本的不斷增加，自動導引車在倉庫物流運輸中將會扮演著越來越重要的角色。典型的智能化物流設(shè)備——3097型智能小車由車頭、車尾、車體三部分組成。車頭前方有三色LED燈、急停按鈕、安全激光、碰撞感應條和電源按鈕;車尾后方有三色LED燈、觸控顯示屏、安全超聲、AGV充電接口、碰撞感應條和急停按鈕;車體有上（下）鏡頭、舉升盤、蓋板、吊耳螺孔、萬向輪、驅(qū)動輪組成。其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 升降系統(tǒng)

拆卸舉升盤，拆下蓋板我們發(fā)現(xiàn)升降系統(tǒng)有舉升電機控制，通過左、右驅(qū)動電機進行控制舉升、下放、左右擺等動作。其基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.3 主控制系統(tǒng)

小車采用激光導引技術(shù)，即就是在行駛路徑周圍預先垂直安裝于AGV頭部距地面120mm左右的位置，通過激光掃描器發(fā)射激光束，同時采集水平面方向的激光反光板的激光束，并通過連續(xù)的三角幾何運算來實現(xiàn)近區(qū)、中區(qū)、遠區(qū)三個區(qū)域范圍的導引。當激光掃描器掃描到激光反光板時，掃描器就能夠感知到。按照主控制系統(tǒng)下達的指令，依照激光傳感器確定位置信息，并根據(jù)事先設(shè)計的程序，沿著規(guī)定的路線自動行駛，或者在指定位置自動?？?，完成一系列高效、準確、靈活、安全的激光作業(yè)。

2.4 保護系統(tǒng)

1097號AGV采用激光檢測避障，激光傳感器安裝于AGV頭部距離地面120mm左右的位置，激光為水平面檢測，能高效、快速的按照最優(yōu)路徑到達目的地，加快了搜索進度。當AGV小車在后退時會開啟安全超聲作業(yè)方式，警告后方有障礙物，要求工作人員檢查并排除后方障礙物，保證無障礙作業(yè)。還有當AGV小車在感應失效或感應盲區(qū)時，這時碰撞條觸發(fā)，發(fā)出告警，AGV的碰撞條將會起到保護作用。此時需要按急停恢復，把AGV車體中心推到地碼上，實現(xiàn)地碼安全作業(yè)。1097號AGV小車設(shè)有健康信息，能夠進行舉升自檢和避障自檢功能。

2.5 智能控制平臺

智能控制平臺也就是機器人控制平臺（RCS）。輸入網(wǎng)址http：//192.168.8.10/rcs，進入機器人控制平臺，登錄賬號和登錄密碼，就進入系統(tǒng)平臺的界面，界面主要有兩大板塊：配置菜單和管理菜單。其中配置菜單設(shè)置有系統(tǒng)配置、任務(wù)配置、參數(shù)配置;管理菜單包括任務(wù)管理、警告管理、日志管理、控制調(diào)度、異常處理、模擬仿真、運維管理、統(tǒng)計管理、庫存管理。如圖3、圖4所示。

智能控制平臺操作方法如下：

點擊“系統(tǒng)配置”如要修改地圖數(shù)據(jù)點擊”地圖配置“，就可進入當前項目地圖，勾選”編輯模式”，修改完地圖后點擊”保存”再點擊”解析”，如圖5所示。

再點擊“服務(wù)配置”，勾選“AMS”選項，點擊“遠程配置”;勾選“RCS”，點擊“遠程配置”，如圖6所示。

點擊“任務(wù)管理”可查看AGV的任務(wù)狀況，如有任務(wù)異常，任務(wù)發(fā)錯等情況可勾選那個任務(wù)點擊“取消任務(wù)”，如圖7所示。

3 智能全自動搬運汽車零配件控制過程

智能全自動搬運汽車零配件控制過程就智能AGV能夠按照規(guī)定的路徑通過移栽單元將貨物從起點自動搬運到終點。智能AGV汽車配件控制過程是：AGV 小車路徑由粘貼在地面的磁條構(gòu)成，根據(jù)工藝路線的要求，預先鋪設(shè)在地面上。讀卡器通過讀取地面RFID標簽上儲存的信息實現(xiàn)站點?？?，并在磁條導引的情況下可以按照預定的軌跡路線行駛。其目的地坐標如圖8所示。AGV在控制系統(tǒng)調(diào)度之下，具有行駛路徑簡潔穩(wěn)定、裝卸物料定位精確、車輛之間運行有序、障礙物檢測功能安全可靠、車輛任務(wù)分配合理快速等特點，避免了人工搬運時路線隨意、低效的問題，并減少了交叉作業(yè)可能造成的人員及設(shè)備損傷和混亂。AGV車體主要是依托西門子PLC控制，實現(xiàn)汽車零配件整個搬運過程。根據(jù)汽車裝配生產(chǎn)線中的零配件搬運實際出發(fā)，AGV 小車作為物流自動化的功能，大大的提高了工廠的物流工作效率，減輕了工人的勞動強度。

4 結(jié)語

倉庫里的配件堆碼必須貫徹“安全第一”的原則，配件的陳列堆碼，一定要講究美觀整齊，倉庫內(nèi)貨垛與內(nèi)墻的距離不得少于0.3m，貨垛相互之間一般為0.5M，貨架相互之間一般為0.7M。實行定額管理，每立方米存放的質(zhì)量不得超過設(shè)計標準的90%，保證庫房的使用年限和物資的安全。對質(zhì)量較小，體積較大的零部件應單獨存放。對易碎易變形的配件，更不可重壓。不論按部、系、品種系列，還是按車型系列或是按單位分庫儲存，凡是大件重件（含駕駛室、車身、發(fā)動機、前后橋、大梁等）都要統(tǒng)一集中儲存，以便充分發(fā)揮倉庫各種專用設(shè)備，特別是機械吊裝設(shè)備的作用。這樣，不僅可以提高倉容利用率，還可以減少輕裝卸搬運工人的勞動，提高勞動效率。AGV系統(tǒng)在生產(chǎn)線上的靈活性和準確率。

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