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史上最全的AGV小车设计要领,收藏吧

发布日期:2019-05-17
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  AGV是自动化物流运输系统以及柔性生产系统的关键设备,在自动化物流仓库中起着重要作用。随着制造业智能化的趋势发展,AGV小车越来越普及,对于AGV的设计要求也越来越高,今天米克力美来分享一份关于AGV的设计要领。

AGV小车

  AGV的总体设计方案,包括机械结构设计、车身结构与布局、驱动方式、传感器和控制系统。我们根据AGV的性能和技术要求,按照AGV的载重和实现的工作,确定小车的基本结构以及相关参数,确定小车的性能参数。利用UG软件设计小车的机械结构和轮组,根据要完成的任务和运行的路径进行分析,确定小车的驱动形式:通过计算选择电动机与减速器;驱动形式采用双轮差动驱动形式,采用混合式体系结构利用PLC控制AGV小车的动作。

  根据小车差速方法,选择计算驱动电机,并设计了AGV的硬件解决方案和控制方案,包括控制器、激光安全区域扫描、伺服电机和伺服驱动、镍镉快速充电电池、磁导航的选择与使用。根据AGV小车的驱动结构,建立了AGV的差速驱动数学模型、AGV的运动学模型进行分析,验证了差速转向的可行性。根据AGV的结构建立AGV的差速驱动运动学模型,基于此模型构建AGV的导航系统,研究AGV的姿态算法,研究纠偏方法。使用磁传感器来实现小车的导向行驶,通过模拟量控制伺服电机,并设计PLC模拟量闭环控制系统,最后在直流伺服模糊控制方法上,研究PID控制,基于传统的PID控制方法,设计模糊控制方法,最后通过仿真验证模糊控制的优越性。

  AGV小车系统主要有几下部分:机械结构、控制系统、通讯系统等。在设计AGV自动小车之前,首先应考虑AGV的需求,知道需要什么样的AGV,要完成什么样的工作,因为不同的用途,AGV的机械结构、控制方法,工作方法等都是不同的。此外还应考虑AGV的工作环境、外形尺寸大小、功能性、导航方式、性价比等。

  AGV一般由行走机构、移栽机构、车载控制器、安全辅助装置、直流蓄电池等组成。AGV的各个组成部分是AGV的基础,而AGV小车的正常运行是由中央控制器来控制的,它的主要任务是控制AGV的启动、停车、导向、调速、路径选择、安全监控、与主控机通讯、与其它设备配合装卸物料。行走机构主要是靠电机通过减速器驱动车轮,移栽机构根据AGV小车的用途来选择,常用的有辊筒、机械手等。车载控制器负责整个小车的运动和动作,包括电机差速、移栽机构的上下货物。供电电源多采用24V或48V直流工业蓄电池。驱动指令由PLC发出,分别控制两个伺服驱动器,通过电子差速实现小车的寻线。速度调节可采用不同的方法,AGV在直线行走、拐弯和接近停位点时要求不同的车速,直线行走速度常达0.8m/s- . Im/s,拐弯时为0.2m/s~0.3m/s。

  AGV小车的结构形式一般般包括三个方面:轴数,驱动形式和转向形式。

  (1)单驱动形式

  这种车的结构多用于三轮车体结构 :一个驱动轮同时也是转向轮,两个从动轮固定(位于在车体轴线的两侧)起支撑和转向作用。这种车型结构可以实现小车的前进、后退、左右转弯(转角- -般小于90°)。三个轮子的结构抓地性好,而且对地面要求不高,多用于小型AGV。

  (2)差速驱动形式

  差速形式的车体也有三个轮子和四个轮子的车型,两个固定驱动轮分别分布在车体轴线的两侧,一个或两个从动轮起转向和支撑作用。小车转弯依靠两个主动的驱动轮之间的速度差来实现。这种车型可以实现小车的前进、后退、左右转弯(转角大于90°)、原地自旋,转弯的效果比单驱动形式好。如果是三轮结构车型,对地面的适用性和单驱形式相同。四轮结构车型(图2.4所示)因为容易造成其中某一个轮子悬空而影响车的正常行驶,因此对地面的平整度要求相对就要高,车的适应性就相对差点,因此不太适合室外工作7。

  (3)双驱动形式

  这种驱动形式多见于四轮车型:两个驱动轮同时也是转向轮,两个从动轮起支撑和转向。这种结构形式的车型可以实现整车的前进、后退、全方位转向行驶。它的主要优点是可以在运动过程中控制车身姿态的任意变化,多用于通道小或对作业方向要求特殊的环境和场合。缺点是对地面平整度要求较高,车的适应性相对差点,因此不太适合室外工作。除此,这种车结构复杂,成本相对较高。

  目前,机器人的研究和应用,成为衡量-一个国家制造业水平、自动化水平、科技水平的一一个重要标志。AGV小车改变了传统的工业生产方式,实现全面替换传统的人工搬运,改善车间环境,提高自动化水平和生产效率,进一步给企业带来可观的经济效益。

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