AGV吧-agv小车:AGV自动导引小车的设计分解

  • AGV吧-agv小车:AGV自动导引小车的设计分解已关闭评论
  • 393 views
  • A+
所属分类:AGV设计资料
摘要

AGV是自动导引小车(Automated Guided Vehicle)的英文缩写。它是指电磁或光学自动导引装置的设备,能按照规定的行驶路径,并具有安全保护功能的作用。本次设计主要对自动导引小车的发展历史、种类以及小车结构设计和小车的技术参数进行说明,提出AGV导引小车设计的研究内容;然后说明自动导引小车总体设计,对于传感器的选用及规格参数也进行详细的论述及说明;在自动导引小车的机械设计部分中对车轮轴和轴承的选取和校核进行了比较全面的分析,这也是本次设计的主要部分,然后再从小车的结构出发,用Pro/E对小车进行三维建模,详细伺服驱动电动机的选取,齿轮的设计与选取,还有驱动方式和车轮的选择,最后说明传感器的布置;接着对自动导引小车的驱动系统和行驶过程也进行了比较全面的分析论述,分析小车在行驶过程中的驱动力、行驶阻力、行驶的附着条件与附着率,以及主减速比的选择和电源部分选择,这些都用来提高小车的性能;最后说明本次设计的结论和展望。在目前自动化的物流系统当中,自动导引小车将能够充分发挥其高效率,高灵活性以及经济性比较好的一些优点。

1 前 言

随着经济社会的发展,自动化的设备越来越得到人们的青睐。首先,自动化的设备能使企业的生产操作更加人性化,更加的快捷方便;其次采用自动化的设备可以把一些比较繁重的体力劳动交给自动化的设备来进行处理,这样可以极大地提高企业的劳动生产率,降低企业的生产成本;还有自动化设备有助于提高社会生产力,系统推动工业飞速发展,提高生产能力,工作质量,使工作地的安全性和可靠性都能得到显著的提高,而且调整和维修方便。
目前,在自动化设备的发展过程中,企业越来越看重自己的生产成本与生产效率,自动导引小车就是结合企业在自动化生产中的这个需求得到了广泛的应用和发展。本次设计的课题是《AGV自动导引小车设计》,主要针对自动导引小车的传感器,车轮轴与轴承,伺服电动机,传动齿轮进行了详细的论述和分析,对它们选取过程以及校核等进行了说明;其次重点针对自动导引小车行驶过程中所受到的各种力以及小车行驶条件进行了详细的说明。这也是本次设计研究的重点问题,更多的细节问题将会在下面的章节中进行更为细致的讨论。

2 第一章 绪论

1.1 关于AGV的说明及研究

AGV(Automatic Guided Vehicle),自动导引AGV小车。自动导引小车不仅可以用于物料的输送,而且具有装载货物的功能,还可以全自动移动到另一个地方,把所载的货物自行能够卸下来的一个智能自动化的小车。自动导引小车通常以电池作为其的动力的提供者,但现在有些制造商使用非接触能量传输系统作为AGV小车的动力源。自动导引小车运动特性跟其它车辆一样采用的是轮子,与其它不是以轮子运动为特性的(爬行或者是步行机器人)相比较,AGV小车不管是在其速度上,工作效率上,还是在其结构上优点都是比较突出,而且控制性和操作性比较简单,安全性方面也是特别可靠的。AGV小车还有一个比较好的优点是如果在其使用的路径上有其它的运输设备,则这些设备不需要另外铺设轨道或者是其它的一些装置,而且小车对场地的宽度,道路和空间的使用相对来说都是比较低的。所以在现在企业比较自动化物流的一些系统中,自动导引小车的性能发挥的特别好,而且显现出其无人操作的自动化的高水平。自动导引小车一些自动化的动作也就是命令,还有它工作过程中行走的路径都是由电脑来进行操作控制的,有的一些小车以电磁轨道作为它的行进路径。在现在自动化的运输物流过程的系统中,搬运和装卸是无非是一个比较关键的节点,因为它在物流运输过程中使用的次数是最多的,也是物流费用中占比比较大的部分,正是因为自动导引小车的自动化程度比较高,不仅能够充电,而且外表精巧简洁,所以可以将企业的侧面形象提升到另一个层面。综上,自动导引小车是作为一种工具,在各种场合都可以配上它来使用,其发展势头非常好,所以AGV小车的发展的速度也非常快。

1.2 AGV的种类

自动导引小车的种类:无轨型和有轨型两种。
在地面上或者在一定的空间中具有机械式导向的轨道称为是有轨型的自动导引小车。有轨型的自动导引小车的结构比较牢靠,承载的能力也比较大,成本不高,尤其是无轨型的技术方面相对来说比较成熟以及可靠性好,定位的准确精度较高,在直线或环线的双向物流系统中经常用到。自动沿着电脑预先设置好的路径工作的小车称为无轨型的自动导引小车。

1.3 国内外AGV发展历史及趋势

自动导引小车首先在美国起源,然后在欧洲发展,接着在日本发展,最后来到了中国。1913,该公司第一次使用美国福特汽车引导车跟踪,这是AGV自动导引车的早期发展。经过美国福特汽车公司以后,AGV小车在英国得到了很快的提高,电磁导引的自动导引小车就是英国最先研发出来的。原先得AGV小车需要铺设轨道,而电磁导引使用使AGV小车摆脱这些缺点,因此AGV的运用变得更加的简单。到了60年代初期,自动导引小车在欧洲经济的推动下使其得到了更好的推广和应用,到了80年代,日本对这一方面进行了进一步的研究,这样便推出了拥有磁导航技术的自动导引小车,使得自动导引小车的稳定性大大得到了提升,自动导引小车也大量运用在了汽车领域,而且随着中日企业的深入交流,我们国内的很多企业也感觉到自动导引小车不仅能为企业节省人力,而且还能节省不必要的成本,以及提高工作的效率具有非常好的效果,因此近些年来自动导引小车在国内也得到了很快的发展。从自动导引小车各个技术层面来看,其最为关键也最为重要的一项技术自动导引技术。磁感应导引现在得到了非常广泛的应用,现在一些企业采用的主要是激光导引,而视觉导引也引起了人们的高度关注,现在惯性导引、超声波导引和磁钉一陀螺导引也引起了人们非常大的兴趣和关注度。

1.4 AGV的结构

引导AGV小车的原理是通过电脑预先进行编程小车所要行走的路径,小车在行走的时候,当电压由数字编码器和预编程的轨迹的位置被检测到偏差信号时,控制器会根据检测出的偏差信号对电动机的转速进行调整,然后偏差将会被纠正,这样会让AGV小车能根据预先设定的路径运动。因此,小车在行驶过程中,数字编码器需要连续检测来调整电机的速度,避免出现偏差以对整个系统进行很好的控制。
自动导引小车通过两个固定式的后轮驱动使其能够运动,转向功能是通过差速来保证的,万向轮是两个前轮,它的作用除了转向外还有支撑跟平衡的作用,这是四轮结构的形式。自动导引小车主要包括车体,车架,车轮,载荷传送装置,驱动装置以及动力系统六个大的部分。
下面是每个部分的介绍:
(1)车体
由底盘、车架、壳体、控制室和相应的机械电气结构构成了整个车体,是AGV的基础部分。结构特征与一些电动车辆的相似,而且能够自动作业没有人驾驶小车的一些要求。车架焊接一般用钢构件而,如果小车的重心比较低,那么小车的抗倾翻能力就比较高。
(2)车架
车架是整个自动导引小车的支架,轮子、光感应器、伺服电机和减速器等都安装在车架上。车架设计的基本要求是它的强度和硬度都要比较大,所以车架材料一般选用铸造铝合金,以为铸造铝合金质量比较大,在焊接的时候性能也比较好。
(3)车轮
一般用实心的橡胶轮胎作为自动导引小车的车轮。
(4)载荷传送装置
自动导引小车的载荷传递装置是一种平板的结构,通过荷载传递装置运输箱型的东西到指定位置,也可以运输材料等。
(5)驱动装置
驱动装置是自动导引小车的驱动运行系统,能对小车的速度和制动进行控制。驱动电机、减速器、电机、控制与驱动器都是驱动装置所包含的。其一般是闭环和开环两种模式,以交流伺服电机为主的闭环模式,步进电机为主的是开环模式。
(6)动力系统
现在蓄电池是自动导引小车动力系统驱动能量的来源,用蓄电池的电能转化为机械能驱动小车以及车上的附属设备按照预先设定轨迹行进。根据车型的不同,以及不同车型的运行和载荷量的不同会有不同功率的蓄电池组合体,一般交流电压有12V、24V、48V及72V。

文件下载 AGV吧-agv小车:AGV自动导引小车的设计分解
下载地址
weinxin
微信公众号
agvba是一个分享AGV知识和agv案例视频的网站。