AGVS的历史

  • AGVS的历史已关闭评论
  • 433 views
  • A+
所属分类:AGV小车资讯

AGVS的历史

1953年第一次AGV

 

自动引导车已经在材料和产品的移动中发挥了40多年的作用。第一个AGV系统于1953年建成并推出。它是一种改装牵引车,用于牵引拖车,并沿着杂货仓库的架空电线。到五十年代末期和六十年代初期,牵引AGV在许多类型的工厂和仓库中运行。

AGVS的历史

1973年沃尔沃装配厂

 

1973年,瑞典卡尔马的沃尔沃开始开发非同步装配设备,作为传统输送机装配线的替代品。其结果是280台计算机控制组装AGV。

AGVS的历史

1970年代第一单位负荷

 

AGV行业的第一个大发展是在20世纪70年代中期引进了单元装载车。这些单元负载AGV在材料处理市场上得到广泛接受,因为它们具有多种功能; 工作平台,运输设备和工厂控制和信息系统的链接。今天有几百个使用单位装载车辆的系统由多家制造商生产。这些系统在仓库,工厂,工厂,医院和其他工业和商业环境中运输材料

AGVS的历史

智能地板和哑车

 

在20世纪70年代,主要的指导技术是通过埋在地板上的电线来诱导电子频率。称为“楼层控制器”的设备打开和关闭电线上的频率,并将AGV引导到其预期路线。该车被认为是“笨蛋”,因为车辆刚刚在地板上发出信号。车辆路线的情报是在地板控制器中。所以,这一天的系统被认为是“智能地板”和“哑巴”。

 

AGV上的天线将根据信号的强度寻找频率并引导车辆。该技术需要在地板上嵌入多根电线,以便处理交叉点或其他决策点。该系统将激励对应于预期行进方向的导线。例如,在交叉路口,可能需要三条单独的线。

这些第一代导航方案安装成本昂贵。所有的地板切割都需要遵循AGV的确切路径。转弯的切割必须遵循车辆在转弯时会产生的半径曲线。许多系统必须嵌入四条电线 - 三条电线用于指导,一条用于通讯。通常钢筋或电子信号将干扰施加在电线上的引导信号。

AGVS的历史

推算能力

 

随着电子和微处理器的进步,AGV应用也是如此。随着车辆变得更加智能化,路径变得越来越复杂。第一大重大突破之一就是发展推算能力。航位推算是描述车辆在工厂车间穿过钢筋膨胀节或穿过钢格栅的能力的术语。最大的优点是航位推算消除了在交叉点使切割半径变化的需要。车辆可以离开电线,以编程半径转动,然后拿起电线继续行驶。该路径仍然需要多个电线在地板上,但安装被大大简化。

AGVS的历史

1980年代非线制导引

 

在1980年代后期,引入了AGV系统的无线指导。激光惯性指导是非线性引导的两个例子,可以提高系统的灵活性和准确性。当需要对原始导游进行更改时,不需要进行地板更换或生产中断。导航部分将更全面地介绍这些导航方法。

AGVS的历史

电脑功能

 

与所有基于电子和计算机软件的高科技产品一样,毫无疑问,AGV受到微型计算机和微电子器件成本的提高和降低的影响。AGV系统中使用的计算机可以存储指令,作出决定和执行程序。实际上,AGV能够执行人类目前在管理材料处理过程中几乎所有的决策和控制功能。他们可以安排工厂时间,维护库存,管理系统细节,并在整体运行中控制许多类型的机械系统。

AGVS的历史

应用和控制

 

AGV的使用已经从传统的面向分销的应用程序发展到复杂的计算机控制的汽车组装系统,在另一端具有机器人接口。它们可以是独立的系统,是另一个系统的组成部分,也可以帮助整合自动化岛屿。原来设计用于水平运输码垛物料,车辆和控制装置的设计和应用现在与工业机器人的不同。

AGVS的历史

AGV制造商

 

AGV的市场需求可以通过增加AGV制造商的数量来衡量。在20世纪70年代末期,美国只有6个AGV供应商,只有3种不同类型的车辆。到1990年,全球有40多家供应商和15多种车型,越来越重视标准设计。未来将以更多的变化为特征,部分原因是技术进步。但也将由于AGVS的使用增加而带动,反过来又将促进对研发的投入

车辆导航

 

使AGV在任何两个位置之间导航的原则真的很简单。所有导航方法都使用路径。指示车辆遵循固定路径或采取开放路径。

固定路径导航

遵循道路

 

遵循路径的车辆使用AGVS导航的最早方法。这些方法的一般特点是:

  •  路面在地板上标记良好
  •  路径连续
  •  这些路径是固定的,而是可以被改变

AGVS的历史

固定路径导航:

创建路径

 

创建路径的主要技术是:

  1.  在地板表面涂上一条窄的磁带
  2.  在地板表面涂上狭窄的光敏化学条
  3.  在地板表面涂上窄的照片反光胶带
  4.  伯里导线只是地板表面下方

前三种方法需要在车辆下侧的传感器,其可以检测表面安装路径的存在。传感器的任务是将车辆保持在导轨的正上方。如果路径转动,则传感器检测到转弯,向车载车辆控制器提供反馈,这反过来又导致车辆沿着路径的方向转向。传感器与车载控制器和转向机构有关的作用是使车辆遵循路径。

 

埋线路

  1.  在地板表面涂上一条窄的磁带
  2.  在地板表面涂上狭窄的光敏化学条
  3.  在地板表面涂上窄的照片反光胶带
  4.  伯里导线只是地板表面下方

当使用载流埋地线采用第四种“路径跟随”方法时,车载下传感器采用由磁线圈构成的小天线的形式。随着电流的流动,磁场围绕埋地线。掩埋电线越接近AGV天线,场强越大。

 

磁场在导体或埋地线周围完全对称。在距电线给定的距离处,该电缆的两侧具有相同的强度。场强由天线的磁线圈检测,并引起线圈中的电压。

AGVS的历史

固定路径导航:

转向矫正线圈

 

与其他三种路径相似的方法一样,车辆转向自身绕过埋地线周围的磁场。为获得转向校正信号,车辆的感应天线由两个线圈组成。当车辆直接位于埋地线上方时,在两个线圈中产生相等的电压。如果车辆向导线的一侧移动一点,感应电压将具有不同的强度。线圈中的信号强度的差异与线圈的侧向位移成比例。该差异被放大并反馈以控制板载伺服电动机,其转动导轮或轮,直到两个线圈接收相等的信号,并且校正过程。

 

固定路径导航:

路径选择

 

在这个例子中,“A”上的车辆有两个如何达到“B”的选择。在车辆上或在某个中央位置的计算机根据既定的标准选择路径。该标准可以是当前时间内具有最少业务量的最短距离或路径。一旦选定了车辆,并开始导航。所有“PATH FOLLOWING”导航方法都允许包括引导路径切换和合并的路由选项。

 

开放路径导航:

走路

 

引导车辆“走路”的导航方法,在90年代初至90年代中期采用了自己的发展。他们利用不同的技术。与“路径跟踪导航”不同的是,导向路径是固定的,并且或多或少地是永久性的,在“走路径”类别中运行的车辆实际上被提供更多的变化,如果不是无限数量的方式来导航两点之间的开放空间。

开放路径导航:

导航要求

 

从实际的角度来看,选择受到已知的永久或临时障碍物和路径选择标准的限制,例如采取最短路径。

 

为了在一个开放的,无限制的空间内导航,没有固定路径的好处,车辆必须有一种方式知道它在哪里,并且能够将其标题到要去的地方。所有开放空间导航方法都需要:

  •  车辆的计算机存储器中容纳车辆能够操作的区域的地图。
  •  位于操作区域内的多个固定参考点,可被车辆检测到或“看到”。

开放路径导航:

导航方法

 

三种最常见的开放空间导航方法是激光指导,惯性指导和笛卡尔指导。特定应用的导航方法的选择通常是一个简单的偏好问题。每个方法提供与应用相关的系统设置和操作相关的不同优点和成本。除非有明确的偏好,否则用户应与供应商紧密合作,评估与预期应用相关的选项。每种方法都有其在实践中成功使用的丰富历史。

  •  激光导航
  •  惯性导航
  •  笛卡儿导航

AGVS调度

 

AGVS调度对于每个AGVS是至关重要的,无论是简单还是复杂。派遣AGVS与出租车出租大致相同。调度功能确保所有客户从车辆及时获得最佳服务请求服务。没有调度功能,没有任何动作。由于调度效率低下,系统将无法获得最大的收益。  

 

调度功能使AGVS的优点最大化,并确保所有客户及时获得服务。远程和本地调度最常被分别描述为离线和板载调度员。

 

远程调度

沟通方式

 

当AGV从中央控制器接收到调度信息时,发生远程调度。这种类型的调度需要通信方法将命令从调度程序发送到AGV。这些通信方式包括:

  •  包括基站的RF网络(宽带或扩频),以及在每个车辆上安装有接收机的无线电波传输信号的天线。
  •  通过地板上的电线将感应式RF通过天线安装在每辆车上。在许多情况下,引导线将用作RF通信天线,在其他情况下,感应信号通过单独的埋地线传送。
  •  红外通信与多台红外发射器安装在整个设备中,并安装有AGVS上的红外线接收器。

 

远程调度

调度员

 

远程调度功能通常位于计算机(PC),可编程控制器(PLC)或称为调度程序的其他微处理器中。调度员接受各种系统组件的输入(通常是传输请求),并指示AGVS以最有效的方式完成命令。该功能直接与终端上的出租车调度员进行比较,接收来自许多客户的呼叫,然后通过无线电将每个驾驶员发送到捡拾站。在单个或各个调度点的车辆可能发生远程调度。

 

远程调度

单点派遣

 

单个调度点需要AGV每次返回到相同位置以接收命令和传输请求。单点调度通常具有预定的最短路径路由,并且在严格的FIFO请求上工作。随着车辆可用并到达调度点,他们被给予运输指令。

 

远程调度

车辆经理

 

使用各种调度位置,一旦车辆完成其以前的运输,就给予运输指令。调度员尝试选择最接近的可用车辆来完成该命令。如果车辆得到指挥,并且更近的车辆可用,则更复杂的调度员将能够将运输请求重新分配给更近的车辆。调度员,也称为车辆管理员,通常包括一个控制系统运动优先级的算法。

远程调度

调度器命令

 

Dispatcher命令还可以采用多种形式,其中AGV可以发送完整命令,半命令或点对点命令。

 

例如:

完整的命令(拿起“A”并交付给“B”)

半命令(以“A”取回)

点对点(从点1移动到2,从点2移动到3等)

 

使用全命令和半命令,AGV具有驻留在其车载控制器上的系统映射。使用点对点路由,系统映射与调度程序一起驻留。

 

本地派送

信号和发生

 

当AGV通过发生在AGV位置的信号或事件发送时发生本地发送。本地调度通常与更简单的AGV系统相关联,并且重复任务占优势。

 

信号和事件包括:

  •  在调度点给出简单命令的光电或数据耦合器。
  •  自动识别条码,射频标签,磁条等
  •  用于负载存在,按钮,键盘等的板载传感器

本地派送

出租车类比

 

本地调度设计简单,几乎总是要求系统地图驻留在车载控制器上。回到出租车类比,本地派遣与驾驶街道的出租车相当,当他们为出租车大叫时收取票价。不需要中央调度员,并且车辆对传感器,键盘和设备的简单的,通常单个的源输入进行反应。

 

本地派送

常用输入源

 

以下是本地调度的更常见的输入源:

  •  当按下按钮时,AGV控制器被编程为前进停止点并等待释放。释放信号是板载按钮输入,使AGV自动发送到下一个停止点。
  •  此外,系统可能包括需要一系列按钮(每个按钮一个)的多个目的地,或者可容纳更多选择的起点和目的地的小键盘。

本地派送

信号检测

 

车辆外部的数据耦合器或光电还可用于向AGV车辆控制器发送指示原点和/或目的地的信号。这些装置可以在一个单一的位置或沿着该路径的多个点处。

 

来自光电源或接近开关的负载信号可用于检测传送或放置在AGV上的负载的存在。这个信号在一个简单的系统中就足够了,每个起点都有一个奇异的目的地,使AGV车载车辆控制器自己调度。

本地派送

负载识别

 

自动识别系统可以放置在AGV上,以感测车辆上接收的产品类型。如果每个负载类型具有由高度,重量,大小,条形码ID,RF ID标签或磁条ID确定的特定目的地,则AGV车载控制器将根据特定负载特性或身份发送AGV。

 

交通控制

 

所有AGV系统的关键是车辆的自动停机,启动和路由。为了确保一辆车辆进入已经占据的导轨的占用区域或交叉路口,并提供一般的有序和高效的路线,每个车辆的位置都将被监控,并根据这些知识进行决策。在流量控制的上下文中,所有形式的自动停止和启动都称为阻塞。  

 

通常使用的两种类型的阻塞是区域阻塞和累积阻塞。

 

AGVS通信

 

通信包括消息命令,例如去哪里,什么时候开始,什么时候减速,什么时候停止。它也可能包括故障状况报告。监督远程对象的计算机控制系统需要一种在监控计算机和正被控制的对象之间传达命令的手段,并且在许多情况下确认回复。根据应用,在AGV系统中使用四种类型的基本通信介质。

无线电通信

 

无线电提供系统控制的最大灵活性。车辆可以“即时”编程,可以快速下载新的路线图或地图,提高系统响应变化的负载移动需求的速度。它提供车辆和系统之间几乎恒定的通信,并使AGVS系统成为一个非常响应的工具,可以对变化的工作环境的动态做出反应。

无线电通信

射频无线电波  

 

无线电波可用于将信息和数据从固定基站传送到每个车辆上的调制解调器。无线电波简单地执行向远程接收机传递能量的功能。实际信息叠加在无线电波上,从而可以从接收端的波形中精确地提取出来。这提供了与车辆的连续双向数据链接。目前有两个基本系统,窄带和扩频。一般来说,如果系统中存在禁止无线电传输并确定天线数量,类型和位置的死区,则通常会进行一项工厂调查,以确定其他频率在环境中运行的情况。

无线电通信

窄带无线电系统

 

窄带无线电系统在特定射频上发送和接收用户信息。窄带无线电使得无线电信号频率尽可能的窄以传递数据。AGVS系统通常在25-Khz通道上的450MHz频带中工作。通过在不同的信道频率上仔细协调不同的用户来避免通信信道之间的不良串扰。无线电接收机滤除除指定频道频率以外的所有无线电信号。

无线电通信

扩频通道

 

联邦通信委员会(FCC)分配频率信道分配给请求他们的合格用户。这是通过许可该业务在特定地区的给定频率进行传输。许可证在提供安全通信方面非常有效,但对FCC协调和分配无线电频道的负担也日益增加。扩展频谱由FCC建立,以通过允许无许可的无线电使用来减轻负担。

 

红外通信

 

光学红外通信高度可靠,但不具有连续性; 这是要点。在这种数据交换期间,车辆可能被停止,通常发生在固定和移动单元对准并且靠近的加载站。或者,当车辆行进通过给定区域时,车辆沿其引导路径的固定点进行通信。

图片显示了传送带接收/存放台上的光学传感器。一个传感器用于传输,另一个用于接收。

车辆通常不会从通信点发出,除非下一个目的地的路径没有通话。在大型系统中,这可能会导致满足吞吐量的问题。报警条件也不能报告。因此,红外通信最适合于少量车辆和装载站的小型系统。

AGVS的历史

导线数据通信

 

由引导线驱动器在导线上传输的数据提供与无线电几乎相同的灵活性,除了车辆从导线上移动。由于导线和机载应答器之间的距离是恒定的,所以没有传输死点,因为可能存在无线电。完成这种数据链接的技术并不普及。

 

感应循环通讯

 

感应循环是点到点通信的另一种手段。地板上的线环位于引导线附近,并连接到中央控制器进行数据传输。它们通常为3至10英尺长,并且必须位于需要与车辆通信的每个点处。电子信息或规定频率形式的简单指令通过线环发出。车辆下侧的天线感应到车辆解码和作用的频率。车辆也可以将消息发送回中央控制器。这是一种便宜但有限的数据传输方法。大多数使用这种方法的系统在从感应回路接收数据时不需要停车。

weinxin
微信公众号
agvba是一个分享AGV知识和agv案例视频的网站。
  • 版权声明:本站原创文章,于2017年8月13日08:37:21,由 发表,共 6022 字。
  • 转载请注明:AGVS的历史 | AGV吧