浅谈AGV车辆的防爆设计

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所属分类:AGV设计资料
摘要

AGV车辆是目前普遍使用的移动机器人,它无需人工驾驶,应用灵活,自动化程度高,在智能一体化理念不断革新的汽车、物流等工业领域,由于其较大的需求量,已得到了大量的推广和应用。本文简述的是AGV车辆的组成、功能和防爆设计。

1 引言

AGV 是 Automated Guided Vehicle 的简称,是采用充电电池或非接触供电系统作为动力源,由计算机控制,以实现位置移动为目的的无人驾驶的运输工具,又称为自动搬运车。AGV 车辆是移动机器人的一个重要分支,它能够在计算机的监控下,根据的任务调度和路径设定,精确行走到指定地点,完成一系列取货、送货等作业任务。相比传统的人工搬运方式,AGV 车辆可以充分解放了人工操作,一方面可节约人工成本,另一方面还可以在人工无法介入的危险场所完成货物的搬运,从而保障人的安全。AGV 因其强大的自动化功能,已越来越多地受到石化仓储、制造、物流、电子商务多个行业、领域的关注。随之而来的,在石化危险场所使用的 AGV 车辆的防爆安全研究也尤为重要。如何提升 AGV 车辆在石化等爆炸性环境使用的安全性,做好 AGV 车辆的防爆设计,符合相关标准的技术要求,是本文讨论的重点。

2 AGV 车辆组成

AGV 车辆由车载控制器、驱动系统、导航传感探测、电源、安全保护元件、车体等几大部分组成。

2. 1 车载控制器

车载控制器是控制系统乃至整个 AGV 的核心,它的主要功能是控制和管理 AGV 执行搬运作业,车载控制的实现是通过硬件搭建和软件设计来完成。目前车载控制器的类型有 PLC、工业控制计算机、单片机。

2. 2 驱动和移动部分

由伺服电机、减速机、车轮组成。驱动的方式有单驱动、双驱动、差速驱动、四轮驱动。差速驱动方式是指两个固定驱动轮,两个自由从动轮,靠两个驱动轮的速度差来实现转弯。四轮驱动是指四个轮子分别由驱动电机独立驱动,可实现横向、纵向、斜行、360°回转、扇形行驶。小负载 AGV 通常采用差速轮和麦克纳姆轮,而中大负载 AGV 多采用麦克纳姆轮和舵轮。

2. 3 定位及导航系统

功能元件即为各种导航传感器。AGV 从发明至今,衍生出了多种导航方式,主要有电磁导航、磁带导航、激光导引、惯性导航、光学导航、GPS(全球定位系统)导航等。通过这些导航传感器与地面敷设路线或周围环境的感应、识别、跟踪产生信号,来实现 AGV 自身的定位,并按照提前设定的路径行走。

2. 4 供电系统

可使用充电电池系统或非接触式供电系统。目前充电电池主要有铅酸蓄电池和镍镉蓄电池两大类,厂家可按充放电时长和实际工况来选择电池类型。非接触感应供电方式是由非机械接触的方式进行电力和信号传输的技术,由车载控制器通过耦合取电板从地下敷设的高频恒流线路上获取电能,经车载交直流转换后供给车载元件,实现非接触感应供电。

2. 5 安全系统

AGV 车设有急停按钮或防碰开关等方式,可使AGV 车实现紧急停车。

2. 6 无线通讯系统

为完成指定任务,车载控制系统与 AGV 之间的数据交换要通过通讯系统来完成,通讯系统必须有较高的可靠性,否则会被其他干扰源影响,引发 AGV 车辆的误动作。

3 AGV 车辆的防爆设计

AGV 车辆 属 于 工 业 车 辆,其防爆设计应按 GB19854 - 2005《爆炸性环境用工业车辆防爆技术通则》标准的要求展开。该标准从电气设备、动力装置、电气安装、热表面、机械火花、机械间隙、静电等几个方面对爆炸三要素中的点燃源进行控制及限制,从而达到防爆的目的。下面我们从车载控制系统、驱动系统、导航系统、供电系统、安全系统、车体这几大系统总成入手,对应标准的防爆要点分别进行介绍。

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