线比无线稳定。先进的轨道滑触线为六线,四动力线、两通信线。 空中单轨车,是穿梭车的特殊类型,已在汽车制造业大量应用。轻型的在各行业都有应用。采用无接触能量传输是新进展。 自动导引车(AGV)
导引技术,AGV的导引技术以激光导引技术和电磁导引为主流,激光导引比电磁导引具有更好柔性和更低的维护费用,从国外引进激光导引技术的已有4家厂商,激光导引技术的LGV占主要市场。电磁导引由于造价低仍有一定市场。国内在视觉导引上进行了多年研究,引导路径识别算法的研究上,将神经网络算法、遗传算法等人工智能方法引入到导航路径的识别算法中,采用线阵式CCD建立视觉系统,至今,尚未实现商品化和产业化。
比利时出现了激光测角与测距相结合的导引技术,其导引头已经商品化;美国的主流导引技术则是基于陀螺仪的惯性导航技术导引技术的进步,提高了行程路径的柔性化,同时提高了停位精度,由±10毫米,缩小至±5毫米,乃致±3毫米。GPS定位导航技术在大型(最大可达40t,港口集装箱)AGV上得到应用。
控制调度技术,国内开展了PID控制器、模糊控制器、基于动力学模型的模糊神经网络控制器算法、路径跟踪拟人控制算法等控制技术的研究;AGVS的调度管理研究采用了数学规划方法、离散事件仿真方法、
人工智能方法、集成方法的研究。尚未实现商品化。
国外主流厂商推出车辆控制器、转矩反馈装置和紧凑型驱动器的新产品,基于先进的嵌入式控制的CPU;采用CAN进行通讯;提供了与直流输入成正比的可变转矩输出,可用于转向和其它线控应用;提供了高转矩,可实现节能运行;新一代的紧凑型驱动器可使每辆AGV支持10个交流驱动器,用于转向、驱动或辅助控制。2003年开始在中国市场销售交流驱动系统。
结构形式,针对不同应用需求,出现了背辊式,背链式,推挽式,牵引式,龙门式,侧叉式、前叉式、后叉式、三向叉式、升降伸缩叉式、夹抱翻箱式、全方位双举升装配式等。由于移载技术,驱动技术、电池技术的进步,促进了载重/自重比的大幅提高,由1:4提高到1:1.2,即同样载重量,先进车型自重下降为落后车型的1/4。这使车辆移动的能耗成倍降低,因而可以少装电池,使AGV的自重、功耗形成良性循环。
供电技术,由采用酸性电池,进步到高能酸性电池,近年来,又开始采用高能碱性电池,提高环保性能,大幅提高了充、放电比,由充电时间/放电时间为1:1提高到1:12,大幅缩短了待机充电的时间。镉镍蓄电池、镍锌蓄电池、镍氢蓄电池等在AGV上均有使用。
充电方式以自动充电方式为主,充电智能化水平进一步提高。充电装置在小车上的布置方式有多种,一般有地面电靴式、壁挂式等。充电
联接方式有人工接插式、上置式、下置式和侧置式。
最新动向是AGV供电采用无接触能量传输,无需充电时间,但要地下埋线,可为采用交流驱动系统或交流伺服驱动系统,提高驱动效率,提高控制精度、停位精度提供方便。
AGV供料过去供料到机组外围,人工取料;现在供料到机组临近,人工取料;最新发展是对新型机组供料进机组,由机械手自动装料。 无接触能量传输技术或称非接触供电系统CPS(CONTACTLESS POWERSYSTEM),是一种通过非机械接触的方式进行电力和信号输送的技术,工作原理类似于变压器的初级/次级线圈的变压原理,两个线圈互相之间进行移动,并且通过20kHz的高频传输频率,使传输性能达到最优化。CPS主要应用于AGV、穿梭车、起重机和EMS单轨空中输送系统中。CPS系统仅仅用两根电缆线就可同时实现供电、传感器导航以及数据通讯功能,也可用于电池充电。
CPS是电力传输系统发展的重大突破,具有以下特点:不会产生噪音和粉尘;对环境不产生污染,可应用于潮湿、结冰、多尘等多种恶劣环境;可满足复杂的线路布局,例如分叉、合流;数据通讯集成在初级电缆中,无需额外的通讯线;低成本维护;可提高行走速度和加速度。投资成本较高。 堆垛拆码技术
与圆柱座标、直角坐标、龙门式机器人相比,关节式工业机器人是堆垛拆码应用的主流。传统滑动下落式堆码机能力虽大,但只能适应大批量的形态单一物料,堆垛模式难于交错变化,关节式工业机器人尤其是六关节式工业机器人更具堆垛拆码模式的灵活性。
六关节式工业机器人采用闭环交流伺服控制传动和三维运动学控制软件实现高路径精度,全程高加速。可达到精度0.08mm(马达前置,双轴承)0.15mm(马达后置,单轴承)。采用新型多级真空吸盘,堆垛纸箱可达12件/分,拆码纸箱可达14件/分,短时最高可达16件/分。最近国内开发的龙门直角坐标式机器人堆垛拆码能力可望进一步提高。机器人也应用于货物托盘移位、托盘码分、剪带收带、开包倒料等作业。 分拣、分类、分流、合流技术
近年来、邮政、烟草、食品、医药、商业、书业等行业相继建设了规模不同、自动化程度不同的分拣配送中心,分别采用了单层、多层、高架等仓储模式,出现了库拣合一、高架库中拣选、高架库端输送机在线拣选等模式。小规模的分拣系统较多采用人到货的电子标签辅助、无线小车辅助等方式。由于中国零售户众多、个人消费习惯为多频次、小批量以及减少资金投入的压力,即使大规模的分拣系统也要求实现多品种、小批量、多批次、短周期的物品分拣和配送作业。 自动分拣、分类、分流、合流设备的种类很多,有滑靴式、翻盘式、翻板式、交叉带式、皮带浮出式、滚筒浮出式、转臂式、扫推式、搓
轮式、斜向分流式、弹出轮式等。有塔式分拣机、立式分拣机、卧式分拣机、通道式分拣机、自动划箱机、自动开箱机、自动补货机等。这些基本上实现了国产,但水平参差不齐。交叉带式效率最高,速度可达2.3m/s,分拣能力可达27000件/时。新型数字式滑靴式分拣系统不论轻重物品两侧分拣可达18000个/时。
各种类型的输送机设备如链式、辊道、带式、积放、升降、合流、分流输送机、升降台、连续提升机、滑槽等输送机设备,轻型、中型、重型国内已能系列化、多品种、多档次成套生产。
一个优质高效的分拣配送中心需要优质高效可靠的单机作支撑,更重要的是需要一个优秀的系统设计和系统集成。以投资强度较高、改造进程较快的烟草行业为例。系统集成商、供应商进行了有益的探索和大胆的创新,提供了上百个适度自动化的或基于电子标签辅助的人工拣选配送分拣中心,初步适应了市场需要,出现了深圳、白沙、晋中等较好的项目。自动化程度较高的项目,只有国外提供的上海海烟项目较好,国内提供的几个项目,都陷入了系统能力严重不足的困境,如以月平均值计算有的系统能力只有规划系统能力的一半。原因何在?一是烟草分拣配送的系统设计上,我国与发达国家的国情截然不同,发达国家品牌少,中国品牌多。发达国家没有烟草专卖体制,大公司都自行配送,每个公司的品牌集中度高,因此需要分拣的品牌少。发达国家零售户少,中国零售户多,订单零碎量小。二是系统拣选能力判断的一个误区:就是过于看重单台设备的能力,过于看重设备的