智能AGV小車在物流系統應用的常見故障及維修策略
時間:2022-08-30 11:31:00 作者:河南省物流協會 閱讀:
文|陜西中煙工業有限責任公司寶雞卷煙廠
張靖
摘 要:隨著電子技術與控制理論的發展,智能AGV小車應用的領域越來越廣泛,它是一種集信息、儲存、運輸于一體的高技術密集型機電化產品,在實際應用中具有更加系統化、完善化、工作效率高等特點,從2008年ROCLA AGV小車技改完成持續投入使用以來,伴隨著使用年限的增加致使其維修難度也不斷增加。本文基于現代物流技術的應用和發展要求,首先介紹ROCLA AGV小車在物流系統的應用及其功能和作用,其次分析AGV的工作原理及工作過程和動作流程,最后重點針對AGV小車在生產過程中的常見故障與維修策略,提出了合理的解決方案,確保生產物料的正常供給,為生產任務的完成提供有力保障。
關鍵詞:物流系統、智能AGV小車、常見故障、維修策略
一、引言
物流系統是自動化立體倉庫的重要組成部分,具有提高倉儲自動化水平、管理水平,提高物流效率等優點,是一種多層存放貨物的高架倉儲系統,由倉庫管理系統(WMS)、倉庫控制系統(WCS)、貨架、堆垛機、機器人、穿梭車、輸送設備等組成,倉庫內所有設備在計算機管理下,自動完成貨物的出入庫作業、對貨物進行自動化管理,并與企業管理系統進行聯網,實現管理現代化,是實現現代化管理的重要手段。
智能AGV小車是物流系統的主要作業機械,廠輔料庫出庫作業主要由智能AGV小車獲取站臺物料信息,響應機臺或者系統發出的呼求信息,來自動完成輔料的輸送及空托盤及退料作業的完成。智能AGV小車具有工作效率高、控制精度高、使用操作方便等優點,大大減輕了工人的勞動強度。隨著智能AGV小車使用年限的增加及運行機械精度的降低,其維修難度越來越大。
二、智能AGV小車工作原理和主要結構
1. 智能AGV小車的工作原理
單臺AGV運行期間,車載無線通信裝置與系統主控計算機保持實時交互通信,定期報告其當前工作狀態和行走位置,并接受系統下發的作業指令和路徑導引。
如圖1所示,在系統向指定AGV發出搬運指令后,該臺AGV根據預先存儲的現場地圖比對當前所處位置并向上通報,系統計算得出最佳行駛路線,引導AGV到達指定站臺位置。AGV進行定位比對后,移載機構自行驅動貨叉完成裝載,然后按照系統引導駛向目標卸貨點。到達完成卸貨過程后,向主控計算機報告其位置和狀態,當前作業任務完成。
2. 智能AGV小車的工作流程
輔料庫管軟件(WMS)收到機臺呼叫終端發出的要料/退盤;倉庫控制軟件(WCS)將機臺需求分解為出/入庫站臺和機臺托盤位之間的單向搬運指令,并傳遞給AGV管理系統(Cway); Cway通過無線網絡安排現場待機AGV進行搬運(見圖2)。
3. 智能AGV小車的主體結構
智能AGV小車的主體結構主要分為四大部分:安全聯鎖、驅動控制、電源供給和車體控制部分,細分為諸多小的項目(見圖3)。
在生產過程中,智能AGV小車的常見故障報警一般分為三類:(1)安全保護部分被觸發,導致急停的紅燈報警;(2)智能AGV小車自身的輪系產生故障,導致小車運行過程中車體抖動引發的報警;(3)COM故障報警;(4)信息通訊原因導致的智能AGV小車報警。
(1)安全保護部分被觸發,導致急停的紅燈報警。
智能AGV小車的安全防護單元主要由非接觸一級防護、接觸二級防護、急停按鈕和聲光報警指示組成。由于智能AGV小車運行的軌跡是在較大的卷包車間范圍內,而且是自動行駛,車間的固定設備較多,人員流動性大,所有它必須配備有完善的安全監測裝置,有前置激光檢測器、側翼觸壓開關、尾部障礙檢測、鏈條提升極限開關及兩個急停開關等保護裝置(見圖4)。如果觸發它們,小車進行自身保護,不能復位,停止運行。只有排除這些故障,才可復位運行。
(2)智能AGV小車自身的輪系產生故障,導致小車運行過程中車體抖動引發的報警。
智能AGV小車機械方面主要體現在:智能AGV小車在運行過程中,車體抖動厲害,會導致回收空托盤過程中托盤掉落等現象。
AGV小車在運動過程的輪系組成主要有主驅動輪、輔助輪和貨叉輪(見圖5),任何一個輪子損壞都會導致車體抖動,致使產生一些錯誤報警,出現抖動時,應及時檢查輪子的受損情況,及時準備備件進行更換。
(3)COM故障報警。
智能AGV小車電器控制比較精密,它既可以單體運行,又可以受控制系統發送指令運行,最常見的就是COM報警即AGV小車反饋的編碼器錯誤故障,這種故障報警最頻繁,而且顯示信息比較單一,只有作出合理判斷,才可以快速排除故障。
一般轉向電機鏈條脫落、轉向電機減速機上的鏈輪未鎖緊以及編碼器連線斷或者把編碼器定位銷變型,致使實時角度反饋錯誤。AGV小車主要驅動部分有行走驅動、轉向驅動和貨叉驅動,其中最難的就是轉向驅動,因為其鏈條是掛在沒有齒的轉盤上的裝置,安裝和調整的精度要求比較高,體現出來最頻繁的報警信息就是COM故障,伴隨的一些故障現象如鏈條脫落、鏈輪未鎖緊、轉向電機軸的鍵槽磨損、轉向電機碳刷磨損、轉向編碼器的連線斷等,因此出現這些現象的維修措施是安裝調整一定要到位,放線角度一定要合理,確保零位正常、轉動部分要靈活,轉動流暢。2022年1月,5#AGV小車上電以后,復位啟動時報警COM,無法運行,最后通過調整轉向電機角度,修正零位位置后,恢復正常。
(4)信息通訊原因導致的智能AGV小車報警,主要有以下幾種常見現象及維修策略。
倉庫控制系統通過以太網連接至西門子工業級路由網關,AGV小車和PLC和HMI通過各自的以太網接口連接至路由網關,接收上位機(WCS)的出、回庫分配指令以及向上位機傳送運載和載荷或報警狀態。在信號傳輸過程中,由于受到外界環境干擾,會出現信號傳輸失敗的現象,主要由以下幾種情況:
①AGV小車控制系統無法與上位機聯機,小車在出庫或者回庫站臺不自動取放貨,造成此故障原因和處理措施歸納為以下幾點:
一是AGV工控機WCS是否報錯或死機;
二是工作方式選擇不對,應選為聯機狀態;
三是AGV小車的無線通信是否報錯或者損壞錯位,應重新設定或者更換;
四是通訊模板損壞,更換通訊模板。
②AGV小車在自動運行過程中脫網、迷路等現象。
智能AGV小車在卷包車間生產平面上工作,機臺及墻面的反光板較多,車間的生產環境帶來的靜電和粉塵會造成反光板表面有灰塵,或者由于機組搬遷導致反光板位置移動,都會造成AGV小車找不見位置,產生迷路報警。2021年9月,曾經出現卷包車間設備更新換代,機組位置調整導致反光板位置移動偏差較大,導致該區域AGV小車迷路比較頻繁,對小車運行路徑進行重新現場診斷,調整反觀板的位置,該區域的AGV小車運行恢復正常,無頻繁的迷路報警產生。最好的維修策略是首先加強AGV小車維護保養工作,制定好定期清掃和固定反光板的保養制度;其次,與生產制造車間溝通協調工作,設備的移動或改造應與部門協調一致,做好預備工作;最后,AGV小車的路徑管理程序要間隔一定的周期,與生產廠家協調,做好路徑優化工作,使AGV小車運行的路線更流暢,更合理。
三、總結
本文分析和總結了自動化立體倉庫中ROCLA AGV小車在生產過程中的常見故障及維修策略,為物流設備維修人員快速定位故障原因和提出解決方法提供了有效的參考和依據,大大縮短智能AGV小車的維修時間,為生產提供了有力的保障。在實際生產運行中,智能AGV小車出現的故障較多,還需要進一步認真分析,歸納總結經驗,以供大家參考和共同學習。