以10噸級(jí)重載型AGV應(yīng)用為主。
文｜新戰(zhàn)略
2020年，新冠肺炎疫情陰霾下，基建再次成為當(dāng)下穩(wěn)增長(zhǎng)利器?；A(chǔ)設(shè)施投資領(lǐng)域成了為數(shù)不多的利好行業(yè)。受益于基建投資的需求，工程機(jī)械行業(yè)正處于歷史最好時(shí)期，工程機(jī)械設(shè)備需求的上升，也帶動(dòng)了相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的需求。
隨著我國(guó)工程機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，其生產(chǎn)方式逐步從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，從高消耗、高污染向節(jié)能、降耗、環(huán)保轉(zhuǎn)變。因此，大量采用自動(dòng)化物流輸送成套設(shè)備與系統(tǒng)，如移動(dòng)機(jī)機(jī)器人等，成為我國(guó)工程機(jī)械制造行業(yè)企業(yè)的必然選擇。而由于一般工程機(jī)械屬于大型設(shè)備，目前移動(dòng)機(jī)器人在工程機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用中也以偏重載及重載類產(chǎn)品為主。
工程機(jī)械行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型已成大勢(shì)所趨，行業(yè)頭部企業(yè)都已經(jīng)開(kāi)始了相關(guān)改造，下文羅列了一些移動(dòng)機(jī)器人在工程機(jī)械行業(yè)應(yīng)用的代表案例，供大家參考！
案例一：CSG華曉著名工程機(jī)械公司整廠柔性AGV項(xiàng)目
（1）項(xiàng)目描述：
某著名工程機(jī)械公司的“超級(jí)試驗(yàn)工廠”，應(yīng)用了由CSG華曉為其量身定制的91臺(tái)AGV。主線配備43臺(tái)大型定制裝配AGV，單臺(tái)承重超過(guò)10T，可實(shí)現(xiàn)1m/min~30m/min無(wú)級(jí)變速。相較傳統(tǒng)拖鏈裝配線具有高度的柔性化，是實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的基礎(chǔ)。SPS潛伏式牽引AGV37臺(tái)，平衡懸架、前中后橋分裝頂升背負(fù)AGV 5臺(tái)，發(fā)動(dòng)機(jī)分裝后牽引AGV 7臺(tái)，駕駛室分裝潛伏式牽引AGV 24臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了全廠區(qū)內(nèi)無(wú)人化物流轉(zhuǎn)運(yùn)。
（2）難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)：國(guó)內(nèi)第一條實(shí)現(xiàn)重卡AGV單機(jī)背負(fù)磁條導(dǎo)航的自動(dòng)化產(chǎn)線，采用低車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，方便操作人員上下車與AGV隨行裝配。實(shí)現(xiàn)整機(jī)的裝配柔性化，更好的適應(yīng)廠房布局，對(duì)商用車/客車/軌道交通領(lǐng)域有示范作用。經(jīng)濟(jì)性：產(chǎn)線使用AGV輸送，可以有效減少對(duì)土建及鋼構(gòu)的需求，減少前期的投資，更適應(yīng)商用車/客車/軌道交通的新廠房的建設(shè)。產(chǎn)品升級(jí)換代或者優(yōu)化工藝時(shí)，如增加工位、修改節(jié)拍等，只需要調(diào)整AGV路徑或者數(shù)量即可，無(wú)需重新做基礎(chǔ)及鋼結(jié)構(gòu)施工，可以更靈活方便地調(diào)整產(chǎn)線，二次投資更小。先進(jìn)性：創(chuàng)新使用重載差速驅(qū)動(dòng)懸掛技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)AGV前進(jìn)、后退、橫移，同時(shí)可以在產(chǎn)線故障時(shí)，及時(shí)將車體移出，保證整線的生產(chǎn)及時(shí)性。某著名工程機(jī)械公司“超級(jí)試驗(yàn)工廠”已投入生產(chǎn)，這也是第一個(gè)全方位將AGV應(yīng)用各類民用卡車制造領(lǐng)域的工廠，是重卡行業(yè)第一個(gè)全流程、全廠區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)人化物流轉(zhuǎn)運(yùn)的工廠。做為重工行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，在其示范引領(lǐng)作用下，國(guó)內(nèi)重卡制造領(lǐng)域必將迎來(lái)一次行業(yè)變革，推動(dòng)行業(yè)提升智能制造水平，助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。案例二：國(guó)自機(jī)器人某機(jī)械工程行業(yè)客戶大挖機(jī)生產(chǎn)線AGV搬運(yùn)項(xiàng)目該項(xiàng)目客戶屬于工程機(jī)械龍頭企業(yè)，目前公司主要生產(chǎn)大中小微挖機(jī)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域。車間共改造2條生產(chǎn)線，挖機(jī)上車架線路原老式軌道RGV更新升級(jí)替換為全柔性AGV環(huán)線，實(shí)現(xiàn)工位柔性化，自動(dòng)和手動(dòng)并行升級(jí)。挖機(jī)下車線原老式滑觸線RGV改為電池式免維護(hù)舉升RGV，滿足下車裝配工藝升級(jí)。（2）難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)：改造點(diǎn)多，自動(dòng)化程度低，信息流不暢通，如進(jìn)行大幅度的升級(jí)改造，時(shí)效要求較難滿足。缺少全面信息追蹤功能，信息無(wú)法全面、及時(shí)采集，造成許多信息孤島，僅靠人員采集輸入，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤且效率低下，質(zhì)量問(wèn)題無(wú)法及時(shí)反饋及追溯，容易造成質(zhì)量事故。國(guó)自機(jī)器人通過(guò)以下幾個(gè)方面的研究和探索，為客戶提供整體解決方案：
使用全柔性智能AGV，解決了上車線原RGV單一性、不通用、不柔性等問(wèn)題；使用免維護(hù)電池，解決下車滑觸線RGV維護(hù)繁瑣的問(wèn)題；增加大屏實(shí)時(shí)全局監(jiān)控，全線智能設(shè)備互聯(lián)、可視化。通過(guò)AGV系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)料框流轉(zhuǎn)過(guò)程的跟蹤，彌補(bǔ)了全面信息化的空白，使原料、半制品流轉(zhuǎn)過(guò)程可追溯。創(chuàng)新重載20噸柔性AGV生產(chǎn)裝配線，將傳統(tǒng)RGV方式更新升級(jí)為自動(dòng)化搬運(yùn)機(jī)器人AGV。采用AGV系統(tǒng)后，車間實(shí)現(xiàn)貨物的有序轉(zhuǎn)運(yùn)，按照最短路線運(yùn)輸、按節(jié)拍供貨、定位存放貨物等，大幅降低周轉(zhuǎn)量，信息自動(dòng)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，降低錯(cuò)誤率，提高了效率。該項(xiàng)目經(jīng)自動(dòng)化改造后，年創(chuàng)造效益增幅150%，并成為全國(guó)首個(gè)模板生產(chǎn)全自動(dòng)的車間，達(dá)到車間物流系統(tǒng)化、自動(dòng)化、智能化、綠色節(jié)能、技術(shù)專業(yè)化物流的要求。案例三：機(jī)科發(fā)展唐山住友建機(jī)20T重載AGV系統(tǒng)項(xiàng)目本項(xiàng)目中由機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司提供的重載AGV系統(tǒng)主要由AMB04200型重載AGV車一臺(tái)、AGV控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)組成。此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)挖掘機(jī)的大臂、小臂、回旋、下框架、側(cè)框架等物料在各個(gè)工位點(diǎn)之間的自動(dòng)、半自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)輸送，重載AGV采用四個(gè)舵輪進(jìn)行動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，最大承載能力為20噸，所有輪系均安裝有緩沖機(jī)構(gòu)，保證重載AGV在運(yùn)行時(shí)各輪負(fù)載均勻。重載AGV車體要求堅(jiān)固、美觀、耐用，且電池及其它電氣元件安裝的位置便于日后的維護(hù)操作。系統(tǒng)設(shè)置半自動(dòng)/自動(dòng)模式切換按鈕，自動(dòng)模式是指可通過(guò)在操作站點(diǎn)處設(shè)置的呼叫按鈕或中控上位機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)AGV任務(wù)的下發(fā)，半自動(dòng)模式是指可通過(guò)在重載AGV車體的側(cè)面操作面板上所設(shè)置的工位呼叫按鈕實(shí)現(xiàn)AGV任務(wù)的下發(fā)。當(dāng)重載AGV接收到搬運(yùn)任務(wù)后，會(huì)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到指定的工位，待人工完成物料裝載后，重載AGV會(huì)自動(dòng)運(yùn)行到下一個(gè)工位，待完成物料操作后，如無(wú)物料操作任務(wù)則重載AGV自動(dòng)返回到上料工位等待位（充電點(diǎn)位）執(zhí)行充電任務(wù)，如有物料操作任務(wù)則繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。（2） 難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)本項(xiàng)目重載移動(dòng)機(jī)器人AGV載重量大，載貨時(shí)由于貨物自身的特點(diǎn)，造成車體偏載的情況，對(duì)重載移動(dòng)機(jī)器人AGV的運(yùn)動(dòng)控制造成一定的影響，同時(shí)根據(jù)車體載重大、長(zhǎng)度長(zhǎng)的特點(diǎn)，車體底盤的承載輪子較多，設(shè)計(jì)了底盤上舵輪和承重輪的特殊減震機(jī)構(gòu)，使移動(dòng)機(jī)器人AGV底盤滿足運(yùn)行時(shí)的控制要求；重載移動(dòng)機(jī)器人AGV的車體較長(zhǎng)為12m，采用四舵輪的驅(qū)動(dòng)形式，由于采用磁點(diǎn)的導(dǎo)航方式，對(duì)重載移動(dòng)機(jī)器人AGV的精確導(dǎo)航運(yùn)動(dòng)控制提出了較高的要求。通過(guò)使用重載移動(dòng)機(jī)器人AGV搬運(yùn)物料，解決了企業(yè)之前使用兩臺(tái)人工叉車拖拽運(yùn)輸物料平板車的情況，不僅節(jié)省了人力物力，還確保了運(yùn)輸過(guò)程中的產(chǎn)品和物料的安全。案例四：愷韻來(lái)機(jī)器人搬運(yùn)型頂升式AGV工程機(jī)械廠裝配產(chǎn)線應(yīng)用承制浙江某機(jī)械公司的越野剪叉式高空作業(yè)平臺(tái)、直曲臂式登高作業(yè)升降平臺(tái)總裝生產(chǎn)線項(xiàng)目AGV系統(tǒng)設(shè)備（含調(diào)度系統(tǒng)）。愷韻來(lái)該產(chǎn)品負(fù)載能力10t，應(yīng)用于工程機(jī)械行業(yè)涂裝車間下線后的轉(zhuǎn)運(yùn)緩存及裝配工作，重載AGV通過(guò)背負(fù)式頂升機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)起吊臂在工位之間組裝及與緩存工位的轉(zhuǎn)運(yùn)。（2）難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)重載型AGV技術(shù)難點(diǎn)較多而且與輕載型的AGV設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有很大的不同，零部件選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)也都不一樣，重載AGV在平穩(wěn)度、靈活度和耐用性方面都會(huì)具有非常大的性能考驗(yàn)。愷韻來(lái)自主研發(fā)的多輪組超低全向雙差速驅(qū)動(dòng)總成，多輪組之間通過(guò)浮動(dòng)減震系統(tǒng)來(lái)彌補(bǔ)地面的不平度，從而保證了多組輪系均與地面接觸，承載及驅(qū)動(dòng)能力大幅加強(qiáng)。AGV驅(qū)動(dòng)輪組具備提升系統(tǒng)：當(dāng)某個(gè)輪組出現(xiàn)故障時(shí)，手動(dòng)/自動(dòng)提升該輪組，而其它隨動(dòng)輪組繼續(xù)運(yùn)行，使AGV能夠順暢駛離當(dāng)前任務(wù)線路，不影響其他AGV運(yùn)行，使整個(gè)AGV系統(tǒng)能夠順暢繼續(xù)當(dāng)前任務(wù)。愷韻來(lái)自主研發(fā)的同步液壓頂升裝置，多組頂升單元之間采用電磁編碼器同軸控制原理，確保頂升過(guò)程平穩(wěn)，安全。單組液壓?jiǎn)卧€加入了預(yù)防油管爆裂瞬間下降，防失速功能。此外，愷韻來(lái)采用創(chuàng)新的AGV節(jié)段自導(dǎo)航模式,克服調(diào)度系統(tǒng)估算誤差，使AGV始終處于安全運(yùn)行區(qū)間,并有效緩解因網(wǎng)絡(luò)延遲造成的影響；采用創(chuàng)新的"搶占式"調(diào)度算法,分配道路資源,從整體上達(dá)到調(diào)度資源利用最大化；采用創(chuàng)新的"節(jié)段自識(shí)別"道路模式,使道路鋪設(shè)模式化、標(biāo)準(zhǔn)化,有效降低道路施工的復(fù)雜度、成本以及后期維護(hù)的工作量。此產(chǎn)品采用成熟的AGV導(dǎo)航系統(tǒng)，并配備了最新的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，滿足工廠自動(dòng)化全流通功能；半成品、成品物流路徑明確，靈活高效執(zhí)行搬運(yùn)任務(wù)，提升產(chǎn)線效率40%以上；快速部署物流搬運(yùn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)智能化信息閉環(huán)，利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效的無(wú)人化生產(chǎn)，節(jié)省人力50%以上。此款重載AGV產(chǎn)品，能夠滿足前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)彎、側(cè)移、全向移動(dòng)功能，通過(guò)背負(fù)式頂升機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)起吊臂在工位之間組裝及與緩存工位的轉(zhuǎn)運(yùn),載重性能、工裝的復(fù)雜性、多樣性都具備很強(qiáng)的示范意義，可以推廣和復(fù)制到其他大型裝備制造領(lǐng)域，強(qiáng)力賦能大型裝備制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0和智能制造。同時(shí)具備了豐富的重載式AGV的應(yīng)用場(chǎng)景及實(shí)例經(jīng)驗(yàn)，為更高的負(fù)載設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。案例五：臨工智科挖掘機(jī)動(dòng)臂轉(zhuǎn)運(yùn)項(xiàng)目通過(guò)AGV自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)動(dòng)臂的組焊、焊接、打磨、轉(zhuǎn)運(yùn)全自動(dòng)運(yùn)行。由MES系統(tǒng)下發(fā)計(jì)劃，AGV與焊接工作站互聯(lián)互通，AGV由上料點(diǎn)取動(dòng)臂物料，并自動(dòng)運(yùn)輸至機(jī)器人焊接工作站。焊接完成后，自動(dòng)運(yùn)送至補(bǔ)焊工位；補(bǔ)焊完成后，由AGV跨車間自動(dòng)運(yùn)輸至噴漆線。（2）難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)難點(diǎn)：1.工件長(zhǎng)度和重量較大、種類多且外形不規(guī)則，需要AGV根據(jù)不同規(guī)格實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。2.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)布局緊湊，轉(zhuǎn)運(yùn)路線復(fù)雜，需要側(cè)移等功能，轉(zhuǎn)向精度要求嚴(yán)格。3.出入車間的坡度較大，室外道路環(huán)境復(fù)雜差異大。創(chuàng)新點(diǎn)：1.合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)重載AGV的前進(jìn)、側(cè)移、升降高精度定位；2.小巧車體可載重10噸以上物料，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜路線靈活應(yīng)用；3.重載AGV滿足室內(nèi)外全工況運(yùn)行。AGV不需要人工操作，降低制造成本；AGV安全避讓保證員工的工作安全，避免因工作人員的疏忽或疲勞而造成的工傷事故和損失；AGV的操作精度更高，穩(wěn)定性更好，安全性更強(qiáng)。案例六：三豐機(jī)器人AGV常德三一攪拌站裝配車間攪拌主機(jī)裝配線應(yīng)用用戶攪拌主機(jī)裝配線現(xiàn)狀是一條重型板鏈?zhǔn)捷斔脱b配線，該裝配線存在能源消耗大，運(yùn)行速度慢，系統(tǒng)柔性差，維護(hù)不方便、自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)。根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)情況及項(xiàng)目需求，該項(xiàng)目規(guī)劃了4臺(tái)18T全向潛伏頂升式AGV來(lái)完成攪拌站裝配車間水泥站、瀝青站等18個(gè)品種的攪拌主機(jī)步進(jìn)式裝配搬運(yùn)任務(wù)，并實(shí)現(xiàn)任意工位間的工件轉(zhuǎn)運(yùn)工作。裝配工人通過(guò)工位PDA呼叫、放行等命令，觸發(fā)AGV工作指令，AGV上位機(jī)調(diào)度相應(yīng)AGV將裝配完成的工件進(jìn)行工位間的流轉(zhuǎn)。（2）難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)
難點(diǎn)1：AGV負(fù)載舉升重量大，受場(chǎng)地及裝配托盤尺寸限制，要求AGV具有較小的外形結(jié)構(gòu)尺寸。創(chuàng)新點(diǎn)：AGV采用多組差速驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)單元采用驅(qū)動(dòng)承載一體式結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)單元之間通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡結(jié)構(gòu)相連，保證各驅(qū)動(dòng)單元著地力。AGV采用多組伺服液壓油缸智能同步控制聯(lián)動(dòng)，舉升重量大，占用空間小。難點(diǎn)2：裝配作業(yè)工位，有操作工人在AGV運(yùn)行線路上來(lái)回走動(dòng)，并且裝配線AGV與物料輸送AGV有線路交叉，需要全面的障礙物檢測(cè)機(jī)制和預(yù)警機(jī)制。創(chuàng)新點(diǎn)：AGV采用360度激光無(wú)死角安全防護(hù)，并通過(guò)柔性保險(xiǎn)杠、多色警示燈、高音量喇叭語(yǔ)音提示等多種安全措施保障產(chǎn)線工人的人身安全。裝配線AGV上位機(jī)與物料輸送AGV上位機(jī)進(jìn)行信號(hào)交互，在線路交叉段，優(yōu)先保障裝配AGV通行，防止AGV間相撞。難點(diǎn)3：裝配作業(yè)工位，受限于工作場(chǎng)地環(huán)境和裝配工藝要求，需AGV在不同工位將物件進(jìn)行前后工位連續(xù)遞進(jìn)輸送，或在任意工位間跳轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)，并完成轉(zhuǎn)序生產(chǎn)輸送。AGV輸送動(dòng)作復(fù)雜。創(chuàng)新點(diǎn)：AGV工藝動(dòng)作的完成完全由上位系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求實(shí)時(shí)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)智能化柔性生產(chǎn)。采用AGV做裝配線，無(wú)需地面施工，提高了裝配線的柔性和自動(dòng)化程度。將操作工人從繁重、危險(xiǎn)的吊裝作業(yè)中解放出來(lái)，避免工件在吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中二次損傷。在保證裝配精度的同時(shí)，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并有效的提高了生產(chǎn)效率。
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