重载AGV在铁路检修行业的应用

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自动导引车(Automatic Guided Vehicle，以下简称 AGV)是-种无人驾驶的激光导引运输车，AGV系统涉及机械、电子 ，光学 、计算机等多个领域 ，广泛应用 于 自动化物流系统 中。AGV是当今柔性制造系统和 自动化仓储 系统 中物流运输 的有效手段 ，也是 在物流领域 中首推的简单有效 的 自动物料运输方式。无 人驾驶 的电动车通过运用 自动运输系统搬运货物 ，并 能在互不 干扰 的情况下将货物高效可靠地送达 目的地。AGV的使用极大地减轻了人们的劳动强度 ，提高了物流运作效率和服务质量 ，降低 了物流成本。其作用是在上位计算机的调度和管理下，指挥AGV完成-系列的作业如工件运输等，解决-系列的问题如计算机与计算机 之间的通讯和调度 ，上位计 算机和下位 AGV控制器之间的通讯 、命 令 的管理 与分 配 ，AGV与 AGV之间的交通管理等 ，并在这- 自动化过程 中保持较高的作业精度和作业效率 。具有先进性 、实用性 、经济性 、安全性 、可靠性 等特 点 ，在物 流系统 中有着广 泛的应用。随着 AGV的不断发展以及各行业对 自动化物料搬运系统的需求 ，AGV向小型化 、重载化发展以满足市场的需求。

以下是某新建大型铁路检修基地采用新松机 器人 自动化股份有限公司设计研制的重载 AGV来运输大功率机车转向架检修的物流输送 的实例 。该系列大功率机车作为我 国铁路引进 、消化 、吸收再 创新 的重 大成果 ，具 有完全 自主知识产权 ，是 目前世界上最先进的机车 ，正在批量生产、陆续装备我国铁路 ，今后将成为主要牵引动力 。

重载 AGV具有无轨、智能 、站点 自动识别 、自动导引、无线通讯能力，在自动运行时有较高的灵活性，能前进、后退 、转弯 、自旋 、平移。具有手动、离线 自动 、自动运行三种运行模式。重载 AGV兼容支撑各型大功率机车转 向架的功能 。

1 工 作 流 程大功率转 向架检修工作 流程 为 ：分解--清洗--探伤--焊修--测量--喷漆--装配。首先 AGV控制系统向 AGV调度管理系统下达转向架输送信息，重载AGV在上 线时 ，通过控制台提供给重载 AGV车所支撑的转向架类型 ，重载 AGV支撑夹具会 自动调整到相应类型转向架支撑点的位置。上线后 ，各工位通过地面按钮通知AGV调度管理系统调度 AGV到接货工位或送货工位。重载 AGV车具有工位记忆功能，各工位因检修功能不同 ，对重载 AGV进入各工位时的车头方 向不 同，因此重载 AGV通过 记忆功 能针对不 同工位的功能再进入各工位前决定是否调头 ，这样重载 AGV在各工位件完成转向架 的输送任务 。

2 重载 AGV基本参数技术要求重载 AGV的机械结构 由三部分组成 ：车体 ，驱动装置和转 向架支撑夹具组成 。重载 AGV如图 1所示。

激光防碰传感器 货物检测开关 嗣定挡架 可移动档案 可移动支撑夹具 急停按钮晕量1 圜跚 f . I I馐 虹薅-q-覃 爨签u f塞 . 麓匿毽 [：。-7 口 0 t!碉 I瑶盈 -500。0- U图 1a.重载 AGV驱动方式 ：全方位舵轮驱动单元 ；b.重载 AGV导航精度 ：±10mm；c.重载 AGV停车精度 ：±10mm；d.重载 AGV工作速度 ：0-30m/min；e.车体尺寸(不含支撑夹具 )：长 ×宽 ×高 ：5200×2000×640(mm)；f.重载 AGV 自重 ：约 7t；g.重载 AGV负载能力 ：≤15t；h.重载 AGV使用 48V快速充电电池 ；i.防碰装 置 ：非 接触式激光 防碰传感器 ，设置在车体前后左右四个方位。当 AGV运行时 ，前方-定距离 内发现障碍物 ，AGV可减速停车，保证 AGV及周边人员设备的安48 现代制造技术与装备 2013第1期总第212期全 。

i.重载 AGV支撑夹具 ：包括设置在车体 四周的可移动支撑及设置在 车体 中间的固定挡架及可移动挡架组成 。

移动机构采用直线导轨承载 ，小功率电机带梯型丝杠移动 ，利用丝杠 自锁功能 ，各 活动轴均在空载时 自动移 动，实现对各类型大功率机车转 向架的支撑。

3 重载 AGV电气 系统的构成重载 AGV主要 由车载控制器 、伺服驱动系统、磁导航系统 、安全 系统 、供电系统 、通 讯系统和手动维护系统等部分构成 。实现了 AGV控制器的通用性与拈化 ，各功能拈性能稳定可靠且分工明确 ，即保证 了 AGV整体性能的灵活配置 ，又便于不同系统功能的扩充与维护。为 了减轻工人的劳动强度 ，采用 RFID作 为站点识别的载体 ，这样 AGV可 以随时 自动上线 ，不用人工输入站点 的号码。

4 重载 AGV系统构成重载 AGV通过控制 台根据所要输送转向架 的信息生成 AGV的运行任务 ，同时解决运行 中多 AGV之间避免碰撞 问题 。AGV控制 台和各 AGV之 间组成无 线局 域 网。

AGV与控制台之间采用无线局域网进行信息交换。通过多个无线接入点 的组合 ，覆盖 AGV运行 的区域 ，使AGV在跨越不同的区域时实现 自动漫游 ，实现无缝连接。

由于采用集 中控制 的方式 ，控制 台将成为 AGVS系统的核心。它与生产调度管理计算机系统留有接 口，可以接受调度命令和报告 AGV的运行情况 ∝制 台满足检修现撤境要求 ，有足够的运算速度和管理能力∝制台主要功能包括通讯管理 、AGV运行状态 、数据采集和运行状态显示 ∝制台在实时调度在线 AGV的同时将在屏幕上显示系统工作 状态 ，包括在线 AGV的数量 、位置(包括 AGV处于的地标位置)状态 、已完成的运输任务等∝制台负责AGV运行 中的交通管理 。保证运行中的 AGV与 AGV间不发生碰撞和 AGV追尾等事故 ∝ 制台将对进入系统和退出系统的 AGV进行管理 ，以保证系统安全运行 。如图 2。

AGV调度管理系统采用集中调度管理方式 ，控 制台根据生产管理系统 下达的运输任务 ，AGV的工作状态 、运行情 况 ，通过 通讯 系统将命 令和 任务传 递给被 选 中的AGV，被选 中的 AGV根据控制台的命令完成转 向架的输送和辅助装配。任务完成后 ，AGV通知控制台任务完成情况 ，并 回到待命位置，等待下-次任务 。

5 系统设计考虑因素转向架的装卸搬运是检修过程 中发生频率高 ，耗用时自囟卤豳 豳图 2间长，所需费用大的作业活动。为了降低成本并提高效率 ，自动搬运技术的实施 势在必行 ，因此受到越来越多的关注。在众多的搬运技术中，因为AGV的优越性，使其成为实现物料 自动搬运的最佳解决方案。此外 ，由于转 向架自重大的特殊性 ，在进行重载 AGV车设计时也进行 了重点考虑。对 AGV车体外观进行了优化设计 ，对地面控制 系统的实用性也进行 了整体 的考虑 ，保证整个系统 的美观和功效。

6 结束语铁路检修行业通过重载 AGV输送系统的应用 ，替代了传统 的人工运输工作方式 ，促进了企业技术进步 ，改善了工人的工作环境条件 ，提高了 自动化生产水平 ，有效地解放 了劳动生产力 ，减轻劳动强度 ，同时促进 了企业人员素质 、管理水平的提高 ，对 提升大功率机车的专 业化检修水平 、促进铁路装备制造业的创新发展具有重要意义。

Application of Heavy Load AGV in the RailwayOverhaulZHANG Nina，GAO Song，LIU Yang(Shenyang SIASUN Robot& Automation CO.，Ltd，Shenyang110168，China)Abstract： It is presented that the structure characteristics andworkflow of heavy freight AGV in the railway overhaul application.Theapplication of the heavy freight AGV cBn enormously save manpower，improve productive eficiency，reduce labor cost and labor intensity，promote the development of modem course of the railway equipment。

Key words：heavy load AGV，railway overhaul，bogie，logisticstransportation