一、背景
現代倉儲和物流的發展有兩個明顯的特點,一是智能化,倉儲和物流管理系統能夠與電商系統或產線系統無縫對接,二是自動化,用相應的機器替代人,能夠滿足高效、精準和低成本的需求。
AGV(自動引導運輸車)就是適應這種需求應運而生,快速成為智能倉儲的剛需設備,并憑借良好的應用特性,也廣泛地應用于汽車制造、家電產線、紡織生產、藥品輸送、造紙、煙草和電子制造等行業。
在電商蓬勃發展的推動下,快遞分揀已成為快速發展的領域,不管是一份四分揀,還是交叉帶分揀,都呈現出高速增長的態勢,將人從長時間繁瑣的分揀作業中解放出來,也降低了快遞公司的運營成本。
二、AGV在智能倉儲和物流行業的應用簡介
AGV在倉儲和物流行業的價值首先體現在替代人工。國內現在的用工成本已經超過東南亞及周邊國家,而且存在用工荒的問題,加之倉儲和物流行業工作強度大,工作時間長,用機器替代人成為迫切需求。另一個現實的需求是倉儲和物流需要對接前端和后端,物品轉移的同時需要完成數據的轉移。如此種種因素,推動AGV在倉儲和物流行業得到了快速導入和普遍應用。
AGV的運動控制結構主要有三種。第一種是普通的兩輪差速結構,第二種是輪舵結構,第三種是電動車常用的輪轂結構。兩輪差速結構主要通過對兩個運動軸做速度差的方法實現轉向;輪舵結構是AGV專用機械結構,機構上有專門的轉向電機軸;輪轂結構的原理類似于差速結構,只是電機采用了輪轂電機。還有一種結構俗稱“麥克納姆輪”,AGV小車做成四輪全向移動的結構以適應特定應用場合。
三、大研工控低壓直流伺服在AGV的應用簡介
AGV的電機驅動控制系統傳統采用直流無刷電機+行星減速機,該方案成本低,但存在控制精度低和可靠性不足的問題,很難滿足AGV越來越高的要求,直流無刷電機被低壓直流伺服電機取代已成主流。
大研工控針對AGV的低壓直流伺服方案有兩種,一種是驅動器和電機獨立的分體式伺服,適用差速、舵輪、麥克納姆輪結構,將電機更替為輪轂電機,也適用于輪轂結構;另一種是驅動器內置于電機內部的一體化伺服,免除繁瑣接線,簡化維護。
大研工控的低壓直流伺服方案應用于AGV有如下特點:
1、18~80V直流寬電壓范圍,適應AGV大范圍快速移動對電源的移動需求,適應電池消耗的電壓降低和電壓波動。
2、靈活的控制方式,驅動器可以通過脈沖、RS232、485、CAN、模擬量等方式對低壓直流伺服進行控制,可根據AGV要求進行功能定制,也可適應上位機要求修改協議。
3、低壓直流伺服電機功率段100W~1500W,電機效率高,能耗小,可供客戶根據AGV的結構要求自由選型搭配,還可根據應用要求進行定制開發,比如低速大扭矩直驅伺服電機。
4、伺服系統具過載能力強,定位精度高,響應快,可靠耐用。
大研工控的低壓直流伺服已經成功應用于汽車制造、各類叉車、大型倉儲和物流分揀等行業的AGV,完全滿足AGV平穩、準確、可靠的應用要求,相較于國外的相同方案,性價比優勢明顯,相較于國內的類似方案,更加專業可靠。
四、大研工控低壓直流伺服在快遞分揀的應用簡介
快遞已經成為我們生活里不可或缺的一部分,大量的快件純粹依靠人工分揀根本滿足不了快遞行業的要求,分揀設備因此應運而生。分揀設備早先采用交流電機或直流無刷電機加裝減速機,后續封裝外轉子直流無刷電機和減速機的直流無刷滾筒逐漸成為主流。
大研工控研究快遞分揀應用現狀,針對快遞分揀的應用特性,專門開發了快遞分揀專用的直流伺服驅動器和直流伺服滾筒,直流伺服驅動器可以通過485或IO控制,使用航空插頭方便安裝和維護,直流伺服滾筒摒棄了減速機采用了直驅的方式。
直流伺服滾筒相較于直流無刷滾筒具有如下特點:
1、響應快。直流無刷滾筒啟停最短需要800毫秒,直流伺服滾筒啟停只需要100毫秒,甚至更短,明顯提升分揀效率。
2、可精準走位。直流無刷滾筒只能跑速度模式,常規最低轉速100多轉,也可以通過軟件實現大致走位,但負載不同可能都會造成走位不準。直流伺服滾筒不僅可以跑速度模式實現1轉/分鐘的轉動,也可以通過高精編碼器跑位置模式,實現精準走位。
3、走得穩。直流無刷滾筒跑速度模式的特性決定了難以平穩啟停,因此難以滿足某些分揀應用要求,而直流伺服滾筒完全可以切換位置模式,并采用S形加減速平穩啟停,避免快件損傷或甩落。
4、耐用。直流無刷滾筒內置減速機,常規來說使用過程中機構都會磨損,而直流伺服滾筒采用直驅方式,省掉了減速機這個壽命瓶頸,提高了客戶的投入產出比。
5、過載能力強。直流伺服滾筒恒力矩,標準型號5N·m,可以三倍過載到15 N·m,從負載適應性上明顯好于直流無刷滾筒。