智能AGV小車在物流系統(tǒng)應(yīng)用的常見(jiàn)故障及維修策略

摘?要：隨著電子技術(shù)與控制理論的發(fā)展，智能AGV小車應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，它是一種集信息、儲(chǔ)存、運(yùn)輸于一體的高技術(shù)密集型機(jī)電化產(chǎn)品，在實(shí)際應(yīng)用中具有更加系統(tǒng)化、完善化、工作效率高等特點(diǎn)，從2008年ROCLA AGV小車技改完成持續(xù)投入使用以來(lái)，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(xiàn)代物流技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展要求，首先介紹ROCLA AGV小車在物流系統(tǒng)的應(yīng)用及其功能和作用，其次分析AGV的工作原理及工作過(guò)程和動(dòng)作流程，最后重點(diǎn)針對(duì)AGV小車在生產(chǎn)過(guò)程中的常見(jiàn)故障與維修策略，提出了合理的解決方案，確保生產(chǎn)物料的正常供給，為生產(chǎn)任務(wù)的完成提供有力保障。

關(guān)鍵詞：物流系統(tǒng)、智能AGV小車、常見(jiàn)故障、維修策略

一、引言

物流系統(tǒng)是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的重要組成部分，具有提高倉(cāng)儲(chǔ)自動(dòng)化水平、管理水平，提高物流效率等優(yōu)點(diǎn)，是一種多層存放貨物的高架倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，由倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（WMS)、倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)（WCS）、貨架、堆垛機(jī)、機(jī)器人、穿梭車、輸送設(shè)備等組成，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)所有設(shè)備在計(jì)算機(jī)管理下，自動(dòng)完成貨物的出入庫(kù)作業(yè)、對(duì)貨物進(jìn)行自動(dòng)化管理，并與企業(yè)管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的重要手段。

智能AGV小車是物流系統(tǒng)的主要作業(yè)機(jī)械，廠輔料庫(kù)出庫(kù)作業(yè)主要由智能AGV小車獲取站臺(tái)物料信息，響應(yīng)機(jī)臺(tái)或者系統(tǒng)發(fā)出的呼求信息，來(lái)自動(dòng)完成輔料的輸送及空托盤(pán)及退料作業(yè)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(yōu)點(diǎn)，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著智能AGV小車使用年限的增加及運(yùn)行機(jī)械精度的降低，其維修難度越來(lái)越大。

二、智能AGV小車工作原理和主要結(jié)構(gòu)

1. 智能AGV小車的工作原理

單臺(tái)AGV運(yùn)行期間，車載無(wú)線通信裝置與系統(tǒng)主控計(jì)算機(jī)保持實(shí)時(shí)交互通信，定期報(bào)告其當(dāng)前工作狀態(tài)和行走位置，并接受系統(tǒng)下發(fā)的作業(yè)指令和路徑導(dǎo)引。

如圖1所示，在系統(tǒng)向指定AGV發(fā)出搬運(yùn)指令后，該臺(tái)AGV根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)地圖比對(duì)當(dāng)前所處位置并向上通報(bào)，系統(tǒng)計(jì)算得出最佳行駛路線，引導(dǎo)AGV到達(dá)指定站臺(tái)位置。AGV進(jìn)行定位比對(duì)后，移載機(jī)構(gòu)自行驅(qū)動(dòng)貨叉完成裝載，然后按照系統(tǒng)引導(dǎo)駛向目標(biāo)卸貨點(diǎn)。到達(dá)完成卸貨過(guò)程后，向主控計(jì)算機(jī)報(bào)告其位置和狀態(tài)，當(dāng)前作業(yè)任務(wù)完成。

2. 智能AGV小車的工作流程

輔料庫(kù)管軟件（WMS）收到機(jī)臺(tái)呼叫終端發(fā)出的要料/退盤(pán);倉(cāng)庫(kù)控制軟件（WCS）將機(jī)臺(tái)需求分解為出/入庫(kù)站臺(tái)和機(jī)臺(tái)托盤(pán)位之間的單向搬運(yùn)指令，并傳遞給AGV管理系統(tǒng)（Cway）; Cway通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安排現(xiàn)場(chǎng)待機(jī)AGV進(jìn)行搬運(yùn)（見(jiàn)圖2）。

3. 智能AGV小車的主體結(jié)構(gòu)

智能AGV小車的主體結(jié)構(gòu)主要分為四大部分：安全聯(lián)鎖、驅(qū)動(dòng)控制、電源供給和車體控制部分，細(xì)分為諸多小的項(xiàng)目（見(jiàn)圖3）。

在生產(chǎn)過(guò)程中，智能AGV小車的常見(jiàn)故障報(bào)警一般分為三類：（1）安全保護(hù)部分被觸發(fā)，導(dǎo)致急停的紅燈報(bào)警；（2）智能AGV小車自身的輪系產(chǎn)生故障，導(dǎo)致小車運(yùn)行過(guò)程中車體抖動(dòng)引發(fā)的報(bào)警；（3）COM故障報(bào)警；（4）信息通訊原因?qū)е碌闹悄蹵GV小車報(bào)警。

（1）安全保護(hù)部分被觸發(fā)，導(dǎo)致急停的紅燈報(bào)警。

智能AGV小車的安全防護(hù)單元主要由非接觸一級(jí)防護(hù)、接觸二級(jí)防護(hù)、急停按鈕和聲光報(bào)警指示組成。由于智能AGV小車運(yùn)行的軌跡是在較大的卷包車間范圍內(nèi)，而且是自動(dòng)行駛，車間的固定設(shè)備較多，人員流動(dòng)性大，所有它必須配備有完善的安全監(jiān)測(cè)裝置，有前置激光檢測(cè)器、側(cè)翼觸壓開(kāi)關(guān)、尾部障礙檢測(cè)、鏈條提升極限開(kāi)關(guān)及兩個(gè)急停開(kāi)關(guān)等保護(hù)裝置（見(jiàn)圖4）。如果觸發(fā)它們，小車進(jìn)行自身保護(hù)，不能復(fù)位，停止運(yùn)行。只有排除這些故障，才可復(fù)位運(yùn)行。

（2）智能AGV小車自身的輪系產(chǎn)生故障，導(dǎo)致小車運(yùn)行過(guò)程中車體抖動(dòng)引發(fā)的報(bào)警。

智能AGV小車機(jī)械方面主要體現(xiàn)在：智能AGV小車在運(yùn)行過(guò)程中，車體抖動(dòng)厲害，會(huì)導(dǎo)致回收空托盤(pán)過(guò)程中托盤(pán)掉落等現(xiàn)象。

AGV小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的輪系組成主要有主驅(qū)動(dòng)輪、輔助輪和貨叉輪（見(jiàn)圖5），任何一個(gè)輪子損壞都會(huì)導(dǎo)致車體抖動(dòng)，致使產(chǎn)生一些錯(cuò)誤報(bào)警，出現(xiàn)抖動(dòng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查輪子的受損情況，及時(shí)準(zhǔn)備備件進(jìn)行更換。

（3）COM故障報(bào)警。

智能AGV小車電器控制比較精密，它既可以單體運(yùn)行，又可以受控制系統(tǒng)發(fā)送指令運(yùn)行，最常見(jiàn)的就是COM報(bào)警即AGV小車反饋的編碼器錯(cuò)誤故障，這種故障報(bào)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(zhuǎn)向電機(jī)鏈條脫落、轉(zhuǎn)向電機(jī)減速機(jī)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(shí)時(shí)角度反饋錯(cuò)誤。AGV小車主要驅(qū)動(dòng)部分有行走驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)和貨叉驅(qū)動(dòng)，其中最難的就是轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槠滏湕l是掛在沒(méi)有齒的轉(zhuǎn)盤(pán)上的裝置，安裝和調(diào)整的精度要求比較高，體現(xiàn)出來(lái)最頻繁的報(bào)警信息就是COM故障，伴隨的一些故障現(xiàn)象如鏈條脫落、鏈輪未鎖緊、轉(zhuǎn)向電機(jī)軸的鍵槽磨損、轉(zhuǎn)向電機(jī)碳刷磨損、轉(zhuǎn)向編碼器的連線斷等，因此出現(xiàn)這些現(xiàn)象的維修措施是安裝調(diào)整一定要到位，放線角度一定要合理，確保零位正常、轉(zhuǎn)動(dòng)部分要靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)流暢。2022年1月，5#AGV小車上電以后，復(fù)位啟動(dòng)時(shí)報(bào)警COM，無(wú)法運(yùn)行，最后通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)向電機(jī)角度，修正零位位置后，恢復(fù)正常。

（4）信息通訊原因?qū)е碌闹悄蹵GV小車報(bào)警，主要有以下幾種常見(jiàn)現(xiàn)象及維修策略。

倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)連接至西門(mén)子工業(yè)級(jí)路由網(wǎng)關(guān)，AGV小車和PLC和HMI通過(guò)各自的以太網(wǎng)接口連接至路由網(wǎng)關(guān)，接收上位機(jī)（WCS）的出、回庫(kù)分配指令以及向上位機(jī)傳送運(yùn)載和載荷或報(bào)警狀態(tài)。在信號(hào)傳輸過(guò)程中，由于受到外界環(huán)境干擾，會(huì)出現(xiàn)信號(hào)傳輸失敗的現(xiàn)象，主要由以下幾種情況：

①AGV小車控制系統(tǒng)無(wú)法與上位機(jī)聯(lián)機(jī)，小車在出庫(kù)或者回庫(kù)站臺(tái)不自動(dòng)取放貨，造成此故障原因和處理措施歸納為以下幾點(diǎn)：

一是AGV工控機(jī)WCS是否報(bào)錯(cuò)或死機(jī)；

二是工作方式選擇不對(duì)，應(yīng)選為聯(lián)機(jī)狀態(tài)；

三是AGV小車的無(wú)線通信是否報(bào)錯(cuò)或者損壞錯(cuò)位，應(yīng)重新設(shè)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(dòng)運(yùn)行過(guò)程中脫網(wǎng)、迷路等現(xiàn)象。

智能AGV小車在卷包車間生產(chǎn)平面上工作，機(jī)臺(tái)及墻面的反光板較多，車間的生產(chǎn)環(huán)境帶來(lái)的靜電和粉塵會(huì)造成反光板表面有灰塵，或者由于機(jī)組搬遷導(dǎo)致反光板位置移動(dòng)，都會(huì)造成AGV小車找不見(jiàn)位置，產(chǎn)生迷路報(bào)警。2021年9月，曾經(jīng)出現(xiàn)卷包車間設(shè)備更新?lián)Q代，機(jī)組位置調(diào)整導(dǎo)致反光板位置移動(dòng)偏差較大，導(dǎo)致該區(qū)域AGV小車迷路比較頻繁，對(duì)小車運(yùn)行路徑進(jìn)行重新現(xiàn)場(chǎng)診斷，調(diào)整反觀板的位置，該區(qū)域的AGV小車運(yùn)行恢復(fù)正常，無(wú)頻繁的迷路報(bào)警產(chǎn)生。最好的維修策略是首先加強(qiáng)AGV小車維護(hù)保養(yǎng)工作，制定好定期清掃和固定反光板的保養(yǎng)制度；其次，與生產(chǎn)制造車間溝通協(xié)調(diào)工作，設(shè)備的移動(dòng)或改造應(yīng)與部門(mén)協(xié)調(diào)一致，做好預(yù)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(chǎn)廠家協(xié)調(diào)，做好路徑優(yōu)化工作，使AGV小車運(yùn)行的路線更流暢，更合理。

三、總結(jié)

本文分析和總結(jié)了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中ROCLA AGV小車在生產(chǎn)過(guò)程中的常見(jiàn)故障及維修策略，為物流設(shè)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(jù)，大大縮短智能AGV小車的維修時(shí)間，為生產(chǎn)提供了有力的保障。在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，智能AGV小車出現(xiàn)的故障較多，還需要進(jìn)一步認(rèn)真分析，歸納總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以供大家參考和共同學(xué)習(xí)。