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[摘 要]在我国，随着制造业物流系统的迅速发展，自动导引系统（AGV）的应用范围也在不断扩展，AGV的实际应用就需要专业化的进行工艺装备研究，本文阐述的工艺装备研究从总体技术要求、系统要求、总体结构形式及原理等方面进行了说明和介绍。生产实践表明：基于AGV系统的工艺装备能够提供稳定的运载性能、衔接性能和安全性能，大大提高了过程转运效率，有效的实现了全自动化系统代替人工作业的模式，可在工程机械制造领域尤其是大型部件生产加工领域推广应用。
[关键词]自动导引；AGV；工装小车；无人化
中图分类号：TN967.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0134-02
前言
从20世纪80年代以来，自动导引系统（AGV）已经发展成为生产物流系统中最大的专业分支之一，并出现产业化发展的趋势，成为现代化企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。在欧、美等发达国家，发展最为迅速，应用最为广泛；在亚洲的日本和韩国，也得到迅猛的发展和应用，尤其是在日本，产品规格、品种、技术水平、装备数量及自动化程度等方面较为丰富，已经达到标准化、系列化、流水线生产的程度。我国AGV的应用范围也在不断扩展，但如何能够开发出满足工厂实地多样化需求的AGV及配套工艺装备是我们必须面对的现实问题，本为介绍的基于自动导引系统（AGV）的工艺装备研究将针对性解决此类问题。
1、投入目的
1.1 投入目的
（1）传统的物料工件转运基本都是基于叉车或平板牵引车转运，需要专人进行操作和管理，人工成本较高，转运过程规范性不足，存在安全隐患。
（2）工厂引入自动导引AGV系统不能够直接发挥无人化作业，需要结合工厂现场的实际布局及物料供应需求设计专用化工艺装备，保证过程的衔接和稳定。
（3）一般性的工艺装备不具备支撑自动导引系统的要求，必须针对特定的工件及操作环境进行系统的设计和验证，必须专业化设计保证对上下物料的性能要求和运载稳定性要求。
2、自动导引系统运行原理描述（如图1）
2.1 零部件准备：物流库操作人员将零部件装载至料车上，推至发货区域的指定上料点，通过工位请求按钮，向上位机控制系统报告“准备完成”的信息。该信息显示在上位机控制台的显示器上。
2.2 要料请求：自动任务为按照预设的工位节拍定时送货；按下“要料”按钮，产生“要料”请求信息，上位机系统通过总线网络采集到该请求信息，通过计算调度将运行指令无线传输至AGV，AGV接收到命令后，自动行进至对应的物流缓存库区。
2.3 自动卸载满料车：AGV牵引满料车，自动行进到装配区线边目标工位站点的满料车点，自动卸载满料车，然后自动行进至空料车点，自动接驳牵引空料车。
2.4 自动卸载空料车：AGV牵引满载料车，自动行进返回至物流库的该零部件空料车点，自动卸载空料车。
2.5 任务完成：卸料完成后，AGV自动返回停车点，整个任务过程上位机系统实时监控，每一次任务完成后，AGV向上位机系统报告任务完成，AGV状态转换为“空闲”，等待上位机系统下发新的任务。
每个上料点设置光电传感器检测，上位机采集每个上料点是否有满载料车，通过无线局域调度AGV执行运载任務。（图1）
3、配套工艺装备技术要求及原理
3.1 总体技术要求
AGV的外形尺寸为L1400×W700×H350（参考尺寸），外形如图2所示。
AGV工装小车与AGV配合使用，共为以下五种零部件进行输送。工装小车的额定载荷和数量见表1。
工装小车由底座部分和支撑部分构成。底座与AGV连接，带定向轮和万向脚轮，起到被牵引和运输的作用。支撑部分与零部件进行连接，起到支撑零部件在输送过程中稳固作用。零部件与工装小车接触，在可能接触的部位采用聚氨酯或者其它有效措施，避免工件表面磕碰划伤。示意如图3所示。
3.2 工装小车底座原理
工装小车底座适用于油泵、液压油箱等5种零部件输送。参考样式和参考尺寸如下。定位装置正中心预留定位销孔φ34mm。如图4。
3.3 工装小车的支撑原理及形式：
①输送发动机组件的工装小车：需要承载发动机与变速箱组装后的组件，总重量为1.5t，最大规格为L2550×W690×H1260。
发动机在物流库中与变速箱组装后，拆除原支架，安装本厂自制的4个支撑，然后置于AGV工装小车上。左前与右前支撑形状对称，为45°斜面。左后与右后支撑形状对称，为平面。
根据A和B两种型号的发动机，其发动机前支撑内挡距离L1、发动机后支撑内挡距离L2，发动机前后支撑距离L3如下表所示。发动机前支撑落在45°V型支架上。两种发动机可以共用图示中的V形前支撑。两种发动机不能共用图示中的后支撑，后支撑推荐制作成可移动形式。发动机前后支撑的位置距离如图5所示。
②油泵：最大规格为W145×H180×L660。
油泵的上下两个表面都有分装工序，AGV工装小车上需要设置油泵翻转工装，保证油泵可以在AGV工装小车上实现分装工序，油泵翻转工装能支撑固定油泵，一侧安装法兰后能旋转180°后锁紧，再进行另一侧法兰的装配。工装尾部可以移动，以适应不同长度的油泵装卡。油泵头部和尾部的装卡轴线不同心。工装参考形式如图6所示。
③驾驶室：最大规格为L2780×W2000×H1800，支撑的参考形式如图7：
4、结论
基于自动导引系统（AGV）的工艺装备研究，有效保证了AGV系统与工厂实际的有效衔接，针对性的解决了核心部件的无人化转运问题，该项研究对与体积和重量较大的发动机和驾驶室等部件实现覆盖，突破了传统轻小型无人化转运的限制，同时使装配生产线效率得到显著的提升，有效的降低了过程危险系数，人工成本压降明显，经济型和环保性显著增强，可在工程机械生产实践中推广使用。
[关键词]自动导引；AGV；工装小车；无人化
中图分类号：TN967.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）20-0134-02
前言
从20世纪80年代以来，自动导引系统（AGV）已经发展成为生产物流系统中最大的专业分支之一，并出现产业化发展的趋势，成为现代化企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。在欧、美等发达国家，发展最为迅速，应用最为广泛；在亚洲的日本和韩国，也得到迅猛的发展和应用，尤其是在日本，产品规格、品种、技术水平、装备数量及自动化程度等方面较为丰富，已经达到标准化、系列化、流水线生产的程度。我国AGV的应用范围也在不断扩展，但如何能够开发出满足工厂实地多样化需求的AGV及配套工艺装备是我们必须面对的现实问题，本为介绍的基于自动导引系统（AGV）的工艺装备研究将针对性解决此类问题。
1、投入目的
1.1 投入目的
（1）传统的物料工件转运基本都是基于叉车或平板牵引车转运，需要专人进行操作和管理，人工成本较高，转运过程规范性不足，存在安全隐患。
（2）工厂引入自动导引AGV系统不能够直接发挥无人化作业，需要结合工厂现场的实际布局及物料供应需求设计专用化工艺装备，保证过程的衔接和稳定。
（3）一般性的工艺装备不具备支撑自动导引系统的要求，必须针对特定的工件及操作环境进行系统的设计和验证，必须专业化设计保证对上下物料的性能要求和运载稳定性要求。
2、自动导引系统运行原理描述（如图1）
2.1 零部件准备：物流库操作人员将零部件装载至料车上，推至发货区域的指定上料点，通过工位请求按钮，向上位机控制系统报告“准备完成”的信息。该信息显示在上位机控制台的显示器上。
2.2 要料请求：自动任务为按照预设的工位节拍定时送货；按下“要料”按钮，产生“要料”请求信息，上位机系统通过总线网络采集到该请求信息，通过计算调度将运行指令无线传输至AGV，AGV接收到命令后，自动行进至对应的物流缓存库区。
2.3 自动卸载满料车：AGV牵引满料车，自动行进到装配区线边目标工位站点的满料车点，自动卸载满料车，然后自动行进至空料车点，自动接驳牵引空料车。
2.4 自动卸载空料车：AGV牵引满载料车，自动行进返回至物流库的该零部件空料车点，自动卸载空料车。
2.5 任务完成：卸料完成后，AGV自动返回停车点，整个任务过程上位机系统实时监控，每一次任务完成后，AGV向上位机系统报告任务完成，AGV状态转换为“空闲”，等待上位机系统下发新的任务。
每个上料点设置光电传感器检测，上位机采集每个上料点是否有满载料车，通过无线局域调度AGV执行运载任務。（图1）
3、配套工艺装备技术要求及原理
3.1 总体技术要求
AGV的外形尺寸为L1400×W700×H350（参考尺寸），外形如图2所示。
AGV工装小车与AGV配合使用，共为以下五种零部件进行输送。工装小车的额定载荷和数量见表1。
工装小车由底座部分和支撑部分构成。底座与AGV连接，带定向轮和万向脚轮，起到被牵引和运输的作用。支撑部分与零部件进行连接，起到支撑零部件在输送过程中稳固作用。零部件与工装小车接触，在可能接触的部位采用聚氨酯或者其它有效措施，避免工件表面磕碰划伤。示意如图3所示。
3.2 工装小车底座原理
工装小车底座适用于油泵、液压油箱等5种零部件输送。参考样式和参考尺寸如下。定位装置正中心预留定位销孔φ34mm。如图4。
3.3 工装小车的支撑原理及形式：
①输送发动机组件的工装小车：需要承载发动机与变速箱组装后的组件，总重量为1.5t，最大规格为L2550×W690×H1260。
发动机在物流库中与变速箱组装后，拆除原支架，安装本厂自制的4个支撑，然后置于AGV工装小车上。左前与右前支撑形状对称，为45°斜面。左后与右后支撑形状对称，为平面。
根据A和B两种型号的发动机，其发动机前支撑内挡距离L1、发动机后支撑内挡距离L2，发动机前后支撑距离L3如下表所示。发动机前支撑落在45°V型支架上。两种发动机可以共用图示中的V形前支撑。两种发动机不能共用图示中的后支撑，后支撑推荐制作成可移动形式。发动机前后支撑的位置距离如图5所示。
②油泵：最大规格为W145×H180×L660。
油泵的上下两个表面都有分装工序，AGV工装小车上需要设置油泵翻转工装，保证油泵可以在AGV工装小车上实现分装工序，油泵翻转工装能支撑固定油泵，一侧安装法兰后能旋转180°后锁紧，再进行另一侧法兰的装配。工装尾部可以移动，以适应不同长度的油泵装卡。油泵头部和尾部的装卡轴线不同心。工装参考形式如图6所示。
③驾驶室：最大规格为L2780×W2000×H1800，支撑的参考形式如图7：
4、结论
基于自动导引系统（AGV）的工艺装备研究，有效保证了AGV系统与工厂实际的有效衔接，针对性的解决了核心部件的无人化转运问题，该项研究对与体积和重量较大的发动机和驾驶室等部件实现覆盖，突破了传统轻小型无人化转运的限制，同时使装配生产线效率得到显著的提升，有效的降低了过程危险系数，人工成本压降明显，经济型和环保性显著增强，可在工程机械生产实践中推广使用。