本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)自動化技術(shù)，特別涉及一種車間用自動導(dǎo)引裝置調(diào)度方法。

背景技術(shù)：

AGV( Automated Guided Vehicle，AGV )是裝備有電磁或光電等自動導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑自動行駛，具有編程和模式選擇裝置、安全保護及各種移載功能的搬運機器人，以可充電鉛酸蓄電池等為其動力來源；利用色帶或者電磁軌道來設(shè)立其行進路線。

隨著我國自動化車間系統(tǒng)的發(fā)展，AGV搬運車作為車間系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，得到越來越多的應(yīng)用。AGV搬運車主要用于輸送環(huán)節(jié)，方便自動化管理，提高系統(tǒng)柔性和靈活性，節(jié)約人力，提高工作效率。但是多個AGV同時工作時，各個AGV只能在自己特定的軌道上行駛，使得各個AGV的行駛路線相對單一，鋪設(shè)軌道難免增加成本，當(dāng)生產(chǎn)線上的不同工位都需要呼叫AGV時，又存在如何去響應(yīng)的問題。調(diào)度不當(dāng)，難免會降低生產(chǎn)效率。因此，研發(fā)高效率的車間用AGV調(diào)度系統(tǒng)勢在必行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對車間生產(chǎn)調(diào)度發(fā)展的問題，提出了一種車間用自動導(dǎo)引裝置調(diào)度方法，避免AGV相互碰撞，同時避免增設(shè)更多導(dǎo)航軌道，節(jié)約成本的車間用AGV調(diào)度系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種車間用自動導(dǎo)引裝置調(diào)度方法，包括車間、自動導(dǎo)引裝置、無線通訊模塊、上位機模塊；車間的內(nèi)部地面上貼有色帶作為軌道，色帶兩側(cè)工位處設(shè)置有RFID標簽卡，當(dāng)某個工位需要自動導(dǎo)引裝置時，無線通訊模塊發(fā)送呼叫信息，自動導(dǎo)引裝置上無線通訊模塊接收到來自呼叫工位處的呼叫信息后，將信息發(fā)送至自動導(dǎo)引裝置內(nèi)車載控制器，自動導(dǎo)引裝置內(nèi)車載控制器接收到呼叫信號后控制自動導(dǎo)引裝置運動至呼叫信號發(fā)出的工位處；

所述上位機模塊接收自動導(dǎo)引裝置內(nèi)車載控制器發(fā)來的小車位置信號并顯示位置信息，上位機模塊發(fā)送運動或停止信號至自動導(dǎo)引裝置上的無線通訊模塊，自動導(dǎo)引裝置內(nèi)無線通訊模塊接收到來自上位機的指令消息之后，把指令消息發(fā)送至自動導(dǎo)引裝置內(nèi)車載控制器模塊，車載控制器模塊控制自動導(dǎo)引裝置執(zhí)行運動或停止信號；

當(dāng)自動導(dǎo)引裝置為多個時，此時當(dāng)某個工位需要AGV時，呼叫信號發(fā)送至上位機模塊，所述上位機模塊根據(jù)自動導(dǎo)引裝置內(nèi)車載控制器發(fā)送的位置信號來判斷距離工位最近的自動導(dǎo)引裝置，并將運動信號發(fā)送至自動導(dǎo)引裝置的無線通訊模塊，自動導(dǎo)引裝置內(nèi)車載控制器控制此自動導(dǎo)引裝置運動至呼叫的工位處；當(dāng)所述距離呼叫工位最近的自動導(dǎo)引裝置有搬運任務(wù)時，上位機選擇距離工位位置次優(yōu)的自動導(dǎo)引裝置或者是閑置的自動導(dǎo)引裝置來完成搬運任務(wù)。

所述自動導(dǎo)引裝置車架前端的無線通訊模塊接收上位機發(fā)出的任務(wù)信息，并傳達給車載控制器模塊執(zhí)行，自動導(dǎo)引裝置車體本身的運行狀態(tài)及位置信息也由無線通訊模塊反饋給上位機做判斷；

自動導(dǎo)引裝置車頭底部安裝有光學(xué)傳感器，讀取地面上色帶軌跡信息然后反饋給車載控制器模塊，車載控制器模塊分別控制兩個驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動，使車體始終沿著色帶軌跡運動；

自動導(dǎo)引裝置車架兩側(cè)安裝有RFID標簽閱讀器，檢測地面上的RFID標簽卡，并反饋給車載控制器模塊，獲取車體當(dāng)前位置信息；

自動導(dǎo)引裝置主避障傳感器安裝于車頭前端，采用紅外線LED掃描測距，非接觸式測量，四個輔助避障傳感器分別安裝于自動導(dǎo)引裝置車體兩側(cè)，為非接觸式紅外避障傳感器，來檢測車體兩側(cè)的障礙物信息，主避障傳感器和輔助避障傳感器檢測的障礙物信息送車載控制器模塊，車載控制器模塊產(chǎn)生相應(yīng)的報警信息傳遞給觸摸屏進行聲光報警，車載控制器模塊并控制驅(qū)動機構(gòu)減速或者停車，直至障礙物清除，同時報警信息經(jīng)由無線通訊模塊反饋給上位機。

所述車間有色帶軌道上，有多處十字交叉的色帶節(jié)點用于AGV小車的轉(zhuǎn)向以及避讓其它AGV小車，當(dāng)兩輛自動導(dǎo)引裝置相向行駛時，上位機接收到小車的位置信息之后，如有行駛沖突時，上位機給靠近避讓色帶節(jié)點的自動導(dǎo)引裝置發(fā)送指令，使其運動到避讓色帶節(jié)點緩沖處以避讓其它自動導(dǎo)引裝置，當(dāng)?shù)缆窙]有自動導(dǎo)引裝置行駛沖突時，此自動導(dǎo)引裝置駛出避讓色帶節(jié)點避讓區(qū)繼續(xù)完成搬運任務(wù)。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明車間用自動導(dǎo)引裝置調(diào)度方法，AGV小車通過無線通訊模塊實時接收上位機命令，安全可靠，成本低，通用性強，適用于多種類型的車間生產(chǎn)系統(tǒng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明自動導(dǎo)引裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明自動導(dǎo)引裝置俯視圖；

圖3為本發(fā)明自動導(dǎo)引裝置驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明自動導(dǎo)引裝置升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5 為本發(fā)明的車間平面圖；

圖6 為本發(fā)明的AGV車間調(diào)度邏輯一圖；

圖7 為本發(fā)明的AGV車間調(diào)度邏輯二圖；

圖8 為本發(fā)明的AGV車間調(diào)度邏輯三圖。

具體實施方式

如圖1、2所示本發(fā)明自動導(dǎo)引裝置結(jié)構(gòu)示意圖和俯視圖，車架3下中間兩邊有兩個驅(qū)動輪12，前后兩邊各有兩個從動輪10，車體中間對稱放置蓄電池9，車頭內(nèi)有車載控制器模塊1，車頭最前端中間安裝主避障傳感器4，四個輔助避障傳感器5分別安裝于車體四角兩側(cè)，車頭前端的無線通訊模塊6用于接收車外上位機發(fā)出的任務(wù)信息，車頭頂部有觸摸屏2，車頭底部與車身連接位置安裝有光學(xué)傳感器7讀取地面上色帶軌跡信息，車架3兩側(cè)各安裝一個RFID標簽閱讀器8，用于檢測地面上的RFID標簽卡，兩個驅(qū)動輪12內(nèi)側(cè)，車架3上下架直接安裝有減震彈簧11。

如圖1所示，車體底盤安裝有四個萬向輪作為從動輪10，同時對車體起到支撐作用。如圖3所示自動導(dǎo)引裝置驅(qū)動機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，車架3中部為驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)包括兩臺驅(qū)動電機13、兩臺減速機14、兩個聯(lián)軸器15、兩個實心驅(qū)動輪12，兩臺驅(qū)動電機13帶有減速機14，減速機14末端接有聯(lián)軸器15與驅(qū)動輪12連接,采用雙電機差速驅(qū)動工作方式，兩臺驅(qū)動電機13分別由車載控制器模塊1進行控制。

如圖1所示車架3頂部安裝有升降機構(gòu)，升降電機18在車尾部，傳動軸20車體中間貫穿前后，物料檢測傳感器17位于車體頂部中間，如圖4所示自動導(dǎo)引裝置升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，升降機構(gòu)包括載物臺16、物料檢測傳感器17、升降電機18、兩個升降機19、傳動軸20、升降導(dǎo)軸21，車架3頂端安裝有載物臺16，載物臺16下方四角安裝有四個升降導(dǎo)軸21與車架3連接，物料檢測傳感器17安裝車架3中心處，安裝有減速機14的升降電機18安裝在車體末端，載物臺16前后下方各安裝一臺升降機19，載物臺16后端的升降機19一端連接升降機18的減速機14，另一端通過傳動軸20與載物臺16前端的升降機19連接，實現(xiàn)同步升降。當(dāng)AGV車體到達指定的裝載位置時，若物料檢測傳感器17檢測到AGV搬運車已經(jīng)到達物料架頂升位置時，就會給車載控制器模塊1發(fā)出相應(yīng)信號，然后車載控制器模塊1控制升降電機18完成相應(yīng)動作。

位于車架3前端的無線通訊模塊6用于接收上位機發(fā)出的任務(wù)信息，并傳達給車載控制器模塊1執(zhí)行，車體本身的運行狀態(tài)及位置信息也經(jīng)由無線通訊模塊6反饋給上位機做判斷。車頭底部安裝有光學(xué)傳感器7，可以讀取地面上色帶軌跡信息然后反饋給車載控制器模塊1，車載控制器模塊1分別控制兩個驅(qū)動電機13的轉(zhuǎn)動，使車體能夠始終沿著色帶軌跡運動。車架3兩側(cè)安裝有RFID標簽閱讀器8，用于檢測地面上的RFID標簽卡，并反饋給車載控制器模塊1，從而獲取車體當(dāng)前位置信息。主避障傳感器4安裝于車頭前端，采用紅外線LED掃描測距，非接觸式測量，其有效作用范圍為3m的半圓形。四個輔助避障傳感器5分別安裝于車體兩側(cè)，為非接觸式紅外避障傳感器，可用來檢測車體兩側(cè)的障礙物信息，根據(jù)主避障傳感器4和輔助避障傳感器5反饋回來的障礙物信息，車載控制器模塊1將會產(chǎn)生相應(yīng)的報警信息傳遞給觸摸屏2進行聲光報警，并控制驅(qū)動機構(gòu)減速或者停車，直至障礙物清除，同時報警信息也會經(jīng)由無線通訊模塊6反饋給上位機。

車間用自動導(dǎo)引裝置調(diào)度系統(tǒng)，包括車間、自動導(dǎo)引裝置（AGV小車）、無線通訊模塊、上位機模塊；所述無線通訊模塊用于當(dāng)某個工位需要AGV時，發(fā)送呼叫信息，AGV小車上無線通訊模塊接收到來自呼叫工位處的呼叫信息后，將信息發(fā)送至AGV小車內(nèi)車載控制器，所述車載控制器接收到呼叫信號后控制AGV運動至呼叫信號發(fā)出的工位處。

所述上位機模塊可以接收車載控制器發(fā)來的小車位置信號并顯示位置信息，所述上位機模塊還可以發(fā)送運動或停止信號至小車上的無線通訊模塊，所述無線通訊模塊接收到來自上位機的指令消息之后，把指令消息發(fā)送至所述車載控制器模塊，所述車載控制器模塊控制AGV執(zhí)行運動或停止信號，并且上位機可以手動控制AGV的運行。

當(dāng)AGV為多個時，此時當(dāng)某個工位需要AGV時，呼叫信號發(fā)送至上位機模塊，所述上位機模塊根據(jù)車載控制器發(fā)送的位置信號來判斷距離工位最近的AGV，并將運動信號發(fā)送至小車的無線通訊模塊，車載控制器控制此AGV運動至呼叫的工位處。當(dāng)所述距離呼叫工位最近的AGV有搬運任務(wù)時，上位機就會選擇距離工位位置次優(yōu)的AGV或者是閑置的AGV來完成搬運任務(wù)。

車間有色帶軌道上，有多處十字交叉的色帶節(jié)點用于AGV小車的轉(zhuǎn)向以及避讓其它AGV小車。當(dāng)兩輛AGV小車相向行駛時，上位機接收到小車的位置信息之后，就會給靠近節(jié)點的AGV發(fā)送指令，使其運動到節(jié)點緩沖處以避讓其它AGV小車，當(dāng)?shù)缆窙]有AGV行駛沖突時，此AGV駛出節(jié)點避讓區(qū)繼續(xù)完成搬運任務(wù)。所述的包裝區(qū)和生產(chǎn)線上都安裝有呼叫按鈕，用于呼叫AGV小車運載產(chǎn)品。

一種車間用AGV調(diào)度系統(tǒng)車間平面圖如圖5所示，所述車間內(nèi)部粘貼有色軌道23，AGV小車在軌道上行駛。包裝區(qū)29和組裝區(qū)22都安裝有呼叫按鈕28，組裝區(qū)22前方有組裝區(qū)貨架放置區(qū)24，并且車間內(nèi)設(shè)置有備用的貨架緩沖區(qū)以及AGV小車的充電區(qū)。圖5中25為組裝區(qū)備用貨架放置區(qū)，26是隔墻，27是備用貨架放置區(qū)，30是包裝區(qū)貨架放置區(qū)。

一種車間用AGV調(diào)度系統(tǒng)，當(dāng)AGV小車在行駛的過程中避障傳感器檢測到障礙物時，小車就會停止運動并且發(fā)出報警信息直至工作人員把障礙物清除；當(dāng)小車電源電量低于預(yù)定值時，完成搬運任務(wù)后就會自動運行到充電區(qū)充電；當(dāng)兩輛AGV小車相向行駛時，上位機接收到小車的位置信息之后，就會給靠近節(jié)點的AGV發(fā)送指令，使其運動到節(jié)點緩沖處以避讓其它AGV小車，當(dāng)?shù)缆窙]有AGV行駛沖突時，此AGV駛出節(jié)點避讓區(qū)繼續(xù)完成搬運任務(wù)。

如圖6所示AGV車間調(diào)度邏輯一圖，AGV車間調(diào)度第一種邏輯：包裝區(qū)29呼叫而組裝區(qū)22未呼叫。呼叫按鈕信號通過無線信號將呼叫信息傳輸?shù)缴衔粰C，上位機通過判斷，將指令信息通過無線通訊模塊傳輸?shù)紸GV小車的無線通訊模塊，小車接收到來自上位機的指令后，將指令傳輸?shù)杰囕d控制器模塊，使得待機狀態(tài)下的小車啟動運行至包裝區(qū)29，并把空貨架運送到指定的備用貨架區(qū)27，緊接著將備用貨架區(qū)27待包裝產(chǎn)品貨架運送至包裝區(qū)29進而完成運輸任務(wù)，若車載控制器模塊沒有新的指令，則小車將自動回到充電區(qū)充電待機。

如圖7所示AGV車間調(diào)度邏輯二圖，AGV車間調(diào)度第二種邏輯：包裝區(qū)29和組裝線22同時呼叫。AGV接收到上位機指令，自動將包裝區(qū)29的空料架運抵組裝線22頭的指定位置，組裝人員預(yù)先已將組裝線貨架放置區(qū)24裝滿貨品的料架放置在組裝線22靠近隔墻26旁的備用貨架區(qū)25，等待AGV抵達組裝線呼叫指定位置，操作人員拉去空料架并將備用貨架區(qū)的貨品架拉到AGV小車正上方，在操作人員置換的同時，AGV已掉頭完畢，接著執(zhí)行運抵包裝呼叫區(qū)指定位置貨架放置區(qū)30，至此AGV完成任務(wù)。

如圖8所示AGV車間調(diào)度邏輯三圖，AGV車間調(diào)度第三種邏輯：組裝線22呼叫而包裝區(qū)29未呼叫。AGV接收到上位機指令之后，自動將備用貨架區(qū)27的空料架運抵至組裝線頭指定位置，組裝人員預(yù)先已將裝滿貨品的料架放置在生產(chǎn)線旁的備用貨架區(qū)25，等AGV抵達組裝線呼叫指定位置，操作人員拉去空料架并將備用貨架區(qū)25的貨品架拉到小車正上方，在操作人員置換的同時，AGV已掉頭完畢，緊接著將貨品架運抵至備貨區(qū)指定位置，至此AGV完成運輸任務(wù)。

本發(fā)明針對背景技術(shù)中所述的不足進行了改進，實現(xiàn)了色帶尋跡方式、RFID標簽的定位方式，并且觸摸屏2的使用也極大的方便現(xiàn)場人員調(diào)試。本發(fā)明的AGV調(diào)度系統(tǒng)能夠靈活調(diào)度多個AGV，避免AGV相互碰撞，在實際使用時，只需少量人員便可完成貨物的運輸，降低成本，提高了工作效率，提高了市場競爭力，通用性強，適用于多種類型的車間包裝系統(tǒng)。