模組化、移動性——藉助無人搬運車(AGV),踏上追求最高靈活性之路

Oct 19, 2020

在道路交通領域還處於起步階段的很多東西在很多公司中早就已經成爲日常:自動導引系統(AGV),即Automated Guided Vehicles。它們可確保工作流程順暢、在靈活度方面確定標尺。這也是Melkus Mechatronic的特長所在。這家位於薩爾茨堡的公司在這方面依賴於SICK公司最高水準的模組化車輛方案和感測器技術——而這為最佳的創新型物流解決方案留足了空間。

The AGV product family from Melkus Mechatronic with the catchy name “Agumos” ensures flexible transport in production and surrounding areas.
Melkus Mechatronic的AGV系列冠以「Agumos」這個響亮的名稱,能夠確保在製造流程中和周圍區域內進行靈活的運輸。
The AGV product family from Melkus Mechatronic with the catchy name “Agumos” ensures flexible transport in production and surrounding areas.
Melkus Mechatronic的AGV系列冠以「Agumos」這個響亮的名稱,能夠確保在製造流程中和周圍區域內進行靈活的運輸。

靈活性始終是製造領域獲得成功的決定性因素之一——實現經濟化單次批量生產的關鍵。Andreas Melkus是電子公司Sigmatek的創始人,從2014年開始一直與Melkus Mechatronic合作,為市場提供真正意義上的自動導引系統。對他而言,非常明確的一點是:「將來,很多生產都不再使用固定的連接系統,而是採用靈活的製造流程,可以在這種製造流程中形成作業島,也可以將其解體。這一願景讓我著迷,並導致引入了公司內部物流體系。」

與Melkus Mechatronic一起,Andreas Melkus為公司晉級到AGV世界奠定了基礎。當然,Sigmatek的技術從一開始就爲此提供了支援。「我們可以使用Sigmatek的電子和機械組件,還可以利用一個頂級的研發部門,他們時刻準備好針對性地進一步開發解決方案——他們是完美的合作夥伴。」

 

結構小巧、表面負荷低

Agumos也被稱爲敏捷的AGV,Melkus Mechatronic將此投入生產之中。其結構設計的重要特點在於可操作性高、結構設計小巧、表面負荷低,最重要的是可以進行模組化,因此,採用同一款方案,可以生產不同的AGV——從大小型運輸箱到滿負荷的托盤,都可勝任。驅動裝置分佈在八個輪子上,因此,Agumos對地面產生的點狀負荷相對較小,而且轉動底盤時輪子不會轉動。

 
「續航里程」決定一切

在下一次充電之前可持續的里程數是AGV的一個關鍵係數。因此,在運輸車輛平臺的研發過程中非常注重自重輕、能量回收的特點,從而讓蓄電池能夠實現最大續航里程。Andreas Melkus:「經過深思熟慮的結構設計、使用先進的蓄電池技術、可靠而迅速的W-LAN以及很多其他重要的研發成果,這一切使得精巧型AGV成為可能。藉助Agumos,我們得以創造出卓越的晶片。該平台基於驅動技術、型式設計、效率和安全技術的最佳協調組合。從而在不同領域的應用中脫穎而出。」

 

車上安全

頂級安全技術對於AGV而言至關重要。從前人們還在設想,這種車輛只在封閉的區域行駛;但現在我們知道,這不具有實際可操作性且從長遠來看無法實現,因爲人必須時不時伸出手來。Andreas Melkus:「現在,人們幾乎不會投資要維修就必須關閉全套設備的運輸解決方案。因此,車輛的運行必須能夠保障人員的安全。當然,這取決於是否具有優質的感測器。SICK正是我們爲此所需的合作夥伴。」

 

Tempo符合PL d標準

如果涉及到人身安全,那麽感測器、評估元件和促動器——即系統的整條流程鏈必須滿足高標準的效能等級d,否則就會「斷氣」。Andreas Melkus:「如果不能保證所要求的安全性,則AGV的速度必須降低到每秒300 mm以下。在車距較大時,駕駛員當然不希望用「爬行速度」移動。因此,您需要配備高度可靠的安全區域掃描器。SICK爲我們提供的Sicherheits-Laserscanner安全區域雷射掃描器 S300 Expert堪稱完美解決方案——該掃描器能夠達到符合EN ISO 13849標準的d級效能等級。因此,Agumos能夠行駛得更快。」


具有48個保護區域的安全區域雷射掃描器

安全區域雷射掃描器S300的衍生版本的主要區別在於需要配置的保護區域數量不同。因此,開創出了多種應用可能。SICK奧地利工業安全和運動控制感測器市場產品經理Werner說:「Professional和Expert兩個版本主要用於移動應用領域,因為它們具有最多數量的可自由配置的字段集群、具有原始資料介面和動態輸入端,能夠透過此輸入端對來自驅動器的編碼器信號直接進行處理——這對於Melkus Mechatronic的AGV來説堪稱完美。」

 

包括原始資料

如果有人突破保護區域,則會觸發相應的安全功能。Werner Zipperer說:「會降低行駛速度、發出聲音和視覺警告以及徹底停車——根據需要而定。此外,安全區域雷射掃描器具有一個RS422介面,能夠用於傳輸原始資料、支援導航功能。」Andreas Melkus說:「我們在這裏總共安裝了17個與安全相關的處理器和8個上級處理器,能夠對地各個底盤分別進行監控、相互進行監控以及監控運動情況。」繞圈行駛時,每個車輪以不同的速度旋轉。因此,這樣才能進行圓圈狀移動。「如果總量不一致,則安全控制器會進行干預。換言之:在這種情形下,我們不僅是以安全速度行駛,也是在安全方向上行駛,」Melkus如是説。

 

安全精巧

對於AGV而言,安裝空間是一個重要因素——不僅僅是對於細長的S300而言。在托盤運輸領域,用於滑板的空間非常小,在取下托盤時必須能夠精準地深入到托盤下方。在這種情形下,每一毫米都至關重要。尤其是高空作業更要緊凑,否則,滑板無法放置。因此,針對這些應用,Melkus也向感測器專家SICK進行了求助:「專家爲我們量身修改了一款2D-LiDAR感測器,讓我們能夠將其直接安裝到堆高機中——這種解決方案前所未有。」

 

採用2D-LiDAR感測器實現精準定位

在全速行駛時,S300 Expert能夠確保人員和機器的安全,而2D-LiDAR(Light detection and ranging,光檢測和測距)感測器TiM5則在將滑板緩慢插到托盤下方時進行精準定位。根據滑板尖端而定,安裝有一個用於測量的感測器。René Klausrigler是SICK奧地利公司的識別與測量市場產品經理,他説:「插入托盤下方時(反方向進行),2D-LiDAR感測器TiM5會提供用於AGV精準定位的資料。滑板內可用的安裝高度是真正的挑戰所在。我們可以藉助轉爲此應用開發的TiM感測器特殊版本來實現這一點。這一款版本的結構型式轉爲滑板而設計。這確實需要團隊合作。」

Installed into the tip of each of the two blades of the Agumos G130 is a TiM5 2D LiDAR sensor that was modified specifically for Melkus Mechatronic.
在Agumos G130滑板的兩個尖端上分別安裝有一個經過修改、專門用於Melkus Mechatronic的2D-LiDAR Sensor TIM5感測器。
Installed into the tip of each of the two blades of the Agumos G130 is a TiM5 2D LiDAR sensor that was modified specifically for Melkus Mechatronic.
在Agumos G130滑板的兩個尖端上分別安裝有一個經過修改、專門用於Melkus Mechatronic的2D-LiDAR Sensor TIM5感測器。

適用於製造業4.0的靈活解決方案

雖然Melkus Mechatronic的目標是批量生產,但很早以前就已經不再是「成批」生產AGV。而是將客戶的需求考慮在內。Andreas Melkus:「我們從一開始就以模組化的方式開發Agumos。這是真正實現製造業4.0所需的靈活性的關鍵。」AGV在過去幾年內朝向未來取得了重大進展,並且Andreas Melkus確信,由於具有靈活性、製造成本更低,它們會代替越來越多的固定式輸送技術裝置。實現工業4.0的重要基石。全速前進!

從左往右:Andreas Melkus,Melkus Mechatronic股東;René Klausrigler,SICK 奧地利公司的識別與測量市場產品經理; Andreas Preuner,SICK奧地利公司業務/大客戶經理團隊主管;Patryk Hoffman,Melkus Mechatronic總經理;Werner Zipperer,SICK奧地利公司工業安全和運動控制感測器市場產品經理

 

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