一种全自动AGV物料循环搬运系统的制作方法

本实用新型涉及无人搬运系统设备技术领域，尤其是一种全自动agv物料循环搬运系统。

背景技术：

无人搬运车(automatedguidedvehicle,简称agv)是指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶且具有安全保护以及各种移载功能的运输车，在本文agv系统中使用的是滚筒式agv，物料可放在agv的滚筒线上，通过与动力接驳平台的对接，实现自动上、下料。

国内智能物流系统的发展大致经历了三个主要阶段：

起步阶段：在1975-1985年，我国智能物流系统发展处于起步阶段，在这一时期，我国已完成系统的研制与应用，但由于经济发展的限制，智能物流系统应用极其有限；

发展阶段：1986-1999年，属于我国智能物流系统的发展阶段，随着现代制造业向中国逐步转移，相关企业认识到现代化物流系统技术的重要性，其核心的智能仓储技术获得市场认识，相关技术标准也陆续出台，促进了行业发展；

提升阶段：2000年至今，可看作我国自动化物流系统的提升阶段，在这一阶段，市场需求与行业规模迅速扩大，技术全面提升，现代仓储系统、分拣系统和智能立体库技术在国内各行业开始得到应用，尤其以烟草、冷链、新能源汽车、医药、机械制造等行业最为突出。

更多国内企业进入智能物流系统领域，通过引进、学习世界最先进的自动化物流技术以及加大自主研发的投入，使国内的智能物流技术水平有了显著提高。但是，目前的智能物流技术中，多是对仓储物料的转运，缺少对生产过程中物料识别和转运的思考，对人的依赖较大，需要改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对上述情况提供一种全自动agv物料循环搬运系统，该搬运系统低成本、低依赖性、高效率、高稳定性、高自动化运行，大大提升了自动化水平和生产效率。

本实用新型的具体方案是：一种全自动agv物料循环搬运系统，包括有路线ⅰ、路线ⅱ、路线ⅲ、生产线接驳结构、物料检测系统、wms系统、agv小车、agv管理系统，其中路线ⅰ与路线ⅱ形成一条封闭循环搬运路线，路线ⅰ和路线ⅲ形成另一条封闭循环搬运路线；路线ⅰ、路线ⅱ、路线ⅲ上各自均设有若干个地标tag；

所述生产线接驳结构包括若干个工作台接驳滚筒线，每个工作台接驳滚筒线设置不同的工位号，每个所述工作台接驳滚筒线上的物料设置有相应的需要转运到目的地的物料编号；每个工作台接驳滚筒线上均设置有两个相互反向运动的物料栈板；

所述物料检测系统包括有设置在各组生产线对应的工作台接驳滚筒线上的若干个漫反射式距离传感器，所述漫反射式距离传感器的组合使用可以准确的判断物料的有无情况和运送到位情况，并实时把该信息传送给wms系统中；

所述wms系统根据物料检测系统给定的信息，运算出对应的工位需求的物料编号，再根据路线ⅰ已有满料信息和agv实时运行状态，合理的把运送任务指派给对应的agv小车，并在每个上料、下料接驳点核实动作交互的可靠性、安全性；

所述agv小车的两侧分别安装有对射式传感器，各组生产线对应的工作台接驳滚筒线设置在agv小车路线的一侧，利用对射式传感器与工作台接驳滚筒线进行信号互锁，协助agv小车精准运作，在所述agv小车上还安装有辊道，以实现物料的装卸；

所述agv管理系统用于管理agv小车的各种路线运行和路线记录，以及agv小车上的辊道搬运的动作控制和记录。

进一步的，本实用新型中所述wms系统是对批次管理、物料对应和即时库存管理功能综合运用的管理系统，通过wms系统管理物料的上料业务、下料业务、信号收集处理、调度任务生成，控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现仓储物流信息管理。

进一步的，本实用新型中所述agv管理系统、wms系统、物料检测系统相互之间进行联网对接。

进一步的，本实用新型中所述agv小车上设置有无线通讯模块。

本实用新型中在每次agv小车运送完满料时都会带回一组空托盘、空的物料栈板，以供下次满料时搬运使用，此系统大大节省了人工资源和时间成本，整个生产物料转运实现了全自动，提升了效益；同时该搬运系统低成本、低依赖性、高效率、高稳定性、高自动化运行，大大提升了自动化水平和生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型的原理框图；

图3是图1中k处放大结构示意图。

图中：1—满载agv小车,2—在线操作工，3—工作台接驳滚筒线，4—工位号，5—空物料栈板，6—路线ⅲ，7—路线ⅱ，8—空载agv小车，9—路线ⅰ，10—地标tag，11—满物料栈板。

具体实施方式

参见图1、图2、图3，本实用新型是一种全自动agv物料循环搬运系统，包括有路线ⅰ9、路线ⅱ7、路线ⅲ6、生产线接驳结构、物料检测系统、wms系统、agv小车、agv管理系统，其中路线ⅰ与路线ⅱ形成一条封闭循环搬运路线，路线ⅰ和路线ⅲ形成另一条封闭循环搬运路线；路线ⅰ、路线ⅱ、路线ⅲ上各自均设有若干个地标tag10；所述生产线接驳结构包括若干个工作台接驳滚筒线3，每个工作台接驳滚筒线设置不同的工位号4，每个所述工作台接驳滚筒线上的物料设置有相应的需要转运到目的地的物料编号；每个工作台接驳滚筒线上均设置有两个相互反向运动的物料栈板（5和11对应的空物料栈板及满物料栈板）；所述物料检测系统包括有设置在各组生产线对应的工作台接驳滚筒线上的若干个漫反射式距离传感器，所述漫反射式距离传感器的组合使用可以准确的判断物料的有无情况和运送到位情况，并实时把该信息传送给wms系统中；所述wms系统根据物料检测系统给定的信息，运算出对应的工位需求的物料编号，再根据路线ⅰ已有满料信息和agv实时运行状态，合理的把运送任务指派给对应的agv小车，并在每个上料、下料接驳点核实动作交互的可靠性、安全性；所述agv小车的两侧分别安装有对射式传感器，各组生产线对应的工作台接驳滚筒线设置在agv小车路线的一侧，利用对射式传感器与工作台接驳滚筒线进行信号互锁，协助agv小车精准运作，在所述agv小车上还安装有辊道，以实现物料的装卸；所述agv管理系统用于管理agv小车的各种路线运行和路线记录，以及agv小车上的辊道搬运的动作控制和记录。

进一步的，本实施例中所述wms系统是对批次管理、物料对应和即时库存管理功能综合运用的管理系统，通过wms系统管理物料的上料业务、下料业务、信号收集处理、调度任务生成，控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现仓储物流信息管理；进一步的，本实用新型中所述agv管理系统、wms系统、物料检测系统相互之间进行联网对接；进一步的，本实用新型中所述agv小车上设置有无线通讯模块。

一种全自动agv物料循环搬运系统是通过在agv地图上的设置多个地标tag、现场布置多组接驳结构以及物料检测系统，由中央控制系统统一管理调度agv小车，来实现物料的自动化转运及空物料栈板的循环使用。如附图图1所示，在各个交通及工位点设置不同的识别点（tag），agv小车在路线ⅰ从h工位点驶入，中央控制系统会根据路线ⅱ及路线ⅲ缺料情况分派给agv管理系统一个运送满料的调度任务，agv管理系统接收到任务之后会解析出相关信息，从而知晓需要在指定的工位停车接驳满料；

当agv小车在路线ⅰ行驶过程中，会不断的读取到各个布设的地标tag，它会实时的对比读取到的tag跟自身需要停靠点信息的吻合性，一旦找到对应的取料接驳点tag，agv小车立即停车准备好接驳动作流程，同时上传此时的相关信息给中央控制系统，中央控制系统分析通过之后会回传一条确认接驳的指令，同时控制路线ⅰ的接驳结构开始送料，agv小车接到确认指令之后开始动作接驳流程，直至整个接驳完成；

agv小车载上满料之后，会根据运送目标智能选择分岔路口，安全抵达指定的结束接驳点，到达目标位置之后同样也会停车发送相关信息给中央控制系统，中央控制系统分析通过之后会回传一条确认接驳的指令，同时控制路线ⅱ或者路线ⅲ的接驳结构开始接料，agv接到确认指令之后开始动作送料流程，直至整个送料及接料完成；

agv小车在路线ⅱ或者路线ⅲ完成了满料的转运之后，中央控制系统会指派一条回空托盘、空物料栈板的指令任务，此时agv会重复送满料业务流程，只是此时转运的空托盘、空物料栈板，转运的起始地是路线ⅱ或者路线ⅲ；

agv小车在完成最后的空托盘、空物料栈板接驳之后，又会在路线ⅰ上重新开始接收满料搬运的调度任务，形成了一个完整的物料转运、空栈板重复使用的循环过程。

本实用新型的搬运系统具体的工作实施步骤为：

步骤1、项目场景内接驳结构、物料检测系统全部连接到中央控制系统内并由中央控制系统控制，所有agv小车的任务由中央控制系统统一分配，agv只跟中央控制系统相互传输数据；

步骤2、中央控制系统检测工作线是否缺料，并实时更新后台数据，检测到路线ⅱ、路线ⅲ有工位缺料时，中央控制系统根据需求生成对应的需求信息，再根据在线agv的实时空闲、忙碌情况，将搬运任务发送到指定的agv小车内；

步骤3、agv小车在行驶过程中接收到新的调度任务，会根据接收到的报文解析成对应的工位信息和停靠动作信息；

步骤4、agv小车在沿着预设的路线ⅰ线路运行时，实时读取识别节点信息并分析该识别节点（地表tag）是否为调度任务的起始停靠识别点，如果是需要停靠的识别节点，则立即停车，同时将自身的相关信息发送给中央控制系统；

步骤5、中央控制系统收到agv小车的停靠信息后，再次确认路线ⅰ接驳结构的物料及动作信息，核对无误后，会再次发送一组接驳通知报文给该agv小车，同时也会慢速驱动该停靠点的接驳辊道滚动输送满物料栈板；

步骤6、agv小车接收到中央控制系统的接驳通知之后，通过自身的控制系统驱动车身的辊道机构，此时满物料栈板会缓缓的从路线ⅰ下料口处转运至agv小车的车身辊道上，当物料完全离开路线ⅰ下料口时，路线ⅰ旁的接驳机构会停止转动，当agv管理系统检测到物料到位信号时，agv上的滚筒机构也会停止运行，同时会发送一组信息给中央控制系统；

步骤7、中央控制系统接收到agv的物料接驳完成信息后，根据实时的交通状况，会回复一条通行或者停车等待的信息；

步骤8、agv小车接收到通行指令后，会沿着预设的路线行驶，直到路线ⅱ和路线ⅲ上行分岔点时，会根据调度任务的结束停靠识别点信息判断是直行还是右分岔；

步骤9、agv小车在路线ⅱ或者路线ⅲ实时读取识别节点信息并分析该识别节点是否为调度任务的结束停靠识别点，如果是需要停靠的识别节点，则立即停车，同时将自身的相关信息发送给中央控制系统；

步骤10、中央控制系统收到agv的停靠信息后，再次确认路线ⅱ或者路线ⅲ接驳结构的物料及动作信息，核对无误后，会再次发送一组接驳通知报文给该agv，同时也会慢速驱动该停靠点的接驳辊道滚动等待接驳从agv转运的物料；

步骤11、agv小车接收到中央控制系统的接驳通知之后，通过自身的控制系统驱动车身的辊道机构，此时满物料栈板会缓缓的从agv小车转运至路线ⅱ或者路线ⅲ接驳结构上，当物料完全离开agv小车时，agv上的滚筒机构会停止转动，当路线ⅱ或者路线ⅲ接驳结构检测到物料到位信号时，路线ⅱ或者路线ⅲ接驳结构也会停止运行，同时agv会发送一组信息给中央控制系统；

步骤12、ag小车v做完满料的转运工作之后，自身会清空本次调度任务，等待中央控制系统下发的新任务，中央控制系统此时会根据agv小车所处的位置，采用最短时间、最近路线等原则下发一条运送空物料栈板的调度任务；

步骤13、agv小车接到运送空物料栈板的调度任务之后，会重复步骤3至步骤11等一系列动作，只是本次接驳的是空物料栈板，是从路线ⅱ或者路线ⅲ搬运物料至路线ⅰ的过程，中间的接驳业务流程跟运送满料是一样的逻辑；

步骤14、agv小车在完成空物料栈板的转运工作之后，自身会清空本次调度任务，等待中央控制系统下发的新任务，再次进入到搬运满物料的循环过程中。

本实用新型中所有的接驳结构和物料检测系统都由中央控制系统管理，agv的调度任务由中央控制系统指派，在每个工位处放置对应的地标tag，agv小车读取每个识别点时会分析本识别点是否为任务停靠点，如果是任务停靠点立即停车，并跟中央控制系统进行动作交互，完成物料的转运动作，同时由于系统设计时考虑到空托盘、空物料栈板等回收重复使用性，在每次agv运送完满料时都会带回一组空托盘（也相当于空物料栈板）、空物料栈板，供下次满料搬运使用，此系统大大节省了人工资源和时间成本，整个生产物料转运实现了全自动运行，极大的提升了效益。