用于拉丝车间烘干炉的AGV系统的制作方法

本发明涉及agv系统，尤其涉及一种用于拉丝车间烘干炉agv系统。

背景技术：

目前，大部分企业生产车间内的物料搬运是使用人工或固定输送设备来实现。使用人工搬运存在的主要问题是工作强度大，出错率高，管理困难，且人工成本也越来越高；如使用行驶轨道固定或行驶线路固定的固定设备，对于复杂的工况，则会存在系统柔性差，系统可扩展性差，维护成本高等问题。

自动导引运输车(automatedguidedvehicle，简称agv)系统，是指由多个装备有电磁或光学等导引设备的小车所组成的自动导引运输系统，agv小车能够沿设定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能，可以较好的解决上述问题。

然而，对于拉丝车间的实际情况，车间内纱架车与烘干炉系统的对接接口不仅需要考虑agv小车与各个接口的物理尺寸的匹配，还要确保纱架车在接口点的定位，并且要保证纱架车的摆放方向的一致性，使空纱架车便于烘干炉前的传输系统的勾取。现有的agv系统并不能满足如此复杂的作业需求，不能对应不同的对接设备和接口，以及保证一定的扩展性。

因此需要开发一种能够解决上述技术问题的用于拉丝车间烘干炉的agv系统，实现拉丝车间内纱架车进入烘干炉的无人化搬运，提高生产效率。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种用于拉丝车间烘干炉的agv系统，实现拉丝车间内纱架车进入烘干炉的无人化搬运，提高生产效率。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种用于拉丝车间烘干炉的agv系统，所述agv系统包括agv装置、炉前传输装置和导向装置，所述agv装置包括多台agv小车、装载于每一所述agv小车的车载控制装置以及连接于各所述车载控制装置的agv调度管理装置；所述炉前传输装置包括设于所述烘干炉入口的用于将纱架车传输至所述烘干炉内的传输组件以及用于控制所述传输组件的传输控制装置，所述传输控制装置与所述agv调度管理装置交互，以使所述agv小车对所述纱架车的操作完成后再由所述传输组件将所述纱架车传输至所述烘干炉内；所述导向装置，用于自所述agv小车将所述纱架车搬运到位后开始，至所述纱架车进入所述烘干炉中的所述纱架车的移动导向。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：本发明的用于拉丝车间烘干炉的agv系统，实现拉丝车间内纱架车进入烘干炉的无人化搬运，满足了提高生产效率的要求。对于拉丝车间的实际情况，本发明的agv系统，有效的实现了车间内纱架车与烘干炉系统的对接，通过导向装置保证纱架车的摆放方向的一致性，使纱架车便于烘干炉的炉前传输系统的勾取。满足了玻璃纤维制造车间的复杂作业需求，并且具有一定的扩展性。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。

图1a为本发明实施例的agv系统的纱架车的主视示意图。

图1b为本发明实施例的agv系统的纱架车的俯视示意图。

图1c为本发明实施例的agv系统的纱架车的右视示意图。

图2a为本发明实施例的agv系统装载有纱架车的agv叉车的主视示意图。

图2b为本发明实施例的agv系统装载有纱架车的agv叉车的俯视示意图。

图2c为本发明实施例的agv系统的agv叉车的立体示意图。

图3a为本发明实施例的agv系统中取车点的主视示意图。

图3b为本发明实施例的agv系统中取车点的俯视示意图。

图4为本发明实施例的agv系统的结构示意图。

图5a为本发明实施例的agv系统的纱架车进入烘干炉的主视示意图。

图5b为本发明实施例的agv系统的纱架车进入烘干炉的俯视示意图。

图5c为图5a中的a向视图。

图6a为本发明实施例的agv系统的导向装置的主视示意图。

图6b为本发明实施例的agv系统的导向装置的俯视示意图。

图6c为本发明实施例的agv系统的导向装置的右视示意图。

1、纱架车

11拉块

12万向轮

13固定轮

2、agv叉车

21导向装置

22货叉

23前支腿

24导向定位块

241斜面部

242水平部

3、取车点

31平台秤

32第一导轨

33条码阅读器

34工作站

35第二导轨

5、烘干炉

51炉门

52气缸连杆

53推拉块

54万向轮导向装置

55拉块导向支架

56地面导轨

57固定轮导向装置

571内侧板

572外侧板

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在说明本发明或本发明优选实施例的元件时，词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意欲指的是存在着一个或更多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”等意欲是开放性的且指的是除了所列出的元件之外还可存在其它元件。

本发明实施例的agv系统，可用于玻璃纤维制造行业，完成拉丝车间中纱架车在烘干炉前的搬运及进入烘干炉的对接搬运等问题。

为了完成以上功能，本发明实施例的agv系统，包括agv装置、炉前传输装置和导向装置。其中，agv装置包括agv小车、车载agv控制装置和agv调度管理装置。而炉前传输装置，则包括传输组件及用于控制传 输组件的控制装置；而导向装置，则包括设置于地面的地面导轨和在地面导轨之上设置的纱架车导向装置。

一、agv装置

其中的agv小车，优选的是使用agv叉车2，agv叉车2可采用托盘式叉车进行改造而得。如图2a-图2c所示，agv叉车2包括导向装置21、一对前支腿23和一对货叉22，其中，导向装置21优选的是使用激光进行导向，设置于agv叉车2顶端的位置。而前支腿23向内侧移动，使agv叉车2在宽度方向尺寸尽量小。两前支腿23的间距大于两货叉22的间距，两货叉22的间距大于agv叉车2所装载的纱架车1的固定轮(又称定向轮)13的轮距。

而货叉22上增加导向定位块24，用于叉取纱架车1的底框架，如图2c所示，导向定位块24包括设置在相对内侧的水平部242和设置在相对外侧的斜面部241，斜面部241越向内高度越低，以便于纱架车1的底框架能够顺利并平稳地滑入货叉22中。

每一agv叉车2上都装载有车载控制装置，以控制对应agv叉车2的移动、停止、货叉22提升等动作以及与外部装置的通信，agv叉车2的数量可以根据实际情况来确定，例如为四个。各个agv叉车2的车载控制装置，又都连接并受控于agv调度管理装置，由agv调度管理装置来确定由哪一台agv叉车2来执行某一具体的任务。

在玻璃纤维制造车间，agv叉车2的主要任务就是搬运纱架车1，包括搬运装载有货物的装纱车和没有装载货物的空纱车。

如图1a-图1c所示，纱架车1具有拉块11、一对万向轮12和一对固定轮13，其中，拉块11设置在纱架车1的底面上，横向上看，是设置在纱架车1的纵向中间位置，在纵向上看，是设置在车尾的位置，而固定轮13则是设置在车头的位置，万向轮12在前后方向上是靠近拉块11的位置设置。

本发明实施例的用于拉丝车间烘干炉的agv系统，可以说是整个玻璃纤维制造车间的agv系统的一个子系统，而整个agv系统则包括mas系统、条码管理系统、地面光电系统和agv控制管理系统。因此，本发明实施例的agv系统，除去上述的agv装置、炉前传输装置和导向装置之外，还可包括mas系统、条码管理系统和地面光电系统。这其中，条码管理系 统是核心控制系统，由条码管理系统来控制整个系统的可靠高效运行。

mas系统可以是玻璃纤维制造车间的生产管理系统或生产信息系统，或者是上述系统的一部分，mas系统的作用是将纱架车1所搬运的货物信息和货物可以搬运的点发送给条码管理系统，而对于空纱车可以搬运的点，则既可以由mas系统提供，也可以由条码管理系统根据设定的算法计算得出。

地面光电系统主要的作用是反馈信息点光电占位信号给条码管理系统，地面光电系统主要包括实体地面光电组和地面光电系统控制器。其中，实体地面光电组可为光电开关、红外传感器等，而地面光电系统控制器可以由plc(可编程控制器)来实现，将实体地面光电组的感测结果传输给条码管理系统，以由条码管理系统来根据各个信息点的占用情况来统筹出如何将需要搬运的货物搬运至可以搬运的点。而上述的信息点，则包括但不限于取车点3、烘干炉5等可能是搬运的目的地及所可能经过的点，还可能是暂存点等等待区域，以及agv叉车2的充电点等与系统运行直接相关的点。

所述地面光电系统，可以将拉丝车间的地面划分为多个区域，每个区域设置若干个检测点，每个所述检测点布置一个或两个光电开关，并布置与所述光电开关相连接的可编程控制器(plc)。

本发明实施例的agv系统，条码管理系统负责将各点的作业下发给agv调度管理装置；agv调度管理装置负责与车载控制装置通信，并调度agv叉车2执行作业；条码管理系统可以根据与agv调度管理装置交互的信息，只要是在agv叉车2到达目标位置的入口点前，就可以修改目标位置，以让agv叉车2到达更适合的目标位置。agv叉车2完成工作后，上报给条码管理系统，以待条码管理系统发出下一控制指令。

如图3a和图3b所示，在纱架车1进入烘干炉之前，工人将纱架车1从控制室拉出并推到取车处进行称重、读取条码并确认信息，主要是确认与条码管理系统发来的货物信息一致。agv调度管理装置控制agv叉车2到取车点3将装纱的纱架车1搬运到烘干炉5的放车点，在烘干炉5放车点与炉前传输装置进行对接，将纱架车1拉入烘干炉5进行烘烤作业。

如图3a和图3b所示，取车点3设置有平台秤(或称地秤)31、第一导轨32、条码阅读器33、工作站34和第二导轨35。平台秤31上焊接有两条第一导轨32，在平台秤31两边的地面上安装有第二导轨35，平台秤31上的 第一导轨32与地面上的第二导轨35对接，第一导轨32与第二导轨35之间的间隙约10mm。在第一导轨32的一侧安装条码阅读器33和工作站34。

由人工将纱架车1推向平台秤31上的地面导轨32，由条码阅读器33自动扫条码并由平台秤31称重，人工在工作站34确认信息后，将纱架车1推到前面一个取车位。人工推纱架车1时需要保证纱架车的摆放方向，即万向轮12朝外，人工推纱架车1的方向如图3a中的箭头所示。

二、炉前传输装置

炉前传输装置，包括设于所述烘干炉入口的传输组件以及用于控制所述传输组件的传输控制装置，本实施例中，传输组件整体上可称为“气缸连杆推拉块”，而传输控制装置则优选的是气缸控制装置。气缸连杆推拉块通过与纱架车1的拉块11的配合，来实现对纱架车1的拉动。

如图5a-图5c所示，本实施例中，传输组件优选的由气缸连杆52和推拉块53组成。气缸连杆52自烘干炉5之外，经过炉门51而延伸至烘干炉5内，同一气缸连杆52上连接有多个推拉块53，通过推拉块53与纱架车1的拉块11的配合，来实现对纱架车1的拉动。其中，推拉块53具有斜面状结构。

在纱架车1被agv叉车2搬运到位后，气缸控制装置控制气缸连杆52伸缩，这时推拉块53会向拉块11的方向运动，其斜面状结构被拉块11压下，在推拉块53越过拉块11之后，推拉块53的斜面状结构弹起，这时气缸控制装置再控制气缸连杆52缩回，从而使得推拉块53能够拉动纱架车1向烘干炉5的方向运动，这一过程可以称为是推拉块53与拉块11的接洽。在行程较长时，可由多个推拉块53依次拉动纱架车1运动。

在推拉块53进行上述对纱架车1的拉取(或称勾取)动作时，需要由气缸控制装置与车载控制装置或agv调度管理装置进行交互，以使agv叉车2对纱架车1的操作完成后再由气缸连杆52将纱架车1勾取至烘干炉5内，防止两者同时作用于纱架车1时对纱架车1造成损害。

为了控制气缸连杆52和推拉块53钩取纱架车1动作与agv小车放置纱架车1动作的相互锁定，气缸控制装置的plc和agv调度管理装置的plc之间可通过西门子profinet(工业以太网)接口和profinet进行通信。气缸控制装置的plc在气缸动作前，例如为1分钟前，发出推拉块53即将在对应 纱架车1传送位勾取动作指令信号，并在气缸动作完成并回位后，将此信号解除。

当agv调度管理装置检测到气缸控制装置的plc有勾取动作指令信号输出时，则agv调度管理装置不得执行装卸纱架车1的相关操作，也即控制agv叉车2不动作。而agv调度管理装置在agv叉车2装卸纱架车1前，也首先发出对应纱架车1传送位的agv装卸货指令信号，并在装卸货完成后，将agv装卸货指令信号解除。当气缸控制装置检测到agv装卸货指令信号有输出时，则控制气缸不得执行勾取纱架车1的操作。为防止通信故障或其它问题导致信号长时间锁定，当勾取动作指令信号输出时间超过第一设定时间，例如3分钟，或者agv装卸货指令信号输出时间超过第二设定时间，例如2分钟时，气缸控制装置和agv调度管理装置可同时发出报警，或者发出报警信息，提醒工作人员进行故障诊断及问题排除。以有利于整个agv系统的顺利运行。

三、导向装置

导向装置，主要用于在纱架车1由agv叉车2运送到位后，至进入烘干炉5过程中的运动导向。

如图6a-图6c所示，烘干炉5的导向装置包括地面导轨56和纱架车导向装置，纱架车导向装置包括固定轮导向装置57、万向轮导向装置54和拉块导向支架55。

地面导轨56可以由槽钢实现，槽钢上设置有一段垂直导向(例如导向斜面)，用于纱架车1的固定轮13放入地面导轨56的垂直方向导向，用于固定轮13水平导向的是内侧板571和外侧板572，如图6c所示。其中，内侧板571和外侧板572均倾斜设置，且内侧板571略高于外侧板572，内侧板571也略宽于外侧板572。

而万向轮导向装置54包括槽钢的入端端头设置的呈喇叭口状的水平与垂直导向装置，用于当推拉块53拉动纱架车1时，将纱架车1的万向轮12导入地面导轨56中，而一对地面导轨56之间设置的拉块导向支架55，用于纱架车1的拉块11的垂直和水平导向。

本发明的用于拉丝车间烘干炉的agv系统，实现拉丝车间内纱架车进入烘干炉的无人化搬运，满足了提高生产效率的要求。对于拉丝车间的实际 情况，本发明的agv系统，有效的实现了车间内纱架车与烘干炉系统的对接，通过导向装置保证纱架车的摆放方向的一致性，使纱架车便于烘干炉的炉前传输系统的勾取。满足了玻璃纤维制造车间的复杂作业需求，并且具有一定的扩展性。

应理解，以上描述的多个示例可沿多个方向(如倾斜、颠倒、水平、垂直，等等)并且以多个构造被利用，而不背离本发明的原理。附图中示出的实施例仅作为本发明的原理的有效应用的示例而被示出和描述，本发明并不限于这些实施例的任何具体的细节。

当然，一旦仔细考虑代表性实施例的以上描述，本领域技术人员就将容易理解，可对这些具体的实施例做出多种改型、添加、替代、删除以及其他变化，并且这些变化在本发明的原理的范围内。因此，前面的详细描述应被清楚地理解为是仅以说明和示例的方式来给出的，本发明的精神和范围仅由所附权利要求书及其等同物限定。