對于RGV、AGV、IGV這三者之間的區(qū)別與聯(lián)系,很多人沒有清晰的概念。RGV、AGV、IGV之間究竟有何區(qū)別?我們從概念說起。
隨著智能制造在全世界大范圍興起,隨即引發(fā)的第四次工業(yè)革命也使得智能制造產(chǎn)業(yè)取得了飛速發(fā)展,作為智能物流核心設(shè)備之一的移動搬運機(jī)器人近年來呈現(xiàn)了爆發(fā)式的增長。除了常見的AGV之外,RGV、IGV也是自動化物流體系中不可或缺的一份子。
01、RGV、AGV和IGV的含義
RGV:全稱是RailGuidedVehicle,即“有軌制導(dǎo)車輛”,又叫有“有軌穿梭小車”。RGV常用于各類高密度儲存方式的立體倉庫,小車通道可根據(jù)需要設(shè)計任意長,并且在搬運、移動貨物時無需其它設(shè)備進(jìn)入巷道,速度快、安全性高,可以有效提高倉庫系統(tǒng)的運行效率。
AGV:全稱是AutomatedGuidedVehicle,意即“自動導(dǎo)引運輸車”。AGV是裝備有電磁、光學(xué)或其它自動導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛,具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運輸小車。
IGV:全稱是IntelligentGuidedVehicle,即智慧型引導(dǎo)運輸車。IGV是最近幾年提出的新概念。和傳統(tǒng)AGV相比較,IGV柔性化程度更高,無需借助任何固定標(biāo)記物行駛,并且路徑靈活多變,可根據(jù)實際生產(chǎn)需求靈活調(diào)度。
RGV、AGV和IGV都是用來實現(xiàn)物料的自動搬運和轉(zhuǎn)載,但就自動化及智能化方面而言,RGV
RGV、AGV和IGV并不因為自動化和智能化程度的不同而使低者遭到淘汰,而是在不同的應(yīng)用場合各自發(fā)揮著不可替代的作用。
02、RGV的特點及適用場景
RGV在物流系統(tǒng)和工位制生產(chǎn)線上都有廣泛的應(yīng)用,如出/入庫站臺、各種緩沖站、輸送機(jī)、升降機(jī)和線邊工位等,按照計劃和指令進(jìn)行物料的輸送,可以顯著降低運輸成本,提高運輸效率。
RGV由于是有軌行駛,其應(yīng)用場合相對簡單,常見可按照兩種方式進(jìn)行分類識別,一是按照功能可分為裝配型RGV和運輸型RGV兩大類型,主要用于物料輸送、車間裝配等;二是根據(jù)運動方式可以分為環(huán)形軌道式和直線往復(fù)式,環(huán)形軌道式RGV系統(tǒng)效率高,可多車同時工作,直線往復(fù)式一般只有一臺RGV,做直線往復(fù)式運動,效率相對環(huán)形RGV系統(tǒng)比較低。
在結(jié)構(gòu)上RGV主要由車架、驅(qū)動輪、隨動輪、前后保險杠、鏈條輸送機(jī)、通訊系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及各罩板組成。由于RGV結(jié)構(gòu)簡單,對外界環(huán)境抗干擾能力強,對操作工要求也較寬泛,運行穩(wěn)定性強,故障發(fā)生相對較少,整體維護(hù)成本相對較低,可靠性高。
也正因為RGV只能在軌道上行走,RGV路線一經(jīng)確定后再進(jìn)行改造就比較困難、成本高,因此對使用場所的適應(yīng)性和自身擴(kuò)展性方面比較差。
03、AGV的特點及適用場景
AGV(IGV)系統(tǒng)在立體倉儲系統(tǒng)和柔性化生產(chǎn)線中應(yīng)用得較為廣泛,也是很多的制造型企業(yè)提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本的最佳選擇。
AGV由于是無軌行駛,應(yīng)用場合廣泛、結(jié)構(gòu)形式及控制方式多樣,因此AGV類型也很多。
AGV的主要優(yōu)點
①工作效率高
AGV小車可實現(xiàn)自動充電功能,在有安全冗余考慮的前提下,可以實現(xiàn)24小時連續(xù)運轉(zhuǎn),大大提高產(chǎn)品物料等搬運效率。
②節(jié)省管理精力
AGV實現(xiàn)全數(shù)字化管理,可以有效規(guī)避人為因素,提高管理水平。
③較好的柔性和系統(tǒng)拓展性
智能AGV小車的智能傳感器開發(fā),除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等,還應(yīng)用機(jī)器視覺、力反饋等等多智能傳感器的融合技術(shù)來決策控制,在關(guān)聯(lián)設(shè)備多傳感器融合配置技術(shù)在現(xiàn)有的AGV設(shè)備系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。
④可靠性高
相對于人工搬運的低效率,叉車及拖車路徑、速度、安全的未知性,AGV的行駛路徑和速度可控,定位停車精準(zhǔn),從而,大大提高了物料搬運的效率,同時,AGV中央管理系統(tǒng),可以對AGV小車進(jìn)行全程監(jiān)控,可靠性得到極大提高。
⑤安全性高
AGV具有較完善的安全防護(hù)能力,有智能化的交通路線管理,安全與避碰,多級警示,緊急制動,故障報告等,能夠在許多不適宜人類工作的場合發(fā)揮獨特作用。
AGV相對于RGV來說具備更廣泛的應(yīng)用場景,在機(jī)加、倉儲、組裝等制造的不同環(huán)節(jié),AGV都發(fā)揮著重要的作用,甚至已經(jīng)成為現(xiàn)代化智能工廠最具標(biāo)志性的配置之一。
⑥AGV選型手冊
AGV小車作為智能化物流倉儲不可或缺的工具,在制造業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,市場需求呈現(xiàn)出井噴式增長。但是AGV市場還存在著很多問題,制造企業(yè)在產(chǎn)品選型時往往缺乏正確的引導(dǎo)。e-works為助力制造企業(yè)選型,推出AGV產(chǎn)品選型手冊。
AGV的組成
AGV通常由以下幾個部件組成:
車體:由車架和相應(yīng)的機(jī)械裝置所組成,是AGV的基礎(chǔ)部分,也是其他總成部件的安裝基礎(chǔ)。
蓄電和充電裝置:由充電站及自動充電機(jī)組成,AGV可以完成自動在線充電,由中央控制系統(tǒng)集中管理,實現(xiàn)24小時連續(xù)生產(chǎn)。
驅(qū)動裝置:由車輪、減速器、制動器、驅(qū)動電機(jī)及速度控制器等部分組成,是控制AGV正常運行的裝置。其運行指令由計算機(jī)或人工控制發(fā)出,運行速度、方向、制動的調(diào)節(jié)由計算機(jī)控制,為了安全,在斷電時制動裝置則靠機(jī)械制動方式實現(xiàn)。
導(dǎo)向裝置:接受導(dǎo)引系統(tǒng)的方向信息,保證AGV小車沿正確路徑行走。
通信裝置:實現(xiàn)AGV與控制臺及監(jiān)控設(shè)備之間的信息交換。
安全與輔助裝置:為了避免AGV在系統(tǒng)出故障或有人員經(jīng)過AGV工作路線時出現(xiàn)碰撞,AGV一般都帶有障礙物探測及避撞、警音、警視、緊急停止等裝置。
移載裝置:與所搬運貨物直接接觸,實現(xiàn)貨物轉(zhuǎn)載的裝置。不同的任務(wù)和場地環(huán)境下,可以選用不同的移載系統(tǒng),常用的有滾道式、叉車式、機(jī)械手式等。
中央控制系統(tǒng):由計算機(jī)、任務(wù)采集系統(tǒng)、報警系統(tǒng)及相關(guān)的軟件組成。主要分為地面(上位)控制系統(tǒng)及車載(下位)控制系統(tǒng),其中,地面控制系統(tǒng)指AGV系統(tǒng)的固定設(shè)備,主要負(fù)責(zé)任務(wù)分配,車輛調(diào)度,路徑(線)管理,交通管理,自動充電等功能;車載控制系統(tǒng)在收到上位系統(tǒng)的指令后,負(fù)責(zé)AGV的導(dǎo)航計算,導(dǎo)引實現(xiàn),車輛行走,裝卸操作等功能。
AGV的價值
AGV以輪式移動為特征,較之步行、爬行或其它非輪式的移動機(jī)器人具有行動快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡單、可控性強、安全性好等優(yōu)勢。與物料輸送中常用的其他設(shè)備相比,AGV的活動區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置,不受場地、道路和空間的限制。因此,最能充分地體現(xiàn)其自動性和柔性,實現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無人化生產(chǎn),其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:
工作效率高;
自動化程度高;
避免人工操作,錯誤率低;
充電自動化;
方便,減少占地面積;
成本相對較低;
美觀,提高觀賞度,提高企業(yè)的形象
AGV關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢
引導(dǎo)技術(shù)
AGV作為輪式移動機(jī)器人的一個分支,其主要特征就是自動導(dǎo)引,隨著各類技術(shù)的發(fā)展,AGV的導(dǎo)引技術(shù)也不斷提升。目前常用的導(dǎo)引方式有:電磁導(dǎo)引、磁帶導(dǎo)引、色帶導(dǎo)引、激光導(dǎo)引、慣性導(dǎo)引、視覺導(dǎo)引、GPS導(dǎo)引、坐標(biāo)導(dǎo)引等。
驅(qū)動方式
目前AGV常用的驅(qū)動方式可以歸納為四種:單輪驅(qū)動、差速驅(qū)動、雙輪驅(qū)動、全方位驅(qū)動。根據(jù)車輪的數(shù)量,主要有三輪車型、四輪車型。在選型時,根據(jù)工作場地的實際路面情況和功能需求來選擇。
供電
傳統(tǒng)AGV的供電一般是由電池作為儲能載體,目前能夠被AGV使用的電池種類有:鉛酸/純鉛、鎳氫、鎘鎳、鋰離子電池。近年來,隨著電池技術(shù)的成熟,超級電容在AGV上的應(yīng)用逐步推廣,而隨著無接觸能量傳輸技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)產(chǎn)品在部分領(lǐng)域替代了AGV傳統(tǒng)供電模式。
系統(tǒng)控制
主要分為地面(上位)控制系統(tǒng)及車載(下位)控制系統(tǒng)。上位控制系統(tǒng)對多臺AGV進(jìn)行有效控制,對任務(wù)優(yōu)化排序,動態(tài)規(guī)劃AGV的分配及行駛路徑,實現(xiàn)智能的交通管理。下位控制系統(tǒng)在收到上位系統(tǒng)的指令后,負(fù)責(zé)導(dǎo)航計算、導(dǎo)引實現(xiàn)、車輛行走、裝卸操作等功能。
AGV市場概覽
AGV市場發(fā)展現(xiàn)狀
AGV市場規(guī)模不斷增長,除了AGV應(yīng)用的傳統(tǒng)“大戶”汽車、煙草等行業(yè)外,電子、家電等行業(yè)也將領(lǐng)跑AGV銷量。此外,工程機(jī)械、醫(yī)藥、電力、化工、造紙、國防、新材料等行業(yè)得到了推廣應(yīng)用。除了倉儲、搬運以外,AGV在制造企業(yè)中呈現(xiàn)出更廣的應(yīng)用范圍。外資品牌依舊占據(jù)顯著優(yōu)勢,國內(nèi)制造商也在不斷快速追趕中。
以下列舉了部分廠商,排名不分先后:
①沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司
新松機(jī)器人自動化股份有限公司隸屬中國科學(xué)院,是一家以機(jī)器人技術(shù)為核心,致力于全智能產(chǎn)品及服務(wù)的高科技上市企業(yè),是全球機(jī)器人產(chǎn)品線最全的廠商之一,國內(nèi)最大的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地。擁有2000余人的研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊,形成以自主核心技術(shù)、核心零部件、領(lǐng)先產(chǎn)品及行業(yè)系統(tǒng)解決方案為一體的完整全產(chǎn)業(yè)價值鏈。
②廣州市井源機(jī)電設(shè)備有限公司
廣州市井源機(jī)電設(shè)備有限公司是一家專注于移動機(jī)器人、自動化物流系統(tǒng)、智能裝備系統(tǒng)的國家高新技術(shù)企業(yè)。是國內(nèi)最早推出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的磁帶導(dǎo)航機(jī)器人企業(yè)公司在國內(nèi)多個城市設(shè)立了分支機(jī)構(gòu),目前擁有員工近200人。
③云南昆船智能裝備有限公司
云南昆船智能裝備有限公司是中國船舶重工集團(tuán)公司的下屬企業(yè),全面負(fù)責(zé)昆船AGV產(chǎn)品(系統(tǒng))及其相關(guān)智能裝備的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、經(jīng)營和售后服務(wù)。截至2016年7月,昆船智能公司為用戶設(shè)計AGV系統(tǒng)139個,共生產(chǎn)各型AGV單機(jī)1240余臺。項目遍布全國各地,煙草、汽車、發(fā)動機(jī)、食品、醫(yī)藥、化工、造紙/印刷、國防、教育等均有昆船AGV的應(yīng)用實例。
④機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司
機(jī)科股份是一家專業(yè)提供智能高端制造裝備及系統(tǒng)集成和環(huán)保設(shè)備及工程的中央企業(yè),主要技術(shù)和產(chǎn)品為機(jī)器人及相關(guān)設(shè)備、自動化成套裝備、產(chǎn)品定制與服務(wù)、固廢處置設(shè)備及工程、水處理設(shè)備及工程等,主要技術(shù)和產(chǎn)品服務(wù)于環(huán)保、汽車、智能制造、物流、工程機(jī)械、冶金、印刷和國防等國民經(jīng)濟(jì)的核心領(lǐng)域。
⑤廣東嘉騰機(jī)器人自動化有限公司
廣東嘉騰機(jī)器人自動化有限公司成立于2002年,是中國工業(yè)機(jī)器人十大品牌商之一,德國物流聯(lián)盟成員BVL,通過ISO9001認(rèn)證,產(chǎn)品獲得多項國內(nèi)外大獎。嘉騰自2005年以來一直聚焦無人搬運技術(shù)的自主研發(fā),已擁有60余項專利或著作權(quán),致力于為客戶提供智能物流和智能制造的完整解決方案,已有超過50家財富500強企業(yè)選用嘉騰的智能物流或智能制造解決方案,超過5000臺嘉騰AGV應(yīng)用于世界各地的企業(yè)。
⑥廣州遠(yuǎn)能物流自動化設(shè)備科技有限公司
廣州市遠(yuǎn)能物流自動化設(shè)備科技有限公司,總部位于廣州,在上海設(shè)有子公司,江西九江建立了大型制造基地,于廣州、上海設(shè)有兩處技術(shù)研發(fā)中心,在大連、武漢、重慶、鄭州等地設(shè)有駐外辦事機(jī)構(gòu)。遠(yuǎn)能公司主營業(yè)務(wù)分為智能裝備、智能物流、智能停車庫三大板塊。公司擁有自主軟件著作權(quán)十五項,實用新型專利十項,發(fā)明專利五項,外觀專利八項,商標(biāo)注冊四項,是國家級高新技術(shù)企業(yè)。
⑦湖南馳眾機(jī)器人有限公司
湖南馳眾機(jī)器人有限公司創(chuàng)立于2012年,前身為長沙馳眾機(jī)械科技有限公司,主要從事工業(yè)機(jī)器人、自動化設(shè)備等高新技術(shù)裝備的研發(fā)制造。多年的創(chuàng)新發(fā)展,使馳眾機(jī)器人逐步成長為一家技術(shù)領(lǐng)先的創(chuàng)新企業(yè),主導(dǎo)產(chǎn)品覆蓋3大類別、11個產(chǎn)品系列,40多個品種,AGV產(chǎn)品位居國內(nèi)前十。
⑧深圳市佳順智能機(jī)器人股份有限公司
深圳市佳順智能機(jī)器人股份有限公司創(chuàng)立于2007年,前身為深圳市佳順偉業(yè)科技有限公司,是專業(yè)從事AGV及自動化解決方案的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售的國家級高新技術(shù)企業(yè),經(jīng)過連續(xù)4年超過100%增長速度的發(fā)展,目前已成長為國內(nèi)最具創(chuàng)新和研發(fā)能力的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,并于2015年12月成功登陸新三板。
還有很多,就不一一列舉了......
04、IGV的特點及適用場景
作為AGV技術(shù)不斷革新和發(fā)展的成果,IGV主要在精度、安全性、柔性、環(huán)境適應(yīng)性等方面實現(xiàn)了進(jìn)一步提升。
柔性導(dǎo)引方面?zhèn)鹘y(tǒng)AGV仍然需要借助二維碼、反射板等標(biāo)記,而IGV采用新的導(dǎo)航方式,依靠實時場景地圖,無需其它固定標(biāo)記物,路徑更改簡單、靈活……
IGV適用于柔性化要求更高的場合,在滿足常規(guī)搬運功能的基礎(chǔ)上,還可以根據(jù)客戶的工藝流程,選擇性搭載不同的功能模塊,滿足一車多用的目的。
一個具體案例。AGILOX小車是一種用于搬運物料的無人駕駛搬運車。它配備了雙剪式升降裝置,可以將貨載或貨載處理設(shè)備(如托盤)從地面提升到1000毫米的高度。在基本版中,AGILOX小車可以根據(jù)要求的剪刀高度,輸送最大重量為750/1000公斤的歐式托盤。
AGILOX小車使用群體智能控制,無需主計算機(jī),通過WLAN系統(tǒng),將任務(wù)發(fā)送給AGILOX小車,并在車隊中進(jìn)行智能分配。
AGILOX小車的導(dǎo)航系統(tǒng)無需固定的、已安裝的基礎(chǔ)設(shè)施,如導(dǎo)軌或磁力點,而是利用其環(huán)境輪廓來進(jìn)行導(dǎo)航。能量由LiFePo4電池儲存,小車在搬運貨物時通過充電接點充電,從而實現(xiàn)7天/24小時運行。