研制AGV小车检修平台.docx

    研制AGV小车检修平台    汪浩【摘 要】AGV智能小车，通常也称为AGV小车·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，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源在现在的烟草行业中运用广泛，其主要职能是将生产用的原材料运送至各个机台但当AGV小车发生故障，需要对其修时，却异常的困难目前我厂采用的是利用叉车将小车起吊后，对小车底部进行维修此方法不仅维修准备工作繁琐且耗时较长在整个维修过程中存在重多的安全隐患因此我们迫切需要一种全新的维修方式来解决这一问题Key】起吊；液压缸；AGV小车1 问题现象AGV小车时我厂物流系统中的重要节点设备其运行效率关系着卷烟的正常生产情况但当小车底部发生故障，对其进维修时却异常困难其一是小车自重高达1.2吨其二是小车底部离地间隙仅为2cm目前我厂采用的维修方式为，叉车起吊AGV到一定高度，维修人员进入小车底部进行维修此方法步骤多大致为：1呼叫叉车人员及叉车2人工搭建一个简易平台3叉车起吊AGV4运送AGV小车到平台上5维修人员开始维修在整个流程中由于叉车人员不属于维修部门，在寻求其协作时耗时较多。

根据维修记录反应的数据来看平均耗时将近40分钟严重影响维修效率且在整个起吊和运送AGV小车的过程中，由于货叉在小车上并没有专门的着力点，小车摇晃厉害如果小车重达1.2吨的AGV小车滑落，会砸损设备砸伤人员此方法存在严重的安全隐患我厂需要一种全新的检修平台来改变这一现状2 检修平台设计方案2.1 整体方案的选型要对AGV小车底部进行维修首先得将小车的底部暴露于维修人员面前如何达到这一目的先试想了三种方案方案一：侧面放倒式检修平台将小车从侧面将其放到，小车的底部露出，维修人员对其进行维修此方案实施难度大，机械设计较为复杂，且在放倒小车的同时小车内部的液体电池的电池液会随之溢出，损坏设备方案二：地面下洼式检修平台此方案借鉴了传统的汽车维修平台样式，将地面下挖出一定体积的土方维修人员进入洼地对小车底部进行维修该方案实施较为容易，但由于AGV小车的宽度仅为100cm那么洼地的宽度不足100cm然而我厂维修人员的平均肩宽为60cm，当维修人员进入洼地作业时，空间狭窄，操作方便方案三：顶部吊装式检修平台将AGV小车起吊到一定的高度，维修人员进入其底部对其进行维修此方案可实施行强，对于起吊重物，工程上有很多经验可以借鉴。

因此选用方案三2.2 顶部吊装式检修平台新设计的检修平台共有三大部分组成：平台支架，起吊系统和电控系统2.2.1 平台支架方案1）支架的结构关于支架的结构设计，借鉴了工程中常用的两种起吊样式金字式和龙门吊式，这两种吊装样式有着结构简单、稳定性强的诸多特点在工程作业中有着广泛的应用结合我厂的实际情况（小车的高度为160cm，小车的宽：100cm，起吊高度：100cm，预留吊钩空间：40cm，AGV专用通道宽：470cm，高：320cm）对这两种吊装结构进行了分析1）金字塔式该结构整体高度为300cm通过等边三角形计算可得出其底边长度高达880cm由于AGV小车在工作时必须经过，其专用通道而该通道的宽度为470cm远远小于支架的宽度该结构不仅占地面积大且不具备通过性，故不采用此结构2）龙门吊式该结构整体高度也为300cm但在宽度上仅需大于小车宽度100cm即可在考虑到小车进入平台的情况，我们将其宽度设定为140cm该结构占地面积小，可通过AGV小车工作通道采用此结构龙门吊式结构在起吊小车后，由于其作用力都集中在小车顶部吊钩处此时会出现两个问题问题一，当维修人员对底部进行维修时，小车会受力摇摆，导致维修人员使力困难。

问题二：维修人员在摇摆的小车底部作业，存在严重的安全隐患因此需要对龙门吊时的支架结构进行优化：首先，在起吊后的小车底部加入两根可移动的安全横杆，对小车的底部进行支撑其次，从龙门吊的侧面100cm的高度设计一根横梁，作为安全横杆的物理支撑接着，将整体结构延伸成立方体形，增强整体支架的稳定性最后，在支架的底部设计四个可调节支撑座，用于平台工作时的物理里支撑为了满足平台的可移动性在平台的四个角设计四个滑动滚轮2）支架的材料市面上常见的三种材料：铝合金、不绣钢以及45号钢它们有着各自的优缺点然而选取 45号钢材做为平台的材料因为其有着强度高、任性好、价格便宜等特点在确定了支架结构后，根据实际情况我们拿出了支架的具体尺寸结合所选的材料根据材料力学强度计算公式 （M：弯矩W：抗弯截面系数）对平台支架进行了强度校核通过计算得出该结构设计强度满足要求2.2.2 传动方式对于平台的传动，日常中常见的传动方式有电动链条传动，手动吊葫芦传动，液压缸传动这三种方式有着各自的优缺点a）电动链条式传动：运用电机加减速器，利用电机的转动带动链条传动该方案设计复杂，且需要为小车设计铁块配重且在起吊小车时存在电机被拉反转的风险，安全性差（b）手动吊葫芦传动：在支架的顶部安装一个吊葫芦，利用吊葫芦将AGV小车起吊。

该方案设计简单，但在起吊AGV小车时，需要人员手动起吊费时费力，不宜采用c）液压缸式传动：在支架的两边安装液压缸，利用液压缸的伸出来起吊小车该方案也是我们常见的重物起升样式用液压缸起升重物有着结构简单，稳定性强，等诸多特点液压缸传动方式更适合AGV小车的起吊作业，根据小车起吊的实际情况提出了液压系统方案的设计要求（工作压力：10Mpa 安全系数：5 承重：>1.2吨 液压缸伸长量：>100cm）由于液压系统的核心部件时液压缸，液压缸的选型取决于来两个重要参数，一是内径（内径越大承重越大）二是杆长（杆长越长起吊高度越高）通过公式D=2*R=其中F：单个液压缸受力计算得出液压缸的内径D>62mm然而AGV小车的设计起吊高度为100cm因此液压杆长L>100cm在确定了液压缸后，以此为基础进行液压系统的设计组装（图1）2.2.3 电控系统方案根据操作需求电控系统需要满足以下四个功能：1点击上升按钮液压缸上升2点击下降按钮，液压缸下降3按下急停按钮，平台停止工作4配合厂房内电源箱，380V电源输入此方案的电控系功能需求比较简单，用常见的继电器电路就可满足（图2）在确定了平台支架、液压传动系统和继电器控制系统后。

AGV小车检修平台最终方案如图3所示3 AGV检修平台的实施及效果在确定了最终平台方案后，将支架图纸交于外协单位按图施工，平台的液压系统和电控系统都可以自己动手完成组装经过一个月的安装调试AGV检修平台开始投入使用从近三个月的维修记录中，可以看处在使用新平台对小车进行维修后，维修作业时的准备时间大幅缩短由原来的平均耗时49分钟减少到了12分钟以内，同时在起吊和维修小车时的安全性也大大提高4 结语针对AGV小车底部维修困难和安全隐患高这一系列问题本文设计了一种全新检修平台改变了以往维修小车底部的操作流程，缩短了维修时间同时提高了维修小车时人员的安全性降低了维修人员的劳动强度提高了设备的有效运行率，保障了生产的顺利进行由于AGV小车运在现代物流系统中应用广泛，该检修平台有着巨大的推广价值Reference】[1]成大先.机械设计手册[M].化学工业出版社，2014.11.[2]蒋持平.材料力学[M].国防工业出版社，2009.01.[责任编辑：王伟平]   -全文完-。