智能AGV小车在物流系统应用的常见故障及维修策略

摘 要：随着电子技术与控制理论的发展，智能AGV小车应用的领域越来越广泛，它是一种集信息、储存、运输于一体的高技术密集型机电化产品，在实际应用中具有更加系统化、完善化、工作效率高等特点，从2008年ROCLA AGV小车技改完成持续投入使用以来，伴随着使用年限的增加致使其维修难度也不断增加。本文基于现代物流技术的应用和发展要求，首先介绍ROCLA AGV小车在物流系统的应用及其功能和作用，其次分析AGV的工作原理及工作过程和动作流程，最后重点针对AGV小车在生产过程中的常见故障与维修策略，提出了合理的解决方案，确保生产物料的正常供给，为生产任务的完成提供有力保障。

关键词：物流系统、智能AGV小车、常见故障、维修策略

一、引言

物流系统是自动化立体仓库的重要组成部分，具有提高仓储自动化水平、管理水平，提高物流效率等优点，是一种多层存放货物的高架仓储系统，由仓库管理系统（WMS)、仓库控制系统（WCS）、货架、堆垛机、机器人、穿梭车、输送设备等组成，仓库内所有设备在计算机管理下，自动完成货物的出入库作业、对货物进行自动化管理，并与企业管理系统进行联网，实现管理现代化，是实现现代化管理的重要手段。

智能AGV小车是物流系统的主要作业机械，厂辅料库出库作业主要由智能AGV小车获取站台物料信息，响应机台或者系统发出的呼求信息，来自动完成辅料的输送及空托盘及退料作业的完成。智能AGV小车具有工作效率高、控制精度高、使用操作方便等优点，大大减轻了工人的劳动强度。随着智能AGV小车使用年限的增加及运行机械精度的降低，其维修难度越来越大。

二、智能AGV小车工作原理和主要结构

1. 智能AGV小车的工作原理

单台AGV运行期间，车载无线通信装置与系统主控计算机保持实时交互通信，定期报告其当前工作状态和行走位置，并接受系统下发的作业指令和路径导引。

如图1所示，在系统向指定AGV发出搬运指令后，该台AGV根据预先存储的现场地图比对当前所处位置并向上通报，系统计算得出最佳行驶路线，引导AGV到达指定站台位置。AGV进行定位比对后，移载机构自行驱动货叉完成装载，然后按照系统引导驶向目标卸货点。到达完成卸货过程后，向主控计算机报告其位置和状态，当前作业任务完成。

2. 智能AGV小车的工作流程

辅料库管软件（WMS）收到机台呼叫终端发出的要料/退盘;仓库控制软件（WCS）将机台需求分解为出/入库站台和机台托盘位之间的单向搬运指令，并传递给AGV管理系统（Cway）; Cway通过无线网络安排现场待机AGV进行搬运（见图2）。

3. 智能AGV小车的主体结构

智能AGV小车的主体结构主要分为四大部分：安全联锁、驱动控制、电源供给和车体控制部分，细分为诸多小的项目（见图3）。

在生产过程中，智能AGV小车的常见故障报警一般分为三类：（1）安全保护部分被触发，导致急停的红灯报警；（2）智能AGV小车自身的轮系产生故障，导致小车运行过程中车体抖动引发的报警；（3）COM故障报警；（4）信息通讯原因导致的智能AGV小车报警。

（1）安全保护部分被触发，导致急停的红灯报警。

智能AGV小车的安全防护单元主要由非接触一级防护、接触二级防护、急停按钮和声光报警指示组成。由于智能AGV小车运行的轨迹是在较大的卷包车间范围内，而且是自动行驶，车间的固定设备较多，人员流动性大，所有它必须配备有完善的安全监测装置，有前置激光检测器、侧翼触压开关、尾部障碍检测、链条提升极限开关及两个急停开关等保护装置（见图4）。如果触发它们，小车进行自身保护，不能复位，停止运行。只有排除这些故障，才可复位运行。

（2）智能AGV小车自身的轮系产生故障，导致小车运行过程中车体抖动引发的报警。

智能AGV小车机械方面主要体现在：智能AGV小车在运行过程中，车体抖动厉害，会导致回收空托盘过程中托盘掉落等现象。

AGV小车在运动过程的轮系组成主要有主驱动轮、辅助轮和货叉轮（见图5），任何一个轮子损坏都会导致车体抖动，致使产生一些错误报警，出现抖动时，应及时检查轮子的受损情况，及时准备备件进行更换。

（3）COM故障报警。

智能AGV小车电器控制比较精密，它既可以单体运行，又可以受控制系统发送指令运行，最常见的就是COM报警即AGV小车反馈的编码器错误故障，这种故障报警最频繁，而且显示信息比较单一，只有作出合理判断，才可以快速排除故障。

一般转向电机链条脱落、转向电机减速机上的链轮未锁紧以及编码器连线断或者把编码器定位销变型，致使实时角度反馈错误。AGV小车主要驱动部分有行走驱动、转向驱动和货叉驱动，其中最难的就是转向驱动，因为其链条是挂在没有齿的转盘上的装置，安装和调整的精度要求比较高，体现出来最频繁的报警信息就是COM故障，伴随的一些故障现象如链条脱落、链轮未锁紧、转向电机轴的键槽磨损、转向电机碳刷磨损、转向编码器的连线断等，因此出现这些现象的维修措施是安装调整一定要到位，放线角度一定要合理，确保零位正常、转动部分要灵活，转动流畅。2022年1月，5#AGV小车上电以后，复位启动时报警COM，无法运行，最后通过调整转向电机角度，修正零位位置后，恢复正常。

（4）信息通讯原因导致的智能AGV小车报警，主要有以下几种常见现象及维修策略。

仓库控制系统通过以太网连接至西门子工业级路由网关，AGV小车和PLC和HMI通过各自的以太网接口连接至路由网关，接收上位机（WCS）的出、回库分配指令以及向上位机传送运载和载荷或报警状态。在信号传输过程中，由于受到外界环境干扰，会出现信号传输失败的现象，主要由以下几种情况：

①AGV小车控制系统无法与上位机联机，小车在出库或者回库站台不自动取放货，造成此故障原因和处理措施归纳为以下几点：

一是AGV工控机WCS是否报错或死机；

二是工作方式选择不对，应选为联机状态；

三是AGV小车的无线通信是否报错或者损坏错位，应重新设定或者更换；

四是通讯模板损坏，更换通讯模板。

②AGV小车在自动运行过程中脱网、迷路等现象。

智能AGV小车在卷包车间生产平面上工作，机台及墙面的反光板较多，车间的生产环境带来的静电和粉尘会造成反光板表面有灰尘，或者由于机组搬迁导致反光板位置移动，都会造成AGV小车找不见位置，产生迷路报警。2021年9月，曾经出现卷包车间设备更新换代，机组位置调整导致反光板位置移动偏差较大，导致该区域AGV小车迷路比较频繁，对小车运行路径进行重新现场诊断，调整反观板的位置，该区域的AGV小车运行恢复正常，无频繁的迷路报警产生。最好的维修策略是首先加强AGV小车维护保养工作，制定好定期清扫和固定反光板的保养制度；其次，与生产制造车间沟通协调工作，设备的移动或改造应与部门协调一致，做好预备工作；最后，AGV小车的路径管理程序要间隔一定的周期，与生产厂家协调，做好路径优化工作，使AGV小车运行的路线更流畅，更合理。

三、总结

本文分析和总结了自动化立体仓库中ROCLA AGV小车在生产过程中的常见故障及维修策略，为物流设备维修人员快速定位故障原因和提出解决方法提供了有效的参考和依据，大大缩短智能AGV小车的维修时间，为生产提供了有力的保障。在实际生产运行中，智能AGV小车出现的故障较多，还需要进一步认真分析，归纳总结经验，以供大家参考和共同学习。