HỆ THỐNG XE TỰ HÀNH AGV

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ Đề tài: XE TỰ HÀNH AGV Giảng viên hướng dẫn: VŨ ĐÌNH HUẤN Sinh viên thực : NHÓM 03 VÕ MINH ĐỨC NGUYỄN ANH SƠN NGUYỄN VĂN PHƯỚC HẢI Lớp: 16845TKS2 THÁNG 6-NĂM 2018 - MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta giai đoạn cơng nghiệp hóa đại hóa Để tiến kịp nước khu vực giới, công nghiệp nước nhà cần tiếp cận công nghệ thiết bị đại Các cán kĩ thuật cần trang bị kiến thức mới, đẩy nhanh q trình phát triển đất nước Kĩ thuật robot ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực nhiều nước, đem lại hiệu to lớn sản xuất cơng nghiệp, quốc phòng, y tế, xã hội, thám hiểm vũ trụ Tuy nhiên, tình hình sử dụng robot sản xuất Việt Namcòn Việc ứng dụng robot cơng nghiệphiện lĩnh vực mẻ công nghiệp nước nhà Trong xu hướng phát triển chung việc nghiên cứu sử dụng robot Việt Nam chắn phát triển AGV loại robot sử dụng nước ngồi ngành cơng nghiệp dùng để chun chở tự động Tuy nhiên Việt Nam công nghệ chưa áp dụng nhiều thựctế Hiện nay, hầu hết ngành công nghiệp Việt Nam có quy mơ lớn chất lượng chưa cao hạn chế khoa học kĩ thuật, máy móc thiết bị thơ sơ nên suất lao động đạt mức trung bình lợi nhuận giảm phải thuê mướn lượng công nhân lớn TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHĨM 3- LỚP 16845TKS2 A Q trình hình thành phát triển xe tự hành AGV Khái niệm Xe tự hành AGV khái niệm chung tất hệ thống có khả vận chuyển mà không cần nguời lái TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 Lịch sử - Hệ thống xe dẫn hướng tự động (AGVS) tồn từ năm 1953 Barrett Electronics Of Northbrook, bang Illinois – USA, Savant Automation of Walker, bang Michigan – USA - Năm 1953 AGV lần đầu chế tạo đem vào sử dụng sử dụng kho chứa ngũ cốc, để kéo rơmooc theo sau, dẫn đường hệ thống dây) - Năm 1976 AGV vận tải (Unit Load AGV) sử dụng Mà ngày ứng dụng phổ biến nhà máy công nghiệp Vào năm 70 kỉ XX xuất hệ thống dẫn đường tiên tiến sử dụng công nghệ AGV -Sự phát triển công nghệ cho phép sử dụng nhiều phương thức dẫn đường cho AGV 1987 công nghệ dẫn đường bẳng tia LASER Ứng dụng AGV - Xe tự hành AGV ngày sử dụng rộng rãi nhà máy ,xưởng kho, cảng biển , bệnh viện, trường học , tàu lửa…đặc biệt nơi làm độc hại TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 Ứng dụng rộng dùng quân sự, xe bọc thép, máy bay thăm dò, vận chuyển thiết bị nhà máy hạt nhân B: Phân loại AGV Phân loại AGV theo chức : có 04 kiểu 1.1: Xe kéo Xe kéo xuất bay thịnh hành Loại kéo nhiều loại toa hàng khác chở từ 3,6 đến 27 Ưu điểm hệ thống xe kéo: – Khả chuyên chở lớn – Có thể dự đốn lên kế hoạch tính hiệu việc chuyên chở đảm bảo an tồn – Tăng tính an tồn TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2  Thơng số kỹ thuật: • Tải trọng kéo: 200kg 500kg, 1000kg • Vận tốc: 0-50 m/min • Dẫn hướng: dò quang, dò vạch từ, laser, camera • Sensor an tồn siêu âm, laser • Giao tiếp: Nút bấm, RF, Wifi, LAN Mô tả: Xe tự hành chạy theo hệ thống dẫn đường tới vị trí tiếp nhận hàng hóa vận chuyển khu vực co u cầu Ứng dụng: • Vận chuyển hàng hóa nhà máy sản xuất • Kết nối cơng đoạn gia cơng sản xuất • Vận chuyển hàng hóa nơi độc hại, nguy hiểm • Tự động hóa trình vận chuyển nhà máy 1.2 Xe chở: Được trang bị tầng khay chứa nâng, hạ chuyền động băng tải ,đai hoăc xích Loại có ưu điểm: – Tải trọng phân phối di chuyển theo yêu cầu TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 – Thời gian đáp ứng nhanh gọn – Giảm hư hại sản phẩm – Đường linh hoạt – Giảm thiểu tắc nghẽn giao thông chuyên chở Thông số kỹ thuật: • Tải trọng kéo: 200kg 500kg, 1000kg • Vận tốc: 0-50 m/min • Dẫn hướng: dò quang, dò vạch từ, laser, camera • Sensor an tồn siêu âm, laser • Giao tiếp: Nút bấm, RF, Wifi, LAN Mô tả: Xe tự hành chạy theo hệ thống dẫn đường tới vị trí tiếp nhận hàng hóa vận chuyển khu vực co yêu cầu Ứng dụng: • Vận chuyển hàng hóa nhà máy sản xuất • Kết nối công đoạn gia công sản xuất • Vận chuyển hàng hóa nơi độc hại, nguy hiểm • Tự động hóa q trình vận chuyển nhà máy TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 1.3 Xe đẩy: Xe đẩy cho có tính linh hoạt cao rẻ tiền Chúng sử dụng để chuyên chở vật liệu hệ thống lắp ráp TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 1.4 Xe nâng: Có khả nâng tải trọng đặt sàn bục cao hay khối hàng đặt giá 10 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 Tư vấn giải đáp, thiết kế theo yêu cầu cụ thể nhà máy Đáp ứng đa dạng ngành nghề, sản phẩm Hoạt động tốt với môi trường nhà máy Không tiếng ồn làm việc Tự động trình vận chuyển hàng hóa Tải trọng nâng hạ lớn Đồng hệ thống kiểm sốt sản phẩm An tồn q trình vận chuyển nhà máy Phân loại theo dạng đường đi: AGV chia làm loại sau 2.1: Loại chạy khơng chạy theo đường dẫn (Free path navigation) Có thể di chuyển đến vị trí khơng gian hoạt động Đây loại xe AGV có tính linh hoạt cao định vị vị trí nhờ cảm biến quay hồi chuyển (Gyroscop sensor) để xác định hướng di chuyển, cảm biến laser để xác định vị trí vật thể xung quanh trình di chuyển, hệ thống định vị cục (Local navigation Location) để xác định tọa độ tức thời,…Việc thiết kế loại xe đòi hỏi cơng nghệ cao phức tạp so với loại AGV khác 11 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 -Laser : dẫn đường theo nguyên tắc định vị tam giác Phương tiện dẫn đường laser định vị cách sử dụng máy quét laser để đo góc độ khoảng cách Hệ thống cung cấp thông tin vị trí xác với q trình xử lý tối thiểu Hệ thống cho phép tốc độ lấy mẫu độ tin cậy cao kèm với giá thành cao việc thiết lập trì Cột mốc đặt vị trí xác cho phép xác định toạ độ xác vật thể Có hai phương pháp đo dùng hệ thống cột mốc chủ động, phép đo ba cạnh tam giác phép đo ba góc tam giác Phép đo ba cạnh tam giác Phép đo ba cạnh tam giác xác định vị trí vật thể dựa khoảng cách đo tới cột mốc biết trước Trong hệ thống dẫn đường sử dụng phép đo thơng thường có ba trạm phát đặt vị trí biết trước ngồi mơi trường trạm nhận đặt robot Hoặc ngược lại có trạm phát đặt robot trạm nhận đặt ngồi mơi trường Sử dụng thơng tin thời gian truyền chùm tia hệ thống tính toán khoảng cách 12 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 trạm phát cố định trạm nhận đặt robot GPS (Global Positionings Systems) – hệ thống định vị toàn cầu hệ thống cột mốc sử dụng cảm biến siêu âm ví dụ sử dụng phép đo ba cạnh tam giác Phép đo ba góc tam giác 2.2: Loại chạy theo đường dẫn (Fixed path navigation) Xe AGV thuộc loại thiết kế chạy theo đường dẫn định sẵn gồm loại đường dẫn sau: 2.2.1: Đường dẫn từ -Băng từ : nhiều xe tự hành sử dụng công nghiệp sử dụng băng từ để ghi nhớ đường băng từ có loại : từ tính màu sắc xe tự hành AGV lắp với sensor dẫn đường để theo theo băng màu định trước.) 13 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 2.2.2: Đường ray dẫn: Xe AGV chạy ray định trước mặt sàn Loại sử dụng hệ thống chuyên dụng Nó cho phép thiết kế xe đơn giản di chuyển với tốc độ cao tính linh hoạt thấp 14 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 2.2.3: Đường băng kẻ sàn: Xe AGV di chuyển theo đường băng kẻ sẵn sàn nhờ loại cảm biến nhận dạng vạch kẻ Loại có tính linh hoạt cao q trình sử dụng người ta thay đổi đường cách dễ dàng nhờ kẻ lại vạch dẫn Tuy nhiên sử dụng, vạch dẫn bị bẩn hay hư hại gây khó khăn cho việc điều khiển xác xe 15 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 C Các thành phần xe AGV: Tổng • thể xe AVG: Bộ truyền chuyển động: Có nhiệm vụ truyền động từ động qua giảm tốc đến bánh xe giúp xe di chuyển cách linh hoạt đạt vận tốc lực kéo phù hợp, đáp ứng u cầu cơng việc • Bộ định vị khớp kết nối: Có nhiệm vụ giúp xe định vị xe chở phía sau xe nhằm đến vị trí thực kết nối, ghép nối xe chở AGV Chốt giữ cho phần kết nối chắn tạo khớp xoay giúp cho việc chuyển động góc cua linh hoạt • Bánh xe chủ động lớn, dày có độ bám đường tốt nhằm đảm bảo xe không bị trượt đường di chuyển phải kéo theo trọng lượng • Bánh xe vơ hướng giúp cho việc dò tìm đường linh hoat hơn, giúp AGV di chuyển linh hoạt khúc cua hay quay đầu 16 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 • Hệ thống loại cảm biến giúp AGV nhận biết line chạy, xe phát chướng ngại đường di chuyển xe • Bộ nguồn gồm có acquy 12V/100A chuyển đổi nguồn 5V cho vi điều khiển hoạt động • Bộ driver điều khiển động có nhiệm vụ thay đổi chiều quay tốc độ động • Bộ board mạch chủ để điều khiển hoạt động xe AGV thông qua giao tiếp với driver An Toàn thiết kế xe AGV Vận tốc AGV nằm khoảng 100 feet/min - 300 feet/min -Các AGV ln có chắn phía trước, chống va chạm, thêm vào hệ thống đèn chớp còi báo 17 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 -Các AGV thiết kế thêm hệ thống an tồn bao quanh xe Quy trình hoạt động: Một ca làm việc bắt đầu vị trí bãi xe khơng cuối line sản xuất, vị trí đặt AGV ban đầu AGV đến bến khu vực chờ xe có hàng, thực kết nối với xe chất đầy hàng kéo xe đến đầu line sản xuất AGV thực thả xe vào vị trí định sẵn bến xe có hàng Tiếp tục, xe đến khu vực chờ xe không hàng, thực kết nối với xe dỡ hết kéo xe cuối line sản xuất, thả xe vào khu vực xếp xe vận chuyển AGV tiếp tục tiến khu vực chờ xe có hàng tiếp tục thực cơng việc Hình : Hệ thống line quy trình hoạt động củaAGV 18 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 Ưu điểm vận hành thực tế: -Giảm diện tích kho chưa hàng -Lắp đặt đơn giản - AGV có độ tin cậy cao tính sẵn sàng ln đảm bảo - Có khả làm việc liên tục - AGV hệ thống mang tính linh hoạt cao: + Đường vận chuyển hàng hóa thay đổi dễ dàng nhờ vào máy chủ quản lý + Trong trình hoạt động, AGV không gây cản trở hoạt động khác -Hệ thống AGV giao tiếp dễ dàng với hệ thống khác máy CNC, FMS…Dễ dàng mở rộng số lượng AGV tầm hoạt động AGV -Chi phí giảm áp dụng hệ thống phân xưởng lớn, với dòng hàng lớn + Chi phí bảo trì thấp hệ thống thiết kế tối ưu hóa +Hành trình khơng tải AGV khơng có, tối ưu hóa nhờ hệ thống điều kiển Vì làm tăng tính logic dòng vận chuyển hàng hóa, khơng gây lãng phí Thị trường xe AGV Việt Nam : Cuộc cách mạng khoa học công nghệ diễn ngày làm thay đổi toàn diện sâu sắc sống trình sản xuất người Phép màu công nghệ giúp người làm nhiều việc phi thường mà trước có trí tưởng tượng.Thế giới tiến ngày gần đến với kinh tế tri thức Trong xu phát triển đó, cơng nghệ non trẻ Việt Nam, vốn tụt 19 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 hậu xa, khơng muốn tụt lại phía sau cần phải vừa tranh thủ thành tựu nước tiên tiến, vừa phải có đột phá, sáng tạo tư để theo kịp với công nghệ giới Cùng với mở rộng nhà máy tự động hóa khí hóa,các vấn đề việc vận chuyển, bốc dỡ tích trữ hàng hóa trở nên ngày quan trọng Theo xu hướng gia tăng tự động hóa lĩnh vực sản xuất, hệ thống vận chuyển bên nhà máy dạng “hệ thống máy dẫn đường tự động”(AGV) ngày chiếm vị trí quan trọng toàn lĩnh vực xử lý vật liệu Hiện tại, thị trường Việt Nam có Cơng ty đầu việc nghiên cứu, phát triển sản phẩm xe AGV như: _ Cty CP Thiết Bị PLC: nhà cung cấp thiết bị xe tự hành cho nhiều hãng lớn Canon, Denso, DaiKo, Thaco Trường Hải, Samsung _ Cty CP NICHIDEN: Cùng với nhà sản xuất, cung cấp – đối tác nối tiếng giới từ Nhật Bản, Châu Âu, Hàn Quốc, Đài Loan Là nhà phân phồi xe AGV hàng đầu Việt Nam Ngồi có Cơng ty SORA Việt Nam, Cơng ty CK Tự Động Hóa VMA… Đã góp phần cho kinh tế Việt Nam phát triển bền vững, với Công nghiệp 4.0 đại 20 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 ***** Tài liệu tham khảo: - Nguồn internet: http://vma.vn/2017/07/?v=e14da64a5617 http://xetuhanhagv.com/ http://xeagv.com/ http://nichiden.com.vn/?portfolio=xe-tu-hanh-agv - Nguồn Youtobe https://www.youtube.com/watch?v=y-7kJpLuyLA https://www.youtube.com/watch?v=JaQnqXElPiM https://www.youtube.com/watch?v=Bd8X5owF0yU Và trang mạng, Cộng đồng Fanpage Công nghệ xe AGV 21 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHÓM 3- LỚP 16845TKS2 ... PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NHĨM 3- LỚP 16845TKS2 A Q trình hình thành phát triển xe tự hành AGV Khái niệm Xe tự hành AGV khái niệm chung tất hệ thống có khả vận chuyển mà không cần nguời lái TRƯỜNG ĐH... hoạt động, AGV không gây cản trở hoạt động khác -Hệ thống AGV giao tiếp dễ dàng với hệ thống khác máy CNC, FMS…Dễ dàng mở rộng số lượng AGV tầm hoạt động AGV -Chi phí giảm áp dụng hệ thống phân... kết nối với xe chất đầy hàng kéo xe đến đầu line sản xuất AGV thực thả xe vào vị trí định sẵn bến xe có hàng Tiếp tục, xe đến khu vực chờ xe không hàng, thực kết nối với xe dỡ hết kéo xe cuối line