Dalam sistem automasi logistik pembuatan automotif, operasi stabil AGV (Kenderaan Berpandu Automatik) secara langsung menentukan kecekapan dan ketepatan model SPS (Set Parts Supply). Dalam projek SPS tertentu, tiga isu teknikal utama yang kerap berlaku dalam peralatan AGV: pelepasan plat angkat, kegelinciran beban dan sisihan kedudukan pin palet. Makalah ini menganalisis punca utama dari perspektif pengiraan mekanikal, reka bentuk struktur dan prinsip penghantaran, serta mencadangkan penyelesaian peringkat sistem-amali untuk menyediakan rujukan teknikal bagi aplikasi AGV yang boleh dipercayai dalam logistik pembuatan automotif.
1. Kelegaan Berlebihan Selepas Brek Plat Angkat: Pengoptimuman Dwi Transmisi dan Meshing Gear
Sebagai komponen teras untuk membawa kereta bahan, plat angkat masih mempunyai kelegaan boleh alih secara manual walaupun brek dihidupkan sepenuhnya. Di bawah beban, troli bahan masih boleh diputar mengikut lawan jam, menjejaskan ketepatan kedudukan secara serius dan mewujudkan risiko penyelewengan bahan.
(1) Analisis Punca Punca: Kecacatan Sambungan Penghantaran dan Gear Meshing
Melalui pembongkaran dan analisis sistem penghantaran plat angkat AGV, masalah didapati berpunca terutamanya daripada aspek berikut:
Kegagalan sambungan penghantaran motor–kotak gear
Sambungan antara motor dan kotak gear menggunakan kolar pengapit dengan skru. Tork pengetatan asal tidak mencukupi. Di bawah beban, anjakan sudut mikro berlaku di antara kotak gear dan motor, mewujudkan "pelepasan putaran bebas."
Kelegaan jejaring yang berlebihan pada pasangan gear
Kelegaan jejaring antara gear galas slewing besar (180 gigi) dan pinion keluaran kotak gear (20 gigi) melebihi toleransi reka bentuk, seterusnya menguatkan jumlah permainan bebas putaran dalam plat angkat.
(2) Pengiraan Sempadan Mekanikal: Mengukur Daya Luaran yang Diperlukan untuk Memusingkan Plat
Berdasarkan prinsip penghantaran tork, model tork rintangan jumlah yang diperlukan untuk memutarkan plat diwujudkan:
FL Lebih besar daripada atau sama dengan T × i₁ × η₁ × η₂ × i₂
F:Daya yang diperlukan untuk memutarkan plat (N)
L:Jarak dari titik aplikasi daya ke pusat plat (m)
T:Tork pegangan brek (1.5 Nm)
i₁:Nisbah pengurangan kotak gear (40)
i₂:Nisbah penghantaran gear (190/20=9)
η₁:Kecekapan kotak gear (0.98)
η₂:Kecekapan gear (0.95)
Pengiraan menunjukkan bahawa apabila lengan daya ialah 0.6 m, 1.0 m, dan 1.5 m, daya yang diperlukan ialah 873.8 N, 502.7 N, dan 335.0 N, bersamaan dengan jisim setara 87.4 kg, 50.3 kg, dan 33.5 kg. Keputusan menunjukkan bahawa struktur mekanikal sahaja tidak dapat menghapuskan kelegaan sepenuhnya; kawalan{10}}pampasan sistem diperlukan.
(3) Penyelesaian Pembetulan Sistematik
Peningkatan sambungan penghantaran
Gantikan sambungan pengapit asal dengan kotak gear NORD berkunci. Struktur utama menghalang putaran relatif antara motor dan kotak gear, menghapuskan permainan bebas putaran sepenuhnya.
Pengoptimuman meshing gear
Pelarasan jarak tengah:Kisar lubang pelekap kotak gear untuk mengawal kelegaan jejaring dalam 0.1–0.15 mm.
Peningkatan bahan dan proses:Gunakan 20CrMnTi dengan pengkarbonan dan pelindapkejutan untuk mencapai ketepatan Gred 6 (GB/T 10095.1-2008).
Tambah sambungan kunci selari:Optimumkan toleransi H9/h8 untuk mengurangkan kelegaan putaran antara gear dan aci.
Kawal{0}}pampasan sistem
Algoritma pampasan pelepasan dibenamkan dalam pengawal AGV. Selepas brek, pengekod menyemak sisihan sisa; jika melebihi 0.5 darjah, sistem melakukan pelarasan halus automatik untuk memastikan sisihan akhir dalam ±0.1 darjah.
2. Kegelinciran Beban AGV: Penambahbaikan Sistem dalam Pengagihan Beban dan Kebolehsuaian Trek
AGV kerap tergelincir semasa mengangkut tangki simpanan-udara 1000 kg. Pengesahan perkakasan rutin tidak menemui keabnormalan, memerlukan analisis yang lebih mendalam daripada pengagihan beban dan perspektif tingkah laku dinamik.
(1) Pengesahan Keupayaan Perkakasan
Pengesahan kuasa pemacu, tork output, dan daya menekan spring mengesahkan bahawa semua parameter secara teorinya memenuhi keperluan beban, menolak kuasa yang tidak mencukupi sebagai punca.
(2) Punca Punca Tergelincir
Kesipian beban mengakibatkan tekanan roda tidak sekata
Tangki udara silinder menyebabkan pusat graviti menyimpang 150–200 mm dari pusat AGV, meningkatkan tekanan roda dengan ketara pada satu sisi dan mengurangkannya di sebelah yang lain. Semasa stereng atau melepasi sambungan trek, tergelincir menjadi lebih berkemungkinan.
Ketepatan antara muka trek tidak mencukupi
Sesetengah sambungan trek mempunyai perbezaan ketinggian 0.5–0.8 mm (spesifikasi Kurang daripada atau sama dengan 0.3 mm). AGV-beban berat menghasilkan daya hentaman apabila melepasi sambungan sedemikian, meningkatkan kebarangkalian tergelincir.
Algoritma kawalan stereng tidak disesuaikan dengan-keadaan beban berat
Mod stereng halaju sudut tetap tidak menganggap peningkatan inersia di bawah beban berat, menguatkan daya hentaman pada sambungan trek.
(3) Langkah-langkah Pembetulan Komprehensif
Kawalan dan pemantauan beban
Jangka pendek-:Kurangkan satu-beban kepada 800 kg; had pusat-sisihan-graviti kepada Kurang daripada atau sama dengan 50 mm.
Jangka panjang-:Tambahkan penderia kesipian{0} beban; melarang permulaan AGV apabila melebihi had.
Jejaki pemulihan ketepatan sendi
Kisar dan ratakan sendi untuk memastikan Kurang daripada atau sama dengan perbezaan ketinggian 0.3 mm.
Tambah penimbal poliuretana untuk mengurangkan getaran impak.
Peningkatan algoritma kawalan stereng
Sediakan jadual padanan halaju sudut beban untuk mengehadkan kelajuan stereng di bawah beban berat.
Gunakan penglihatan untuk mengenal pasti sambungan trek dan-kurangkan kelajuan terlebih dahulu.
3. Sisihan Kedudukan Pin Pallet: Pampasan Sistem Merentasi Pelbagai Sumber Ralat
Apabila AGV pengangkat melaksanakan pemasukan pin, ia selalunya gagal memasukkan lubang pengunci troli bahan. Punca utama ialah pengumpulan ralat merentas berbilang peringkat: peletakan manual, pergerakan troli, reka bentuk struktur dan putaran AGV.
(1) Analisis Sumber Ralat
Ralat penjajaran manual:Sisihan peletakan awal boleh mencapai ±20 mm.
Troli hanyut:Cerun lantai menyebabkan hanyut sekunder ±10 mm.
Struktur lubang yang rosak:Plat keluli nipis dan reka bentuk lubang-lurus tidak dapat menyerap sisihan.
Ralat plat putaran:Pergerakan mikro-semasa mengangkat memperkenalkan sisihan keserasian.
(2) Penyelesaian Kawalan Ralat-rantai penuh
Sistem penjajaran tegar
Pasang hentian tanah berbentuk L-digabungkan dengan penderia penjajaran laser untuk mengurangkan sisihan awal kepada dalam ±3 mm.
Anti-reka bentuk untuk kereta
Tambah kastor brek ratchet untuk mengelakkan pergerakan di cerun Kurang daripada atau sama dengan 1 darjah .
Naik taraf struktur lubang kedudukan
Gantikan plat nipis 1.5 mm dengan keluli Q345 8 mm.
Tukar lubang lurus kepada lubang komposit dengan chamfer 60 darjah; diameter pintu masuk φ15 mm; panjang bahagian panduan 10 mm.
Asah dinding dalam untuk mengurangkan geseran.
Sistem pampasan berasaskan Visi-
Kamera penglihatan mengenal pasti kedudukan lubang sebenar dan memacu X/Y/θ pampasan plat berputar untuk memastikan sisihan sepaksi Kurang daripada atau sama dengan 2 mm.
4. Rumusan
Isu AGV yang dibincangkan dalam kertas ini pada asasnya menggambarkan pemadanan sistem yang tidak mencukupi antara struktur mekanikal, algoritma kawalan dan keadaan medan. Melalui pendekatan kejuruteraan sistematik "analisis kuantitatif, penyelarasan rantai-penuh dan pampasan gabungan dinamik-statik", penyelesaian yang dilaksanakan mencapai hasil yang luar biasa: isu kelegaan plat angkat telah diselesaikan sepenuhnya, kekerapan tergelincir AGV menurun kepada sifar dan kadar kejayaan pemasukan pin meningkat kepada 99.5%. Penyelesaian ini memberikan rujukan yang berharga untuk meningkatkan kestabilan sistem AGV dalam-senario logistik throughput tinggi seperti pembuatan automotif.
