銳鷹安全冗余編碼器方案保障AGV小車安全運行
文:浙江銳鷹傳感技術(shù)有限公司2023年第四期
銳鷹傳感基于AGV小車驅(qū)動裝置的安全需求,開發(fā)了更可靠的安全冗余編碼器解決方案,從而保障了AGV小車更加穩(wěn)定、安全的運行。
文/浙江銳鷹傳感技術(shù)有限公司
1 行業(yè)觀察
AGV是Automated Guided Vehicle的英文縮寫,意即“自動導(dǎo)引運輸車”,是以電池為動力源的一種自動操縱行駛的工業(yè)車輛。
隨著目前國內(nèi)智能物流、智能倉儲、智能制造領(lǐng)域的不斷發(fā)展,AGV市場需求量不斷上升,市場規(guī)模保持持續(xù)增長的態(tài)勢,行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
2 應(yīng)用挑戰(zhàn)
然而,目前,AGV產(chǎn)業(yè)鏈上游的某些核心零部件還與國外品牌存在一定的差距,中國品牌要實現(xiàn)對全球市場的有效開拓,首先要實現(xiàn)核心器件、軟件和系統(tǒng)的國產(chǎn)化,補足“短板”。
其中,涉及“安全”的核心部件升級是中國AGV品牌開疆拓土的關(guān)鍵。
例如,在CE認(rèn)證中,對AGV的安全要求包括:
l 機械安全要求,包括負(fù)載搬運裝置設(shè)計要求,穩(wěn)定性要求,機械制動安全要求等;
l 電氣安全要求,包括充電系統(tǒng),如電池、電池連接器、充電樁,電機、接觸器,導(dǎo)線,電氣保護(hù),試驗等;
l 控制安全要求,包括安全裝置要求(如緊急停止、警告裝置、人員檢測裝置等),控制安全要求(如充電控制、搬運控制、轉(zhuǎn)向控制、速度控制、行駛控制等),以及低電壓,參數(shù)錯誤,機殼故障等。
為了實現(xiàn)AGV的安全功能,驅(qū)動模塊必須安裝可靠的安全冗余編碼,這也是對傳感行業(yè)的一大挑戰(zhàn)。
3 傳統(tǒng)傳感器方案的不足
A. 冗余式磁編碼器:冗余但不安全
l 只使用了磁原理,當(dāng)現(xiàn)場僅有一類干擾為強電磁干擾時,編碼器失效的概率將大幅上升;
l 原始信號來源為單磁片+單讀頭,當(dāng)磁片或者讀頭因為某種原因損壞時,系統(tǒng)將控制異常。
B.磁+光傳感技術(shù)組合的冗余編碼器:安全冗余但不可靠
l 當(dāng)它處于灰塵和污垢的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中,污染物可能會堆積在編碼器盤上,妨礙LED光向光學(xué)傳感器的透過,導(dǎo)致原始信號的不連續(xù)或完全損失,編碼器失效,系統(tǒng)異常;
l 該方案使用兩個完全獨立的編碼器,占用空間大,安裝、接線復(fù)雜,維護(hù)性差。
4 方案升級目標(biāo)
銳鷹傳感作為國內(nèi)專業(yè)的傳感產(chǎn)品及解決方案供應(yīng)商,持續(xù)關(guān)注著AGV行業(yè)對于安全性和可靠性更高訴求,為中國制造的AGV產(chǎn)品順利走出國門提供更有力的支持。
全新升級的安全冗余編碼器方案需做到:
(1)真冗余:兩種信號互不干擾、獨立處理、雙路傳輸;
(2)高可靠:能頑強應(yīng)對惡劣環(huán)境;
(3)小體積:結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)約電機體積。
系統(tǒng)拓?fù)鋱D
5 銳鷹產(chǎn)品方案
依照此產(chǎn)品方案升級目標(biāo),銳鷹傳感成功研制出L2IMI49系列編碼器,實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的安全冗余性能。
(1)采用了磁電信號和感應(yīng)式信號的雙重保障,且兩種信號互不干擾、獨立處理、雙路傳輸;
(2)磁電式原理和感應(yīng)式原理,都能頑強應(yīng)對惡劣環(huán)境,并且感應(yīng)式原理具備抗強磁特性,進(jìn)一步提高可靠性;
(3)安裝總高度小于17mm,節(jié)約了電機體積;且僅需安裝一套編碼器,操作更簡單。
6 應(yīng)用升級
銳鷹L2IMI49系列編碼器應(yīng)用在AGV產(chǎn)品上,能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:
(1)不懼倉庫的臟亂環(huán)境,實現(xiàn)信號穩(wěn)定輸出,保證AGV小車按照設(shè)定的軌跡和速度安全運行,避免小車失控碰撞;
(2)磁電和感應(yīng)式信號同時輸出,互不干擾,其中一路用以伺服閉環(huán)控制,另一路用于和伺服閉環(huán)位置信號實時比較,避免因信號丟失而造成的脫軌、碰撞;(3)緊湊型結(jié)構(gòu)更易于安裝在體積有限的AGV驅(qū)動輪中,并且操作更簡單,維護(hù)更方便。
實現(xiàn)AGV小車中驅(qū)動模塊編碼器的真正安全冗余!保障小車穩(wěn)定安全運行。銳鷹傳感將堅持自主創(chuàng)新,洞察客戶需求,發(fā)揮團隊優(yōu)勢,不斷攻克傳感技術(shù)”卡脖子“核心難題,為行業(yè)提供更具價值的產(chǎn)品及解決方案。
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