銳鷹安全冗余編碼器方案保障AGV小車安全運行
文:浙江銳鷹傳感技術有限公司2023年第四期
銳鷹傳感基于AGV小車驅動裝置的安全需求,開發了更可靠的安全冗余編碼器解決方案,從而保障了AGV小車更加穩定、安全的運行。
文/浙江銳鷹傳感技術有限公司
1 行業觀察
AGV是Automated Guided Vehicle的英文縮寫,意即“自動導引運輸車”,是以電池為動力源的一種自動操縱行駛的工業車輛。
隨著目前國內智能物流、智能倉儲、智能制造領域的不斷發展,AGV市場需求量不斷上升,市場規模保持持續增長的態勢,行業發展前景廣闊。
2 應用挑戰
然而,目前,AGV產業鏈上游的某些核心零部件還與國外品牌存在一定的差距,中國品牌要實現對全球市場的有效開拓,首先要實現核心器件、軟件和系統的國產化,補足“短板”。
其中,涉及“安全”的核心部件升級是中國AGV品牌開疆拓土的關鍵。
例如,在CE認證中,對AGV的安全要求包括:
l 機械安全要求,包括負載搬運裝置設計要求,穩定性要求,機械制動安全要求等;
l 電氣安全要求,包括充電系統,如電池、電池連接器、充電樁,電機、接觸器,導線,電氣保護,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、轉向控制、速度控制、行駛控制等),以及低電壓,參數錯誤,機殼故障等。
為了實現AGV的安全功能,驅動模塊必須安裝可靠的安全冗余編碼,這也是對傳感行業的一大挑戰。
3 傳統傳感器方案的不足
A. 冗余式磁編碼器:冗余但不安全
l 只使用了磁原理,當現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,當磁片或者讀頭因為某種原因損壞時,系統將控制異常。
B.磁+光傳感技術組合的冗余編碼器:安全冗余但不可靠
l 當它處于灰塵和污垢的工業應用環境中,污染物可能會堆積在編碼器盤上,妨礙LED光向光學傳感器的透過,導致原始信號的不連續或完全損失,編碼器失效,系統異常;
l 該方案使用兩個完全獨立的編碼器,占用空間大,安裝、接線復雜,維護性差。
4 方案升級目標
銳鷹傳感作為國內專業的傳感產品及解決方案供應商,持續關注著AGV行業對于安全性和可靠性更高訴求,為中國制造的AGV產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:能頑強應對惡劣環境;
(3)小體積:結構緊湊,節約電機體積。
系統拓撲圖
5 銳鷹產品方案
依照此產品方案升級目標,銳鷹傳感成功研制出L2IMI49系列編碼器,實現了穩定可靠的安全冗余性能。
(1)采用了磁電信號和感應式信號的雙重保障,且兩種信號互不干擾、獨立處理、雙路傳輸;
(2)磁電式原理和感應式原理,都能頑強應對惡劣環境,并且感應式原理具備抗強磁特性,進一步提高可靠性;
(3)安裝總高度小于17mm,節約了電機體積;且僅需安裝一套編碼器,操作更簡單。
6 應用升級
銳鷹L2IMI49系列編碼器應用在AGV產品上,能夠實現以下功能:
(1)不懼倉庫的臟亂環境,實現信號穩定輸出,保證AGV小車按照設定的軌跡和速度安全運行,避免小車失控碰撞;
(2)磁電和感應式信號同時輸出,互不干擾,其中一路用以伺服閉環控制,另一路用于和伺服閉環位置信號實時比較,避免因信號丟失而造成的脫軌、碰撞;(3)緊湊型結構更易于安裝在體積有限的AGV驅動輪中,并且操作更簡單,維護更方便。
實現AGV小車中驅動模塊編碼器的真正安全冗余!保障小車穩定安全運行。銳鷹傳感將堅持自主創新,洞察客戶需求,發揮團隊優勢,不斷攻克傳感技術”卡脖子“核心難題,為行業提供更具價值的產品及解決方案。
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