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圖爾克（天津）傳感器有限公司

項目介紹

位于荷蘭Apeldoorn的卡車及汽車供應商VDL Weweler希望將需要手工操作的運輸作業自動化，但是必須按照生產系統的要求完成。該公司研發和生產板簧懸掛系統、空氣懸掛系統以及公共汽車、卡車和卡車拖車的專用車軸。位于其總部的生產區域大部分是自動化的。否則多用途車領域所需的可靠性和即時可用性是無法實現的。

負責的生產計劃員發現卡車拖車支撐元件和懸掛系統的運輸需要優化。直到2015年年中，這些部件仍然通過叉車在基本生產區域與噴漆線間運輸。在基本生產過程結束后，機器人將支撐元件和懸掛系統放置在框架上。隨后，通過叉車去除滿載框架，并放置在噴漆生產線兩個拾取工作站的其中一個上。在這里機器人將部件從框架上提起，懸掛在輸送帶上并送入噴漆線。懸掛部件重35公斤，每個框架裝有36個部件。因此，包括框架在內的滿載叉車重量大約為2噸。

原解決方案的缺點是它需要大量的員工手動作業。此外，操作人員無法始終像自動化車輛一樣精確工作，操作兩噸重叉車時就更不奇怪。支架必須精確放置在導向標記中，以便機器人可以正確放置或提起支架。如果它們的位置稍微出錯，機器人就會與框架發生碰撞。桿將會彎曲，生產必須停止。

因此，在2014年VDL Weweler的決策者決定將框架的運輸自動化。除了基本生產區中的拾取站（A和B），還有兩個移出站（C和D）位于噴漆線中。所需的運輸系統無法按照固定循環控制。有些框架必須從A運輸到D，而有時空框架必須從C運輸到A等。希望實現運輸解決方案盡可能的靈活。

Movexx開發新AGV

VDLWeweler的決策者轉向Movexx International B.V.的運輸專家，要求開發一種自動化運輸解決方案。Movexx是一家荷蘭的工業卡車制造商，提供許多客戶定制產品。該制造商已經成功開發和制造了自動導引車（AGV）。然而此次，必須為該任務開發一個新的解決方案。

“AGV具有多個新特點：雙向驅動功能，用于在下方移動框架的超低結構，以及液壓重載提升平臺。”Andreas Versteeg說道，他是Movexx公司的AGV產品經理，負責為VDL Weweler研發新車輛。AGV必須能沿兩個方向移動，因為它只能反向移出目標工作站。液壓提升平臺將框架從地面抬起2厘米，以便進行運輸。

來自Turck B.V.的全面自動化解決方案

為了開發運輸車輛，Andreas Versteeg讓圖爾克在規劃階段就參與進來。Movexx以前在其產品中使用過圖爾克傳感器和LED燈。該項目還需要解決方案和可用部件，最大的挑戰是AGV在工廠地面上的雙向控制。圖爾克建議使用組合RFID對比帶控制。在車間地面上繪制三條色帶：一條白色帶位于中間，左側和右側各一條黑色帶。三個已連接光纖放大器的光纖監測色帶并測量亮度。閾值經過設置，以便光纖放大器能夠可靠地檢測黑色與白色間的差異。如果AGV在導引帶中央移動，則右側光纖和左側光纖都檢測到黑色，中間光纖檢測到白色。如果對比帶向右彎曲，則右側光纖將檢測到白色。這將通知AGV向右轉彎。適當的控制信號通過控制器被發送到轉向軸的執行器系統。因此，通過這種方式AGV將沿著“軌道”通過工廠車間。由于AGV必須向前或向后行駛，轉向軸和控制器傳感器必須重復安裝。

最佳線路追蹤與RFID標簽相結合，RFID標簽被粘貼在線路關鍵點處的工廠地面上。轉折點處的標簽向AGV發出是繼續行駛還是停止的指示。AGV的速度也通過這些RFID標簽控制。慢速模式用于曲線段和工作站中的停靠，高速模式用于直線段。這種情況下的高速意味著1km/h的速度。盡管這不是真的很快，但是也完全滿足應用的需要，并且是AGV的最大法定允許速度。

AGV本身不做決定。智能來自于AGV與更高級IMS系統（集成制造系統）的聯網，該系統指示AGV移動到特定點。AGV的邏輯電路將目的地轉換成標簽號，并在每個檢測到的標簽處檢查是否應該停止、減速，還是加速。AGV的控制器通過RFID標簽操控，并檢測AGV何時到達其目標位置。隨后，AGV放下框架，然后移動到單元外的預設位置，等待下一個任務。如有必要，IMS會指示AGV將空框架重新送回生產車間。

除了IMS系統外，只有控制站的操作人員能夠向AGV發出命令。如果電池電量過低，則將由SCADA系統向操作人員發出通知。它們將命令AGV移動到充電站，然后由操作人員手動用滿電量電池更換扁平蓄電池。

圖爾克的VT250 HMI-PLC在AGV上運行。它通過無線連接與IMS通訊，并作為帶BL20網關的PROFIBUS主站響應，BL20網關包含連接車輛所有信號的輸入和輸出。

圖爾克的VT250集成在開關箱的蓋板中，通過Modbus TCP與IMS無線通訊，幾乎可以控制車輛的所有系統

項目分析

在配備運輸車輛時，Movexx全部使用了圖爾克產品組合，包括緊湊型QR14非接觸式編碼器，用于測量轉向軸的角度。在本項目中，圖爾克甚至完成了AGV控制器的編程。所有導航、傳感器數據的處理以及與其他系統的接口，包括與更高級IMS系統的通訊都已經在VT250上的Codesys中編程。

圖爾克的非接觸式角度傳感器測量轉向系統中電機的轉向角度

VDL Weweler的產品經理表示，自2015年中AGV引入以來，生產變得更加安靜和平穩。以前，如果機器人由于手推車位置不正確而無法拾取零件或者其他故障導致中斷，始終需要停止生產并進行維修和校正。由于AGV承擔了生產中的運輸職責，部件運輸的錯誤率快速下降，目前，VDL Weweler已經計劃其他運輸過程的自動化改造。

摘自《自動化博覽》2017年6月刊