林冉轶

（重庆中烟工业有限责任公司涪陵卷烟厂，重庆 408000）

0 引言

自动导引车（Automatic Guided Vehicle，AGV）是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。它是以电池为动力，通过计算机系统控制，借助自动导航装置，能够独立自动寻址，完成无人驾驶及作业的设备。

AGV 具有自动化程度高、安全性能好、线路灵活等特点，目前已广泛应用到物流仓储业、危险场所和特种行业、烟草、医药、化工、冶金、造纸、食品等行业。烟草制造行业具有物料流量大，运送环节多，生产过程自动化，柔性化程序高，信息控制管理系统要求严等特点，AGV 作为现代物流先进设备能较好地满足上述特点的要求。从2015 年涪陵卷烟厂完成易地技改搬迁后，卷烟辅料库装备了7 台芬兰ROCLA 公司的AGV 小车。在近4 年的使用和维护过程中，积累一些实践经验。针对AGV 常见故障进行分析探讨，并提出切合实际的维修对策，在降低设备故障率的同时，有效的保证生产物料供应的连续性。

1 AGV 系统结构与工作原理

1.1 AGV 的系统结构（图1）

AGV 系统主要由管理调度计算机WCS（Warehouse Control System，仓库控制系统）、AGV 管理控制及监控计算机（NT8000）、AGV、无线AP、充电桩以及网络通信设备组成。AGV 系统是在AGV 管理控制及监控计算机的控制下工作，其任务指令通过以太网及无线AP 下达到AGV 车载系统上。

1.2 AGV 的工作原理

系统工作时，AGV 管理控制及监控计算机通过无线局域网自动将任务分配给离任务作业点最近的且处于自动无故障状态的AGV。AGV 根据任务指令按预先制定的路径自动行驶到作业地点，在行驶过程中AGV 利用车身顶部的激光扫描头，对路径周围的激光反射条进行扫描和计算来导航并修正自身的偏差，从而保证行走和定位的精度。

图1 AGV 系统结构

AGV 与管理控制计算机通过无线局域网进行实时通信，AGV 随机将自身的状态和任务完成情况上报给并显示在CWAY（NT8000 上的图形控制系统软件）上。管理和控制系统会自动对AGV 的运行进行交通管理，如果在某些路段由于车辆过于集中而形成交通堵塞，管理和控制系统也能够自行处理，确保AGV 运行通畅。当AGV 电池的电量不足时会自动请求充电，并自动行驶到充电桩进行充电，当AGV 没有接到任务时，AGV 会自动回到充电桩进行充电。

1.3 AGV 的业务流程

卷包车间机台操作工通过位于生产现场的要料系统终端的触摸屏进行要料或退空托盘的操作。辅料库上位系统接收到要料请求后，产生出库任务，并将任务依次分给堆垛机、输送机和AGV，当物料送达输送机与AGV 对接的出库站台上时。AGV 管理控制计算机将任务指令分配给AGV。当AGV 将辅料托盘运送到机台的指定货位，并向辅料上位系统发送任务完成信息，要料过程完毕。待机台上的辅料快用完时，操作工在现场要料系统终端触摸屏上点击退空托盘操作，先由AGV 取回空托盘，送回高架库回库站台。

2 AGV 常见故障分析

2.1 车辆无响应故障

故障现象：图形监控界面CWAY 上无任务，且车辆无响应。

故障原因：通信问题或充电桩状态异常。

故障分析：①当CWAY 上的任务菜单显示任务信息后，AGV 才离开充电桩开始工作。如果CWAY 的任务显示栏没有任务，说明NT8000 没有收到WCS 下发的任务。应优先查看System Manager Console 上NT8000 与AGV 小车、WCS、CWAY和充电桩的通信状态是否正常。如果对应的Status 栏显示Connected，才表示通信正常。如果显示为Listen 表示未连上。②AGV小车完成送货任务后停在原地不自动回充电桩。应检查CWAY上对应充电桩的状态，确认充电桩未处于关闭状态。

2.2 走停顿挫故障

故障现象：AGV 启动或加速后立即减速或急停，车辆一走一顿。

故障原因：AGV 小车安全装置被频繁触发。

故障分析：AGV 小车的安全装置影响车辆行驶的主要有两个，一个是安全激光扫描仪，另一个U 形的防撞胶条。当安全激光扫描仪触发减速或停车后，待障碍解除后可以自动恢复运行，但防撞胶条一旦触发，必须手动复位后才能运行。

安全激光扫描仪通过检测预制线路上地面的障碍物，使车辆减速或停车，其检测区域分为警示区域和安全区域，且警示区域和安全区域的大小随小车速度的变化而变化。如果在警示区域内检测到了障碍物，小车将会减速。如果在安全区域内检测到了障碍物，AGV 将会立即制动。

如果安全激光扫描头镜面有积尘或污渍，会导致AGV 小车误认为检测到了障碍物，出现车辆运行顿挫的情况。

2.3 不在系统里故障

故障现象：从图形监控界面CWAY 上观察该车无故障报警，但车辆有任务却不动作。车载信息显示屏上显示不在系统里或未知位置的图标。

故障原因：由于AGV 小车行进路线与预设路线产生偏离。

故障分析：①激光反射板状态异常。AGV 是通过用车身顶部的激光扫描头采集反射激光束定位，并通过连续的三角几何运算来实现AGV 的导引。若该区域内的激光反光条与预制位置发生较大偏差（反射条移动或者被遮挡、缺失等），将导致系统停车。②车辆被阻挡急停。AGV 小车在即将转弯前如突然触发其安全激光扫描仪的安全区域，会导致车辆在自动状态下的急停，待急停条件解除后，小车需直线行约2 m 后再进行重新寻址工作，但此时在弯道处直行已偏离预设路线，虽然系统试图自行纠偏仍然无法回到预设路线上，导致故障停车。

2.4 有错误故障

故障现象：从图形监控界面CWAY 上观察车报有错误的故障显示。

故障原因：AGV 小车上的状态检测器与系统上车辆信息状态不一致。

故障分析：①AGV 货叉在取货过程中高度激光检测信号异常，例如高度检测器被辅料的包装物遮挡。②AGV 在载货状态时，货叉上货物到位检测信号异常，例如在空托盘回库过程中，由于车辆行驶颠簸导致检测开关未能检测到空托盘。

3 常见故障解决对策

（1）针对车辆无响应故障，可采取以下措施。①注意WCS 软件与AGV 软件的启动顺序。每次设备上电，应先开启AGV 管理控制及监控计算机打开CWAY 软件后，再开启WCS 软件。每次设备开电后应检查NT8000 与WCS 的状态是否处于Connected状态，如是Listen 状态，则应再次重启WCS，使其通信状态变为Connected；②在每次关闭AGV 电脑前，应确定CWAY 上是否有关闭的路线或者是充电桩，并做好记录，待下次设备开电时，进行对应恢复显示的操作。

（2）针对AGV 走停顿挫故障，可采取以下措施。①每周安排AGV 轮保作业，保证安全激光扫描仪发射镜面以及车身罩壳清洁无积尘；②在清理安全激光扫描仪时，应使用不掉纤维的布进行清理。

（3）针对不在系统里故障，可采取以下措施。①加强AGV 运行区域内人员的安全意识的培训，当人员通过或靠近时，应时刻观察注意周围AGV 小车的运动方向，主动避让，保持1m 以上的安全距离；②定期对AGV 行驶区域内的激光反射条进行完好性检查并核对数量，确保激光反射条数量与预制数量一致，且反射条表面干净无破损。

（4）针对有错误故障，可采取以下措施。①当高度检测异常时，应确认高度检测无异物遮挡；②手动调整空托盘位置使其触发到位检测，AGV 即可恢复运行；③定期检查车辆上货叉上货物到位检测器以及货叉升降检测的状态，若有异常及时调校或更换；④定期检查车轮的使用磨损状况，如日常运行中车辆出现颠簸，考虑更换已损坏的车轮。

4 结束语

AGV 作为当代物流处理自动化的有效手段和柔性制造系统的关键设备，通过对AGV 小车的系统结构、工作原理等多方面进行剖析，着重分析AGV 小车使用过程中容易出现的故障，并针对这些问题提出对策，为打造智能化卷烟工厂，提供了一种探索实践的方法。