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CSG华晓干货课堂|工业移动机器人充电/供电方式简介-上篇充电

  • 关键词:工业机器人,干货,充电,供电
  • 发文字号:HX-A-[2020]-19号
  • 发布时间:2020-09-17 10:36
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       工业移动机器人(IMR)是指应用在工业及物流领域中的,装备有导航装置,由车载控制系统控制,以轮式移动为特征,自带动力或动力转换装置的机器人。可见“自带动力或动力转换装置”是工业移动机器人必不可少部件之一。

       从能源供给的角度看,IMR可分为两类:自带动力(电池)和自带动力转换装置,而其中自带动力(电池)的IMR应用最为广泛。

 

 

       本文以AGV作为典型代表,阐述各种不同的充电/供电方式。结构如下:本篇主要针对自动动力(电池)的IMR,进行充电说明

       自动充电:AGV在调度系统控制下,自动运行到充电点实现充电的方式,根据不同原理和不同电极形式可分为接触式自动充电和非接触式感应充电。无论使用何种原理充电,对于产线物流搬运物料AGV而言,均有地充、侧充、后充以及顶充等方式。

       一、接触式充电

       1.1、地充:主要由地面供电极板组件,AGV受电极组件以及自动充电机组成(见图一),是工业生产领域最常见的应用充电方式。可有效利用工位、缓存点等工艺时间充电,优点不占用额外的充电时间,可最大化利用AGV。

 

 

图一

 

       但是此种地充方式需要在地坪上开槽,施工比较繁。为解决施工问题,避免破坏地坪。CSG华晓联合用户研发出免开槽型地充设备,做到设备即放即用。 

       1.2、侧充:主要由地面伸缩式供电极板组件,AGV受电极组件以及自动充电机组成(图二)。适用于改造项目,地面不能开槽的场景。此种方式,施工简单即装即用,无须额外的土木工程。亦可有效利用工位、缓存点等工艺时间充电,不占用额外的充电时间,可最大化利用AGV。

 

 

图二

 

       1.3、后充:主要由地面固定式供电极板组件,AGV受电极组件以及自动充电机组成(图三)。此种方式,施工简单即装即用,无须额外的土木工程,与空间紧凑的仓储式机器人配合,适合集群充电,需要占用额外的充电时间,影响机器人的使用效率。

 

 

图三

 

       1.4、顶充:主要由空中固定式供电极板组件,AGV受电极组件以及自动充电机组成。此种充电方式主要应用在激光无人叉车AGV,如下图(图四):亦可有效利用工位、缓存点等工艺时间充电,不占用额外的充电时间,可最大化利用AGV。

 

 

图四

 

       二、非接触感应充电

       用户设备与发射端建立无线通讯,发射端中各模块将单相工频220V 交流电经整流、逆

变转换为高频交流电流供给发射线圈。发射线圈和接收线圈间的共振使电能从发射线圈传递

到接收线圈,从而保证电能能有效的传递到用电设备,实现给用电设备供电。原理图(图五)如下:

 

 

图五

 

       主要特点:

       1) 无接触充电对接:无移动装置,无接触,无电气外露,无磨损,无火花,无金属屑;

       2) 对接高容差:车载线圈允许任意方向偏移20mm 范围, 

       3) 充电距离大:线圈间工作距离30~60mm,机器人轻松靠近,不会发生触碰;

       4) 全自动充电:机器人进入充电区域,系统自动启动充电,无需机器人任何干预。(需设置为全自动充电模式);

       5) 调度充电:地面端与机器人车载端都具备CAN,RS485,干接点接口,允许机器人或地面调度系统发起充电,充分适配各种应用场景;

 根据与AGV受电板不同的相对位置,亦可分为地充、侧充、后充及顶充。见图六

 

 

图六

 

       三、手动充电

       AGV在调度系统控制下,当AGV电量低于设定值时,自动运行至指定位置充电人工充电或者更换电池。此种充电方式影响AGV使用效率,需要专人负责增加工人成本。

       3.1、更换电池:

       当AGV电池电量低于设定值时,用人工更换电池的方式保持AGV持续工作。主要由充电机、电池推车、充电区域组成。见图七

 

 

图七

 

       3.2.人工充电方式:

       此种方式投入成本低,仅需手动充电器即可,但是严重影响AGV的使用效率,适用于集中使用,集中充电的场景。例如物流中转仓库等。

       以上集中充电方式各有利弊,可依照不同使用场景选用。

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