Những điều cần biết về xe tự hành (AGV)

AGV là gì?

AGV là từ viết tắt của Automation Guided Vehicle. Nghĩa là xe tự hành vận chuyển hàng. Đây là sản phẩm thông minh dùng để vận chuyển hàng hóa mà không cần đến sự can thiệp của con người. Sản phẩm dễ dàng cài đặt và vận hành, đặc biệt có thể hoạt động liên tục tại nhà máy. AGV thường được sử dụng tại các nhà máy sản xuất lắp ráp ô tô, sản xuất linh kiện các loại, hệ thống kho bãi lớn,….

Các loại AGV

Có nhiều loại AGV đã được sản xuất và đưa vào sử dụng. Nhưng có 5 loại phổ biến nhất bao gồm:

Loại kéo

AGV loại kéo

Loại sàn thấp 

AGV loại sàn thấp

Loại băng tải

AGV loại băng tải

Loại ngoài trời

AGV loại ngoài trời

Loại đặc biệt

AGV loại đặc biệt

Cấu tạo chung của AGV

Cấu tạo xe tự hành AGV

AGV bao gồm các bộ phận sau:

Bộ phận dò đường, có 2 loại:

Loại chạy không theo đường dẫn (free path navigation)

Là loại xe AGV có tính linh hoạt cao được định vị vị trí nhờ các cảm biến con quay hồi chuyển (gyroscop sensor). Các cảm biến này có nhiệm vụ xác định hướng di chuyển. Ngoài ra còn có cảm biến laser dùng để xác định vị trí các vật thể xung quanh trong quá trình di chuyển. Hay hệ thống định vị cục bộ (local navigation location) phụ trách xác định tọa độ tức thời,…

Loại này có đặc điểm có thể di chuyển đến bất kỳ vị trí nào trong phạm vi điều khiển. Nó có thể tự động tìm kiếm đường đi ngắn nhất. Tuy nhiên chi phí chế tạo lớn và đòi hỏi công nghệ cao.

Hình ảnh xe AGV loại chạy không theo đường dẫn

Loại chạy theo đường dẫn (fixed path navigation)

Các vật liệu được sử dụng để tạo ra đường dẫn gồm: Vạch màu, băng từ, đường dây từ, đường ray,… Khi đó các xe tự hành AGV sẽ chạy theo các đường dẫn này tới các vị trí được xác định trên bản đồ di chuyển.

Loại này có đặc điểm là có đường đi cố định. Khi muốn thay đổi đường đi cần thiết lập lại hệ thống dẫn đường. Tuy nhiên công nghệ điều khiển này đơn giản hơn và có chi phí thấp hơn loại chạy không theo đường dẫn. Các cảm biến sử dụng cho loại này có thể là cảm biến từ trường, cảm biến quang, cảm biến kim loại.

Hình ảnh xe AGV loại chạy theo đường dẫn

Cảm biến phát hiện vật cản

Để đảm bảo an toàn trong quá trình di chuyển, AGV cần cảm biến phát hiện ra các vật cản trong phạm vi di chuyển. Cảm biến này có thể là cảm biến lazer, cảm biến quang, cảm biến siêu âm… tùy thuộc vào cấu hình lựa chọn.

Thường cảm biến sẽ chia ra 3 vùng làm việc từ xa tới gần. Nếu vật cản nằm trong 3 vùng này thì AGV sẽ lần lượt thực hiện hành động: cảnh báo, giảm tốc độ, dừng nhanh để đảm bảo an toàn.

Cảm biến va chạm

Cảm biến va chạm có chức năng dừng AGV ngay lập tức nếu bị tác động vào. Nó được sử dụng để hạn chế các vấn đề về an toàn có thể xảy ra khi xe tự hành bị một vật thể khác va chạm vào.

Driver và động cơ

Động cơ là bộ phận chuyển động chính của xe tự hành. Tùy thuộc vào tải trọng của hàng hóa mà một AGV có thể có 1 hoặc 2 driver và động cơ. Vấn đề này cũng sẽ quyết định công suất, điện áp động cơ và dung lượng của pin.

Thiết bị truyền nhận dữ liệu

Một AGV sẽ truyền và nhận dữ liệu với trung tâm điều hành sản xuất qua hệ thống thu phát sóng từ xa. Bằng cách này, AGV sẽ nâng cao tính linh hoạt, có thể hoạt động truyền gửi thông tin ở mọi vị trí trong phạm vi phủ sóng. Bên cạnh đó, người điều hành sẽ kiểm soát được tuyến làm việc, tình trạng xe. Các thiết bị này gồm bộ thu phát sóng RF hoặc Wifi.

Pin và sạc

Pin và sạc của xe có rất nhiều loại. Có thể kể đến như pin lithium, pin lithium sắt photphat – LIFE04 hoặc là acquy chì + axit, acquy khô. Bộ phận này có thể được chế tạo theo kiểu sạc tự động hoặc sạc bằng tay.

Bộ điều khiển trung tâm

Bộ điều khiển được lập trình để điều khiển xe chạy độc lập, chạy kết hợp nhiều xe hoặc chạy theo sự quản lý của trung tâm điều hành.

Bộ phận kết nối xe hàng

Bộ phận này giúp kết nối với xe hàng,có thể hoạt động tự động hoặc bằng tay.

Cảm biến vị trí

Cảm biến vị trí được sử dụng để xác định các điểm mốc. Ví dụ như điểm lấy hàng, điểm trả hàng, điểm rẽ, điểm dừng, điểm sạc….Đồng thời chúng giúp các trung tâm điều khiển xác định được chính xác vị trí xe trên bản đồ di chuyển. Có nhiều phương án sử dụng như: đầu đọc và thẻ từ, hoặc sử dụng chính các đoạn băng từ để xác định vị trí.

Giao diện người dùng

Giao diện người dùng gồm màn hình, hệ thống nút nhấn và đèn báo.

• Màn hình được sử dụng trong quá trình cài đặt các tham số cho xe. Đồng thời nó sẽ hiển thị các trạng thái, tình trạng, vị trí của xe trên bản đồ di chuyển.
• Nút ấn và đèn báo: Việc điều khiển và cài đặt bằng màn hình cho phép giảm tối đa các nút ấn và đèn báo. Do vậy, các nút ấn và đèn báo còn lại bao gồm: nút dừng khẩn cấp, nút xác nhận hoàn thành công việc, công tắc chuyển mạch auto/manual, đèn báo trạng thái hoạt động của xe.

Ngoài ra phần kết cấu cơ khí bao gồm: khung xe, vỏ, bánh xe, các mã gá hoặc các chi tiết khác cấu thành. Chúng cũng là những phần quan trọng của AGV. Nó quyết định sự chắc chắn, sự bám dính với mặt đường, sự êm ái trong quá trình di chuyển, sự bền bỉ khi hoạt động lâu dài trong điều kiện công nghiệp. Tất cả kết hợp để tạo ra một chiếc AGV hoàn chỉnh.

Khả năng ứng dụng linh hoạt của hệ thống AGV

Cùng với sự mở rộng sản xuất của các nhà máy, các yêu cầu vận chuyển, bốc dỡ và tích trữ hàng hóa trở nên ngày càng quan trọng hơn. Với xu hướng tự động hóa thay thế nhân công trong các lĩnh vực sản xuất, các hệ thống vận chuyển bên trong các nhà máy dưới dạng băng tải hoặc AGV ngày càng trở nên quan trọng trong toàn bộ lĩnh vực vận chuyển vật liệu. Đặc biệt là trong các nhà máy sản xuất linh kiện điện tử, sản phẩm khuôn đúc, chi tiết lắp ráp, dược mỹ phẩm, thực phẩm – đồ uống,…

AGV dạng kéo là dòng AGV được ứng dụng nhiều nhất trong quá trình sản xuất. Bởi nó có thể kéo theo nhiều thùng hàng phía sau . Tổng tải trọng có thể lên đến 1000 kg. Khi sử dụng dòng AGV này, các nhà máy có thể tái sử dụng các thùng hàng trước mà không cần phải đầu tư mới. Việc cần làm chỉ là những thanh nối để liên kết các thùng hàng lại phía sau AGV như một đoàn tàu chạy trong nhà máy.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về xe tự hành AGV. Hẹn gặp lại trong các bài viết tiếp theo.