Table of Contents
درک طیف کامل محیط های عملیاتی شدید
وسایل نقلیه راهنمای خودکار (AGVs) در تدارکات مدرن و تولید ضروری شده اند، اما پذیرش گسترده آنها به توانایی کار قابل اعتماد تحت شرایط سخت بستگی دارد. محیط های شدید محدود به یک پارامتر واحد نیستند؛ آنها اغلب عوامل متعدد را ترکیب می کنند که هر دو سیستم مکانیکی و الکترونیکی را به چالش می کشند:
- افراطی های شدید: از امکانات ذخیره سازی سرد قوسی در -30 درجه سانتیگراد برای پیدا کردن و آسیاب های فولادی که در آن دمای محیط بیش از 50 درجه سانتیگراد، ترکیب شده با گرمای تابشی از کوره.
- رطوبت و تراکم بالا در پردازش مواد غذایی، تمیزی دارویی و پورت های دریایی یافت می شود، جایی که رطوبت می تواند به خوردگی و مدارهای کوتاه منجر شود.
- آلودگی ذرات و ذرات: [FLT 1] مشترک در گیاهان سیمان، دستکاری دانه، معدن و سایت های ساخت و ساز، که در آن ساینده خوب می تواند به بلبرینگ ها و سنسورها نفوذ کند.
- ] اتمسفرهای غیرعمدی و شکننده: از جمله اسپری نمک در محیط های ساحلی، بخار اسیدی در بازیافت باتری یا تمیز کردن مواد در تاسیسات بهداشتی.
- محیط های ترک: که در آن AGV ها باید در برابر جت های آب با فشار بالا و مواد شوینده سخت برای بهداشت، مانند در صنایع غذایی و نوشیدنی مقاومت کنند.
طراحی برای یک افراطی چالش برانگیز است؛ طراحی برای ترکیبات مانند دمای بالا، گرد و غبار و لرزش به طور همزمان - نیاز به یک رویکرد مهندسی سیستم است که اولویت بندی قوی بودن از ابتدا.
چالش های طراحی کلیدی و راه حل های مهندسی
انتخاب مواد و مقاومت در برابر خوردگی
انتخاب مواد به طور مستقیم تعیین طول عمر AGV و فاصله نگهداری در محیط های تهاجمی است. آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ [FLT 1] یا سخت افزار پوشش سخت افزاری پوششی سخت افزاری پوشش داده شده باید برای فریم های ساختاری و محفظه ها ترجیح داده شود.
استراتژی های مدیریت حرارتی
حفظ دمای داخلی پایدار برای الکترونیک حیاتی است.در محیط های سرد، AGV ها نیاز به عناصر گرمایش فعال برای محفظه های باتری و واحدهای کنترل حساس دارند، اغلب با استفاده از بخاری های تخته ای چاپی یا گردش هوای گرم از درایوهای حرکتی، محیط های گرم می توانند خنک کننده های فعال را جذب کنند: خنک کننده هوا با گرد و غبار، حلقه های خنک کننده مایع برای درایوهای با قدرت بالا، یا انقباضات حرارتی، همچنین باید مواد حرارتی را جذب کند.
حفاظت از Ingress Protection
دستیابی به رتبه بندی IP بالا (به عنوان مثال، IP65، IP67 یا IP69K برای شستشو) در محیط های مرطوب یا گرد و غبار غیر قابل مذاکره است، این شامل بیش از فقط مخازن گاز است؛ آن نیاز به طراحی دقیق از تمام نقاط ورودی - اتصال دهنده ها، پانل های دسترسی، چراغ های حرکتی و پورت های مختلف فشار برابر با دریچه های هیدروفوی است که اجازه می دهد تا اسپری دقیق را در بسته های فشار مایع مسدود کند (برای جلوگیری از طریق بسته های فشار مایع)
مقاومت در برابر لرزش و شوک
در زمین های ناهموار در فضای باز یا در کف های کارخانه ناهموار، لرزش می تواند اتصال دهنده ها، آسیب های فروخته شده، و دقت سنسور را کاهش دهد. تکنیک های طراحی شامل استفاده از نصب انعطاف پذیر برای الکترونیک، پوشش سازگار در تخته های مدار برای جلوگیری از میکرو دیسک های مکانیکی، و شوک های تخصصی برای عرشه بار است. همه کابل کشی باید به شدت باور داشته باشند و از قطعات متحرک برای محیط های حفاظت مکانیکی بالا (به طور کامل) ارائه می شود.
سنسور پیشرفته و ناوبری Adaptations
سیستم های Lidar و Vision در گرد و غبار، Fog و Low Light
سنسورهای نوری استاندارد می توانند هنگامی که دود، بخار یا گرد و غبار هوا پرتو را پراکنده می کنند، Adaptations شامل استفاده از Multiecho lear است که می تواند بازده از ذرات گرد و غبار را فیلتر کند، یا به موج طولانی مدت جامد، که کمتر تحت تاثیر یک ذره بینی ذرات اتمسفر قرار می گیرد، می تواند با دوربین های کم عمق مرطوب و یا تعویض به عنوان یک سنسور تمیز نگه دارد.
محلی سازی در محیط های GPS-Denied و بازتابنده
بسیاری از محیط های افراطی - مانند معادن زیرزمینی، تونل های عمیق یا داخل قفسه های ذخیره سازی فلزی - قفل GPS در اینجا، همزمان محلی سازی و نقشه برداری (SLAM) با استفاده از واحدهای اندازه گیری برش و بی سابقه (IMU) موقعیت قابل اعتماد حتی با محیط های بسیار بازتابنده مانند مزارع فولاد ضد زنگ، منعکس کننده تنظیمات سنسور تنظیم شده سفارشی برای خواندن نور سنتی در محیط های نوار مغناطیسی به سرعت استفاده می شود و یا هدایت سیم کشی می تواند به طور کامل باشد.
سیستم های قدرت و ملاحظات باتری
عملکرد باتری به طور قابل توجهی در دماهای شدید کاهش می یابد.در زیر 0 درجه سانتیگراد، باتری های لیتیوم یون ظرفیت از دست دادن را از دست می دهند و می توانند به طور دائمی آسیب ببینند در صورتی که راه حل ها شامل بسته های باتری احتراق خود گرم است که انرژی را برای گرم کردن سلول های گرم به دمای بالا یا استفاده از باتری های تنظیم شده به طور فعال جلوگیری از باتری های حرارتی سرد می کنند.
روش های تست و اعتباربخشی
تست دقیق تنها راه برای اطمینان از قابلیت اطمینان قبل از استقرار است. تسریع تست زندگی در اتاق های زیست محیطی می تواند هزاران ساعت دوچرخه سواری حرارتی، رطوبت و مه نمک را در هفته ها شبیه سازی کند. تست ارتعاشی با توجه به استانداردهای مانند MIL-STD-810 یا IEC 60068 حمل و نقل و شوک عملیاتی را تکرار می کند.
تعمیر و نگهداری و مدیریت چرخه زندگی
محیط های شدید سرعت سایش، بنابراین استراتژی های تعمیر و نگهداری باید فعال تر باشد. پیاده سازی نظارت بر شرایط - مانند تجزیه و تحلیل ارتعاش بر واحدهای درایو، تصویربرداری حرارتی الکترونیک، و آزمایش دوره ای دی الکتریک عایق موتور - می تواند پیش بینی شکست قبل از اینکه آنها رخ دهد ماژول های سریع برای سنسورها، باتری ها و تنظیم اجازه می دهد تا خرابی های حداقل در طول تعمیرات.
روندهای آینده در Extreme-Environment AGVs
از آنجایی که صنایع اتوماسیون را به مرزهای خصمانه تر سوق می دهند، فناوری های جدید در حال ظهور هستند. با پردازنده های اضافی و نرم افزار خود-عملیات می توانند تخریب سنسور جزئی را تحمل کنند؛ Swarm هماهنگی [FLT3] حتی اجازه می دهد تا یک ناوگان به طور مشترک راه های بازسازی در دید تجزیه و تحلیل مجدد (F4: [FLT] را کاهش دهد.
نتیجه گیری
طراحی سیستم های AGV برای شرایط محیطی شدید موضوع استفاده از یک تعمیر واحد نیست، بلکه یک نظم مهندسی جامع است که علوم مواد، پویایی حرارتی، فیزیک سنسور و تست قوی را با درک ترکیب منحصر به فرد از استرس زا در هر استقرار ادغام می کند - چه آن را زیر صفر، اسپری نمک فاسد، و یا گرد و غبار انفجاری - مهندسان می توانند مواد مناسب، سیستم های مدیریت حرارتی و توانایی های ناوبری قابل اعتماد برای ارائه تجهیزات ذخیره سازی در این عملیات های ذخیره سازی را انتخاب کنند که قبلاً می توانند از طریق کاهش دهند.
برای مطالعه بیشتر در مورد استانداردهای حفاظت از مهاجم، راهنمای رتبه بندی IP را ببینید برای راهنمایی در انتخاب مواد برای محیط های مرطوب، مشورت با منبع پایه خوردگی و برای تکنیک های مدیریت حرارتی در الکترونیک، مطالعه خنک کننده [FLT5] پرونده کاربردی است.