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舵轮限位装置的优化与探讨

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江苏亿控智能装备有限公司(由上海同普电力技术有限公司/浙江亿控自动化设备有限公司发展壮大而来)做为国内最早代理进口产品,产品国产化最早的公司之一,见证了 AGV 行业的兴盛与壮大,参与了 AGV 行业波澜壮阔的共同发展。

做为 AGV 动力系统的头部供应商,见证了舵轮的发展与变迁,今天我们探讨一下舵轮旋转时的安全装置:限位装置。因为立式舵轮没有连续旋转时会产生线缆绞线的风险,所以我们在这里先讨论卧式舵轮的限位装置。

如上图左图所示,早期的舵轮产品并不带有限位装置,为了避免绞线风险,部分 AGV 厂家在使用舵轮时自行设计了限位检测装置进行保护。随着行业的发展,不断有新生力量的加入,此时为了适应新生力量在舵轮使用上的方便,我们的舵轮在出厂时增加了电子限位检测装置,如上图中图所示。在舵轮上增加电子限位装置的前提是,舵轮安装面与地面的高度增加了 5mm,增加的这部分空间用来安装电子限位装置。随着行业井喷式的发展,更多的厂家加入进来,同时竞争加剧,大量压缩设计、调试工时的情况下,旋转机构仍有被突破的风险,此时部分 AGV 厂家自己增加了硬限位装置,在失控的情况下,舵轮转向机构承受了太大的冲击力,部分情况下导致转向机构加快老化速度甚至直接损坏。后来为了方便,AGV 厂家便要求舵轮在出厂时自带硬限位装置,我们深知在 5mm 如此小的空间内,不足以克服转向机构所带来的冲击,所以我们的方案是,可以满足客户的要求增加硬限位,但不承担由此所带来的其调试/使用时的风险,其结构如上图中的右图所示。有部分 AGV 厂家在实际使用中发现确实如我们所警示的,干脆取消了在舵轮上做硬限位的要求。

下面就提出我们的一个建议的优化方案,并以此抛砖引玉,和大家一起探讨 AGV 行业的点点滴滴。

如图所示,其中的撞击缓冲片使用吸能材料,从而避免硬冲击,加上合理的优化好驱动器的限流参数,在撞击发生后,压缩缓冲片使驱动器电流逐渐增大的时候,在一定限度内及时保护,既减小机械上的冲击对转向机构带来的风险,同时快速切断驱动器的电流,避免过大的峰值冲击电流给整个供电系统、转向系统带来的风险。

上图所示,左图为左硬限位时的状态,中图为零位时的状态,右图为右硬限位时的状态。下图为立体图示和剖面图示。

如果将电子限位装置也移到硬限位同一平面上,这样舵轮高度不仅可以减小 5mm,还可以更好地配合硬限位进行检测。如下图所示为电子限位需要增加的部件。

如图所示,圆弧越大,给电子限位感应开关的感应角度越大,这样可以增加预留给控制系统的响应时间。

建议方案中的硬限位和电子限位装置有如下优点:

1、无论舵轮物理结构大小都可以安装,没有因空间不够而无法增加硬限位的尴尬;

2、无论舵轮转向撞击力的大小,都可以做到防撞断和撞击时带缓冲效果,不象安装在舵轮上的结构,一旦撞击损坏后,电子限位功能也失效;

3、可以减小 5mm 的舵轮高度,移到安装板上后,不会增加车体实际高度(因为上面要出线,还有减振机构);

4、可以电子限位与硬限位灵活组合,与 AGV 的控制系统配合更好;

5、减小穿过孔搓揉线,上方为固定走线,延长信号线使用寿命及分开走线后的相互干扰减小;

6、明布局明走线结构,方便线路检测与故障排查,舵轮角度识别更直观;

7、完全自主设计,可使用接近开关亦可使用行程开关,更灵活地处理整个控制系统之间的配合。

8、最后一句话总结:限位装置在安装板下方是空间受限、顾此失彼,在安装板上方是海阔天空、任君驰骋。

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