AGV電氣維護(hù)手冊(cè)

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1、. SIASUN–AGV 電氣維護(hù)手冊(cè) 沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司 目錄 第一章 簡(jiǎn)介 2 第二章 電氣組成及功能 3 2．1 VCU300（車(chē)體控制器） 3 2．2 MCU50（運(yùn)動(dòng)控制器） 4 2．3 伺服驅(qū)動(dòng)器 4 2．4 前后保險(xiǎn)杠 5 2．5 電池組 6 第三章 電氣維護(hù) 6 3．1 AGV電源的維護(hù) 6 3．2 AGV控制器的維修 7 3．3 伺服系統(tǒng)維護(hù)說(shuō)明 8 3．4 電池的維護(hù) 9

2、 第一章 簡(jiǎn)介 AGV由機(jī)械部分和電氣部分組成。機(jī)械部分包括AGV本體，車(chē)載機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)輪，從動(dòng)輪，保險(xiǎn)杠、電池箱和充電連接器。機(jī)械部分的維護(hù)請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)機(jī)械維護(hù)手冊(cè)。本章著重介紹AGV電氣部分的功能及維護(hù)，以便AGV的日常維護(hù)及維修。電氣部分包括AGV控制器，伺服驅(qū)動(dòng)器，運(yùn)動(dòng)控制器，電源和傳感器。見(jiàn)圖１和圖２。 AGV 電氣部分 機(jī)械部分 圖１ 圖２硬件結(jié)構(gòu) 對(duì)于電氣部分來(lái)說(shuō),一些設(shè)備需要維護(hù)，因?yàn)樗鼈冇袠O限操作時(shí)間。例如普通繼電器的操作次數(shù)為106-107，風(fēng)扇可以工作３年，電容器可以使用７年。關(guān)于維護(hù)的詳細(xì)說(shuō)明將在第三部分描述。 第

3、二章 電氣組成及功能 電氣控制箱里安裝有AGV的控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器及各種控制用電氣件，是AGV的信息處理及控制中心。本章通過(guò)對(duì)AGV上主要的電氣件的介紹，可以方便用戶(hù)在AGV的使用中對(duì)其電氣性能的了解和對(duì)故障的分析。 2．1 VCU300（車(chē)體控制器） VCU 300（vehicle control unit）是AGV主控制單元。 VCU300內(nèi)部有VGA和TFFIO/IOOBASE-T快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet)芯片。可連接LCD顯示屏作為AGV的顯示終端，進(jìn)行人機(jī)交互和狀態(tài)顯示，網(wǎng)口連接無(wú)線SA電臺(tái)可以與上位機(jī)進(jìn)行無(wú)線以太網(wǎng)聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV的調(diào)度。 在VCU300

4、內(nèi)部還有使用104總線CAN通訊卡PCM3680，以實(shí)現(xiàn)中心處理單元與各信號(hào)采集單元間的數(shù)據(jù)交換。其具備兩個(gè)CAN口能同時(shí)操作兩個(gè)獨(dú)立的CAN 網(wǎng)絡(luò)，通訊速度可達(dá)1Mbps，在端口上方有狀態(tài)指示燈。 同時(shí)VCU300具備COM1 、COM2 兩個(gè)RS232串口，在其串口上方有顯示其通訊狀態(tài)的狀態(tài)指示燈。 VCU300具備的PS/ 2端口可直接連接鼠標(biāo)和鍵盤(pán)輸入設(shè)備。 2．2 MCU50（運(yùn)動(dòng)控制器） 基于CAN總線通訊方式的分布式運(yùn)動(dòng)控制器，通過(guò)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器的調(diào)節(jié)，來(lái)達(dá)到對(duì)AGV車(chē)體運(yùn)動(dòng)的精確控制，不僅能夠控制2個(gè)軸的伺服驅(qū)動(dòng)器，還具有16個(gè)IO輸入口、8個(gè)IO輸出口、4個(gè)AD輸入口

5、和2個(gè)DA輸出口。參見(jiàn)圖4 圖4 2．3 伺服驅(qū)動(dòng)器 伺服驅(qū)動(dòng)器直接驅(qū)動(dòng)AGV的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，即控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，由運(yùn)動(dòng)控制單元MCU50輸出控制信號(hào)作為伺服的給定，從而使電機(jī)按照理想方式工作。伺服的調(diào)試請(qǐng)參照伺服調(diào)試手冊(cè)。輪電機(jī)伺服型號(hào)： 50A20D ，分別參照?qǐng)D5和圖6。 主回路電源 圖5 電位計(jì) 撥碼開(kāi)關(guān) 控制端子 圖6 2．4保險(xiǎn)杠 保險(xiǎn)杠是AGV運(yùn)行過(guò)程中最末級(jí)的防碰安全保護(hù)裝置。在運(yùn)行中的AGV如果碰撞到人或物體，保險(xiǎn)杠被擠壓，就會(huì)發(fā)出信號(hào)，使AGV停止運(yùn)行，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在保險(xiǎn)杠內(nèi)部有兩個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，請(qǐng)定期保險(xiǎn)杠是否有效以確保安全，出現(xiàn)故障時(shí)檢查車(chē)

6、體上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)能否正常工作，失效則更換新的微動(dòng)開(kāi)關(guān)。 對(duì)于本項(xiàng)目AGV，在車(chē)體前方裝有激光防碰傳感器PLS，為了保證AGV正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需保持PLS鏡面表面清潔，建議維護(hù)及操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況定期擦拭PLS表面污跡及灰塵。 2．5 電池組 蓄電池組是AGV的能源，當(dāng)電池電壓很低（低于36V）時(shí)AGV將無(wú)法正常工作，此時(shí)應(yīng)及時(shí)對(duì)AGV進(jìn)行充電操作，否則AGV將無(wú)法移動(dòng)。若電池正常使用時(shí)放電時(shí)間過(guò)快請(qǐng)檢查蓄電池有無(wú)漏液現(xiàn)象；檢查蓄電池快速充電前的電解液的液面高度，低于最低液面線時(shí)，用蒸餾水補(bǔ)加至最高液面線處；檢查蓄電池快充后的電壓（不低于1.275V/只）；檢查蓄電池的工作溫度；或更換電池組

7、。 第三章 電氣維護(hù) 3．1 AGV電源的維護(hù) AGV的電源包含48V、24V、５V和12V。5V和12V電源為無(wú)線電臺(tái)和顯示器供電，24 V電源為車(chē)體控制器、運(yùn)動(dòng)控制器和傳感器供電；其中運(yùn)動(dòng)控制器輸出的5V、12V可提供編碼器和地標(biāo)傳感器的電源以及伺服控制電源；48V電源為總電源，為伺服電機(jī)、等提供電源。 AGV車(chē)上利用DC/DC轉(zhuǎn)換器把48V轉(zhuǎn)換為5V，12V和24V,根據(jù)系統(tǒng)消耗的電量，我們選用CL-60CB-JA型號(hào)和SD-100C-24型號(hào)的直流電源。 48V電源直接由電池供電，電機(jī)伺服電源通過(guò)伺服繼電器與電池連接，伺服繼電器可以由AGV控制器控制。 在AGV電源系

8、統(tǒng)中有三個(gè)接觸器如圖7。一個(gè)被用于計(jì)算機(jī)電源，它是由面板電源開(kāi)關(guān)控制；第二個(gè)被用于伺服驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)，它是由計(jì)算機(jī)及急停開(kāi)關(guān)控制，第三個(gè)被用于電池充電控制。對(duì)于用于伺服驅(qū)動(dòng)器的接觸器建議應(yīng)在AGV使用一年后更換。用于電池充電控制的接觸器建議應(yīng)在AGV使用兩年后更換。 圖7 在計(jì)算機(jī)電源接觸器及伺服電源接觸器后有一個(gè)大的電解電容器。它們是起保護(hù)作用，這些大的電解電容器在使用５年之后必須更換。 在 AGV內(nèi)部有一個(gè)手動(dòng)開(kāi)關(guān)，它可以打開(kāi)車(chē)輪抱閘。當(dāng)AGV發(fā)生故障不能正常運(yùn)行時(shí)，維修人員可以打開(kāi)AGV控制艙門(mén)，打開(kāi)手動(dòng)按鈕開(kāi)關(guān)，此時(shí)AGV車(chē)輪電機(jī)抱閘被打開(kāi)，維修人員可以推動(dòng)AGV離線進(jìn)行維修。

9、 3．2 AGV控制器的維修 AGV控制器主要包含VCU300（車(chē)體控制器）、MCU50（運(yùn)動(dòng)控制器）、轉(zhuǎn)換板。 AGV控制器CPU板采用CXl-300MHz作為板上處理器，高性能Intel 82559ER芯片組，支持VGA/LCD，網(wǎng)絡(luò)及固態(tài)電子盤(pán)（CF卡），AGV的主程序以及參數(shù)文件、引導(dǎo)文件存儲(chǔ)在CF卡上作為AGV的控制軟件。在VCU300內(nèi)部還有使用104總線CAN通訊卡PCM3680，以實(shí)現(xiàn)中心處理單元與各信號(hào)采集單元間的數(shù)據(jù)交換，在通過(guò)觀察通訊端口上方的狀態(tài)指示燈可以掌握CAN通信的狀態(tài)。 MCU50（運(yùn)動(dòng)控制器）作為車(chē)體運(yùn)動(dòng)控制器通過(guò)CAN通信與車(chē)體控制器VCU30

10、0聯(lián)接，通過(guò)接收主控制器指令，規(guī)劃運(yùn)動(dòng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV運(yùn)動(dòng)的控制。同時(shí)在MCU50上集成了I/O輸入/輸出接口，并在其表面有相應(yīng)的狀態(tài)指示，輸出指示的第一位指示燈指示CAN通信的狀態(tài)，若以高頻率閃爍說(shuō)明CAN通信故障。 通過(guò)各器件上的狀態(tài)指示可對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障分析，當(dāng)各板出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)更換，同時(shí)對(duì)有故障的板進(jìn)行維修或返回新松公司維修。建議定期檢查各控制器和功能板上的端子緊固情況，確保接觸良好。 3．3 伺服系統(tǒng)維護(hù)說(shuō)明 AGV伺服系統(tǒng)包含伺服驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、抱閘、測(cè)速機(jī)和碼盤(pán)。在本節(jié)中主要介紹伺服驅(qū)動(dòng)器的維護(hù)。 在輪伺服驅(qū)動(dòng)器上，有一紅/綠LCD顯示燈指示伺服驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)輸

11、出電流不足、過(guò)壓、過(guò)熱及上電伺服復(fù)位時(shí)顯示燈變紅，在正常狀態(tài)下為綠色。伺服放大器在過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱、電機(jī)短路和電源接反相時(shí)保護(hù)。伺服驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電源為直流電源（本系統(tǒng)為48V），環(huán)路增益、最大工作電流、輸入增益和偏移量通過(guò)調(diào)節(jié)伺服放大器上的電位計(jì)可以調(diào)整（該項(xiàng)在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好）。 如果AGV在電源接通狀態(tài)下不能利用手控盒或控制臺(tái)調(diào)度移動(dòng)，打開(kāi)前蓋門(mén)，檢查紅/綠LED信號(hào)燈，如果紅LED燈亮關(guān)電卸下電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器的連線重新開(kāi)電，如果伺服驅(qū)動(dòng)器的紅LED燈依然亮，伺服驅(qū)動(dòng)器肯定被損壞，必須更更換新的伺服驅(qū)動(dòng)器。 在AGV運(yùn)行一至兩年之后，根據(jù)運(yùn)行情況可以對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器按照《伺服驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試手

12、冊(cè)》人工調(diào)整一次，因?yàn)樗欧?qū)動(dòng)器的某些參數(shù)在長(zhǎng)期使用下會(huì)有一些改變。 3．4 電池的維護(hù) 電池充電時(shí)間根據(jù)電池電量的放電情況來(lái)決定，當(dāng)AGV正常運(yùn)行時(shí)，AGV根據(jù)安時(shí)表的指示來(lái)確定AGV是否充電。AGV的充電在正常運(yùn)行時(shí)電池的充電是自動(dòng)完成的，當(dāng)電池電量低于一定比例時(shí)，控制臺(tái)會(huì)自動(dòng)調(diào)度AGV到充電站充電。但如果電池在AGV運(yùn)行期間始終沒(méi)有得到足夠的充電或連續(xù)運(yùn)行沒(méi)有充電，電池電量消耗比較大，此時(shí)電池也需要保養(yǎng)充電以補(bǔ)充電池電量。保養(yǎng)充電的方法見(jiàn)《電池使用及保養(yǎng)手冊(cè)》。 當(dāng)由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有關(guān)機(jī)，致使電池電量過(guò)低，AGV無(wú)法正常啟動(dòng)（當(dāng)電池電壓低于36V,AGV控制器不能上電），可通過(guò)如下方法充電：打開(kāi)充電機(jī)，從連接地面充電連接器的正、負(fù)兩個(gè)端頭外接兩根線到AGV的XTB端子排上，建議線徑在35mm左右，注意正負(fù)極不要接錯(cuò)。選擇手動(dòng)充電模式同時(shí)打開(kāi)充電機(jī)電源，此時(shí)充電機(jī)將以小電流給AGV充電，充電時(shí)間為十小時(shí)左右。當(dāng)充電結(jié)束AGV可正常開(kāi)電工作。注意：恢復(fù)正常工作模式要把充電機(jī)選回自動(dòng)充電模式。對(duì)于這種電池要求每半年到一年按此方法對(duì)電池進(jìn)行一次保養(yǎng)充電，可延長(zhǎng)電池使用壽命。 由于電池在多次充電后電解液將會(huì)減少，當(dāng)電解液液面接近電池電解液最低線時(shí)（在電池上有電解液的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)）需要對(duì)電池加蒸餾水，補(bǔ)充蒸餾水不要超過(guò)電解液的最高點(diǎn)。 精品