เนื่องจากเป็นองค์ประกอบหลักของการจัดการวัสดุที่มีความยืดหยุ่น AGV แบบขับเคลื่อนด้วยเฟืองท้ายจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ด้านลอจิสติกส์ต่างๆ เนื่องจากมีโครงสร้างที่กะทัดรัด การควบคุมที่สมบูรณ์ และความยืดหยุ่นสูง ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งในรายละเอียดทางเทคนิคเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกและการออกแบบที่เหมาะสม
1. วิธีการขับเคลื่อนและโครงสร้างระบบล้อ
หลักการสำคัญของระบบขับเคลื่อนแบบดิฟเฟอเรนเชียลคือการบังคับเลี้ยวโดยการควบคุมความเร็วที่แตกต่างกันระหว่างล้อขับเคลื่อนแบบตายตัวสองล้ออย่างอิสระ เมื่อพิจารณาจากจำนวนล้อขับเคลื่อนและการรวมฟังก์ชันเข้าด้วยกัน ส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็นสามประเภท:
คู่-ระบบขับเคลื่อนเฟืองท้ายล้อ
องค์ประกอบระบบล้อ: ล้อขับเคลื่อนที่ขับเคลื่อนอย่างอิสระ 2 ล้อ (มักมีโครงสร้างกันสะเทือนหรือสวิง) + 2 หรือล้อล้อแบบพาสซีฟมากกว่า
ลักษณะการเคลื่อนไหว: มีการเคลื่อนไหวที่สมบูรณ์ที่สุด สามารถเดินหน้า ถอยหลัง โค้งตามใจชอบได้ และรัศมีเป็นศูนย์-ใน-การหมุนรอบสถานที่ที่ให้ความยืดหยุ่นสูงเป็นพิเศษ
โหลดการปรับตัว: เมื่อล้อขับเคลื่อนมีสปริงกันสะเทือน จำเป็นต้องมีน้ำหนักถ่วงเพียงพอเพื่อป้องกันการลื่นไถล หากใช้การออกแบบคานทรงตัวสวิงสำหรับล้อขับเคลื่อน ความสามารถในการปรับตัวต่อการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักบรรทุกจะแข็งแกร่งขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องมีน้ำหนักเพิ่ม
ระบบขับเคลื่อนพวงมาลัยเฟืองท้ายแบบทิศทางเดียว
องค์ประกอบระบบล้อ: พวงมาลัยเฟืองท้ายในตัว 1 อัน (รวมระบบขับเคลื่อนและพวงมาลัย พร้อมระบบกันสะเทือน) + 1 ล้อกำหนดทิศทางคงที่ + 1 ล้อเลื่อน
ลักษณะการเคลื่อนไหว: โหมดการเคลื่อนไหวจะคล้ายกับรถยนต์รองรับเท่านั้นการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและการหมุนขณะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า, ไม่สามารถย้อนกลับได้ เหมาะสำหรับเส้นทางคงที่- ลูปลอจิสติกส์แบบทิศทางเดียว
ระบบขับเคลื่อนพวงมาลัยเฟืองท้ายแบบสองทิศทาง
องค์ประกอบระบบล้อ: พวงมาลัยเฟืองท้ายแบบพลิกกลับได้ 1 อัน (พร้อมระบบกันสะเทือน) + 2 ล้อล้อ
ลักษณะการเคลื่อนไหว: ขยายตามฟังก์ชันการทำงานของพวงมาลัยทิศทางเดียวทำให้เปิดใช้งานได้การแปลไปข้างหน้า ย้อนกลับ และด้านข้าง,เพิ่มความคล่องตัวในพื้นที่จำกัด.
2. การคำนวณพารามิเตอร์หลัก: แรงดึงและรัศมีวงเลี้ยว
การทำงานของ AGV ที่มีความเสถียรต้องอาศัยแรงดึงที่เพียงพอและความสามารถในการเลี้ยวที่เหมาะสม ต่อไปนี้เป็นวิธีการคำนวณหลัก
การคำนวณแรงดึง
การตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบขับเคลื่อนสามารถเอาชนะความต้านทานทั้งหมดระหว่างการทำงานถือเป็นสิ่งสำคัญ แรงดึงทั้งหมดที่ต้องการ (F_traction) จะต้องเป็นไปตาม:
F_traction มากกว่าหรือเท่ากับ F_resistance=F_rolling + F_slope + F_acceleration
ความต้านทานการหมุน (F_rolling): F_กลิ้ง=μ_กลิ้ง × ม × ก
μ_rolling: ค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานการหมุน (0.01-0.02 สำหรับพื้นคุณภาพสูง)
m: มวลรวม (น้ำหนักเมื่อทดค่า AGV + น้ำหนักบรรทุกที่กำหนด) มีหน่วยเป็นกิโลกรัม
g: ความเร่งโน้มถ่วง (9.8 เมตร/วินาที²)
ความต้านทานการไล่ระดับสี (F_slope): F_slope=ม. × g × sin(θ)
θ: มุมเอียงสูงสุดของเส้นทาง
ความต้านทานการเร่งความเร็ว (F_acceleration): F_การเร่งความเร็ว=ม. × ก
a: ความเร่ง/ความหน่วงสูงสุดของ AGV ในหน่วย m/s²
การตรวจสอบแรงบิดของมอเตอร์: ขึ้นอยู่กับแรงดึงทั้งหมด ให้ตรวจสอบว่าแรงบิดของมอเตอร์ตัวเดียวเพียงพอหรือไม่
แรงบิดมอเตอร์ตัวเดียว T มากกว่าหรือเท่ากับ (F_traction × R_wheel) / (2 × η)
* R_wheel: รัศมีล้อขับเคลื่อนเป็นเมตร
* η: ประสิทธิภาพการส่งข้อมูล (โดยทั่วไป 0.8~0.9)
การคำนวณรัศมีการหมุน
สำหรับ AGV แบบเฟืองท้ายล้อคู่: แบบจำลองจลน์ศาสตร์ของพวกมันอนุญาตใน-การหมุนสถานที่ดังนั้นรัศมีวงเลี้ยวต่ำสุดตามทฤษฎีคือ 0. ในการใช้งานจริง มีการวางแผนเส้นทางเลี้ยวที่เหมาะสมโดยคำนึงถึงความเสถียรและประสิทธิภาพ
สำหรับ AGV ขับเคลื่อนพวงมาลัยเฟืองท้าย: รัศมีวงเลี้ยวถูกกำหนดโดยระยะฐานล้อและมุมบังคับเลี้ยวสูงสุด คำนวณเป็น:
รัศมีวงเลี้ยวต่ำสุด R_min=L / tan( _max)
L: ระยะฐานล้อระหว่างศูนย์กลางพวงมาลัยและเพลาขับ
_max: มุมบังคับเลี้ยวสูงสุดของพวงมาลัย
มันเป็นไปตามนั้นการลดฐานล้อให้สั้นลงและเพิ่มมุมบังคับเลี้ยวช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นในการเลี้ยวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. ข้อพิจารณาในการเลือกองค์ประกอบหลัก
ขับเคลื่อนมอเตอร์: ต้องเจอทั้ง.แรงบิดสูงสุด(รับประกันการยึดเกาะในการวิ่งอย่างต่อเนื่อง) และแรงบิดสูงสุด(ตอบสนองความต้องการในการเริ่มต้น การเร่งความเร็ว และความสามารถในการให้คะแนน) ค่าแรงบิดที่คำนวณจากแรงดึงที่กล่าวมาข้างต้นเป็นพื้นฐานโดยตรงสำหรับการเลือกมอเตอร์
ระบบกันสะเทือนแบบสปริง: บทบาทหลักคือการรักษาการสัมผัสกันอย่างต่อเนื่องระหว่างล้อขับเคลื่อนกับพื้นเพื่อให้การยึดเกาะที่มั่นคง ค่าสัมประสิทธิ์พรีโหลดและความแข็งของสปริงจำเป็นต้องมีการคำนวณและการเลือกที่แม่นยำโดยพิจารณาจากน้ำหนักเมื่อทดน้ำหนัก น้ำหนักบรรทุกที่กำหนด และความเรียบของพื้น เพื่อให้แน่ใจว่าล้อขับเคลื่อนจะไม่ลื่นไถลเนื่องจากการยกขึ้นจากพื้นภายใต้น้ำหนักบรรทุกที่แตกต่างกัน
4. สรุปสถานการณ์การใช้งาน
ระบบขับเคลื่อนแบบดิฟเฟอเรนเชียลครอบคลุมสเปกตรัมตั้งแต่ความยืดหยุ่นสูงไปจนถึงการใช้งานที่คุ้มค่า-
AGV แบบเฟืองท้าย-คู่เนื่องจากมีความยืดหยุ่นที่เหนือกว่า จึงเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับร้านเชื่อมรถยนต์ สายการประกอบชิ้นส่วนที่ยืดหยุ่น และโกดังเก็บสินค้า "ถึง- คน"เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานขนส่งแบบกลุ่ม-ความถี่สูง-ขนาดเล็กในพื้นที่-พื้นที่จำกัดหรือซับซ้อน-
ระบบขับเคลื่อนเฟืองท้าย AGVมักใช้สำหรับการขนย้ายวัสดุในทิศทางเดียวหรือสองทิศทางซึ่งมีเส้นทางที่ค่อนข้างคงที่แต่ยังต้องการความคล่องตัวอยู่บ้างดีเยี่ยมในสถานการณ์ต่างๆ เช่น การจัดหาวัสดุด้านข้าง-ในโรงปฏิบัติงานประกอบทั่วไป
บทสรุป: การเลือกเฟืองท้าย AGV นั้นเป็นกระบวนการที่เป็นระบบตั้งแต่เริ่มต้นข้อกำหนดของสถานการณ์ (ความยืดหยุ่น), ยืนยันอำนาจผ่านการคำนวณแรงดึงแล้วตรวจสอบความเป็นไปได้ผ่านรัศมีวงเลี้ยวและการวิเคราะห์เชิงพื้นที่. การคำนวณที่แม่นยำและการจับคู่ที่สมเหตุสมผลเป็นรากฐานสำหรับการรับประกันการทำงานของระบบ AGV ที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ
