Arquiteturas e configurações de AGV de última geração

Abstract

O objetivo da presente dissertação concentra-se no desenvolvimento mecânico de um AGV (Automated Guided Vehicle) de garfos no âmbito de um projeto de inovação, do qual é membro a empresa JPM. Pretende-se o desenvolvimento de um veículo stacker autónomo com capacidade para realizar o transporte de mercadorias com uma massa máxima de 1500 kg. Inicialmente foi feita uma contextualização do âmbito da dissertação no setor da atividade da empresa, para conhecer a capacidade produtiva da empresa que vai condicionar o design dos componentes. De seguida, apresenta-se um estudo sobre as tecnologias de AGV, com o intuito conhecer os diversos tipos e suas características, métodos de navegação e controlo, tecnologias de baterias e estratégias de carregamento para conhecer alguns componentes standard existentes. Neste ponto, foi ainda realizado um estudo de documentos normativos e legislativos aplicáveis ao projeto para definir requisitos de segurança para o projeto do AGV. Numa fase seguinte, inicia-se o projeto mecânico pelo estudo de um sistema de elevação, previamente existente e reaproveitado para o atual trabalho, de modo a definir as suas características técnicas e validar o seu dimensionamento. Posteriormente, é documentado o desenvolvimento e estudo mecânico dos garfos e respetiva estrutura e do chassis do veículo, considerando o seu processo produtivo. Ainda nesta fase, é apresentado um estudo e design do subsistema de tração onde se procedeu a um estudo de estabilidade do veículo e à seleção de uma roda de tração standard, com o dimensionamento do respetivo motor. Foi selecionada a tecnologia das baterias e, através do estudo do ciclo de trabalho do AGV, procedeu-se ao dimensionamento das mesmas com vista à operação do veículo ao longo de dois turnos diários, com uma taxa de operação de 60%. Em paralelo, foi estudado o carregador e selecionado o método de carregamento das baterias. Por último, são listados e especificados os requisitos normativos para as diversas funções de segurança exigidas num veículo industrial autónomo e os meios introduzidos para os assegurar.

The purpose of this dissertation focuses on the mechanical development of an AGV within the scope of an innovation project, which JPM is a member of. The aim is to develop an autonomous stacker vehicle capable of transporting goods with a maximum mass of 1500 kg. Initially, a contextualization of the scope of this dissertation within the sector of the company's activity was made, in order to understand the productive capacity of the company that will condition the design of the components. Then, a study on AGV technologies is presented, in order to get to know the different types and their characteristics, navigation and control methods, battery technologies and charging strategies and existing standard components. At this point, a study of normative and legislative documents applicable to the project was carried out to define safety requirements for the AGV project. In a following phase, the mechanical project begins with the study of a previously existing lifting system, reused for the current project, in order to define its technical characteristics and validate its dimensioning. Subsequently, the development and mechanical study of the forks, respective structure and vehicle chassis is documented, considering their manufacturing processes. Also at this stage, a study and design of the traction subsystem is presented, where a stability study was undertaken and a standard traction wheel was selected, with the dimensioning of the respective motors. The battery technology was selected and, through the study of the duty cycle of the AGV, they were dimensioned in order to operate the vehicle over two daily shifts, with an operating rate of 60%. In parallel, the charger was studied and the battery charging method selected. Finally, the regulatory requirements for the various safety functions required in an AGV and the means introduced to ensure them were listed and specified.