VEHICULOS AUTOGUIADOS.docx

ÍNDICEINTRODUCCIÓN:...........................................................................................1

DESARROLLO:...............................................................................................2

Componentes:...........................................................................................2

Instalación:................................................................................................2

Funcionamiento:.......................................................................................3

Movimiento de un AGV:...........................................................................4

Clasificación según el tipo de vehículo:.....................................................7

Baterías:....................................................................................................8

Tipos de AGV:............................................................................................8

Aplicaciones de los AGV:.........................................................................10

Control:...................................................................................................11

Ventajas:.................................................................................................12

CONCLUSIÓN:.............................................................................................14

FUENTES DE INFORMACIÓN:.....................................................................15

Universidad Tecnológica Nacional-FRRA-Ingeniería IndustrialManejo de materiales y distribución en plantas -Tema: Vehículos autoguiados

INTRODUCCIÓN: VALE

El objetivo principal de un sistema de transporte de materias en un entorno

industrial es asegurar que las materias en su justa cantidad sean transportadas de

manera segura hasta el destino deseado en el tiempo adecuado y con el mínimo costo.

Esta función se cumple plenamente con la implementación de vehículos

autoguiados dentro de cualquier tipo de empresa. Se denomina así a un sistema no

tripulado de transporte de carga normalmente propulsado mediante electricidad

almacenada en baterías. Estos vehículos pueden ser programados para recoger una

carga en un punto y transportarla automáticamente hasta otra localización

Con el objetivo de reducir costos y tiempos de producción, en los últimos años

las empresas están comenzando a sustituir los sistemas tradicionales de transporte

guiados manualmente por sistemas de vehículos guiados automáticamente. Estos

nuevos sistemas, al no estar tripulados, pueden funcionar 24 hs al día sin necesidad de

descanso. Además, un solo operario puede controlar toda una flota de vehículos, en

lugar de precisar un conductor por cada uno, lo que representa una importante

reducción de costos.

Balbin César, D’iorio Denis, Lusso ValentinaPágina 1


DESARROLLO:

Los primeros AGVs comenzaron a usarse en la década de 1950. Un AGV

consiste principalmente en una plataforma con ruedas con

un microprocesador incorporado y una fuente de alimentación propia, que es capaz

de moverse por sí misma, y recibe órdenes de una unidad de control o de otro AGV por

medio de señales de radio (normalmente FM). Si bien en un principio los AGVs se

usaban sólo para transportar piezas pesadas, actualmente incorporan toda una gama

de herramientas, desde pallets para apilar contenedores hasta brazos robot que

realizan funciones de manipulación de objetos.

Componentes:

Host: se encarga de la generación de órdenes, en base a la comunicación

establecida con los Datos capturados en planta y con el sistema de gestión del cliente,

ERP o WMS.

Gestor de Órdenes: recibe las órdenes generadas, las trata y reordena

persiguiendo la máxima optimización del sistema y respetando las prioridades del

cliente.

Control de Tráfico: asigna las órdenes a cada AGV del sistema y vigila su

correcto cumplimiento.

AGVs: son los encargados de ejecutar las órdenes y de realizar el

movimiento físico de la mercancía.

Instalación:

La instalación de estos sistemas es relativamente fácil comparada con los

transportadores de cadena, por ejemplo. En los sistemas por banda magnética, ésta se

pega simplemente sobre el pavimento, marcando el recorrido a realizar. En los

sistemas por cable, se coloca en una cavidad de 5 a 10 mm de por 10 a 15 mm de

profundidad que luego se sella. La banda o el cable transportan la señal de guía que el

vehículo capta y sigue. El sensor de que dispone cada vehículo detecta el pequeño

campo magnético emitido por el cable y proporciona las instrucciones de conducción.



Pequeños imanes o placas de metal son colocados a lo largo del recorrido, en

puntos clave, para dar información sobre su situación al vehículo. Cuando éste pasa

por encima de esos códigos, un sensor le dice dónde está y qué función debe realizar.

Estos códigos se utilizan para marcar las estaciones de carga/descarga del

sistema, los puntos de decisión (en desvíos por ejemplo) y otros puntos de actuación

(tocar la bocina, cambiar la velocidad, entre otros).

Funcionamiento:

El funcionamiento de un sistema AGV está controlado por el “SUPERVISOR”, que

puede definirse como su cerebro. El supervisor utiliza una red inalámbrica LAN para

comunicar con los vehículos y una red Ethernet para hacerlo con las máquinas

presentes en el sistema. El supervisor AGV, tras adquirir información sobre las

diferentes líneas, determina qué operaciones hay que efectuar: activación del estado

manual/automático, recogida/depósito de las Unidades De Cargas, etc. El movimiento

de los AGV está gestionado por un software especial, llamado “Gestor de tráfico”, que

evita las interferencias entre

los vehículos y determina el

recorrido que han de realizar

para cumplir con su tarea.

Las máquinas del

sistema que deben mover las

Unidades De Cargas (UDC)

pueden ser de diferente tipo

e intercambian información

con el supervisor. El

intercambio de información

se efectúa interrogando los PLC/PC de dichas máquinas, conectados entre sí mediante

una red Ethernet. Según las necesidades, es posible añadir otros dispositivos al

sistema, como cajas de pulsadores para evacuar las UDC, lectores de escáner para leer

los códigos de barras, etc.



A partir de la interfaz gráfica es posible

obtener información sobre las UDC presentes en

las máquinas o las zonas de estacionamiento así

como la cantidad transportada por cada vehículo.

Según el tipo de estacionamiento que se deba gestionar (en el suelo, en

plataformas de depósito, etc.), las UDC, tanto en fase de depósito como de recogida,

se organizan y gestiona de manera diferente, también para responder de forma

adecuada a las diferentes situaciones que se puedan presentar.

En este tipo de gestión, se tienen en cuenta los parámetros más significativos de las

UDC, a saber:

Código del producto.

Espacios disponibles.

Necesidad de organizar los productos según la lógica FIFO (first in, first out) o

LIFO (last in, first out).

Tiempo de permanencia del producto en el almacén (temporada, cuarentena,

plazos de expedición, etc.)

Todo ello con el objetivo de optimizar y simplificar el ciclo productivo dando

siempre la prioridad a la seguridad.

Movimiento de un AGV:

Un AGV precisa de una realimentación sensorial para moverse, que le informe

si va por buen camino, si va a chocar con algo o alguien, o qué es lo que tiene delante

Si bien existen unos cuantos modelos de guiado estándar, actualmente cada fabricante

ha adoptado uno o dos de estos modelos y ha desarrollado nuevos sistemas basados

en ellos. En una empresa manufacturera, un AGV sigue usualmente una trayectoria

prefijada, de forma que sólo ha de asegurarse de no salirse del camino y no colisionar

con nada. Cuando hay más de un AGV, la gestión del tráfico se realiza, o bien

con semáforos (fototransistores), o bien una unidad de control se encarga de tener

localizados a todos los AGVs y mandarles órdenes en el momento oportuno. Cuando

no existe una guía o trayectoria prefijada, la sensorización es más compleja. Mediante



cámaras o herramientas de software, un operador humano le dice al robot dónde tiene

que ir y qué es lo que tiene que hacer.

Los métodos principales de guiado son los siguientes: DENIIIISEE

Guiado por cable: es el más extendido actualmente, debido principalmente a

que fue el primero que se usó, y todavía sigue siendo el método más simple y

preciso. La trayectoria está

fijada por un cable que va

por debajo del suelo

(normalmente a unos 20

mm). Alrededor de este

cable se genera un campo

electromagnético cuando

por él circula una corriente

alterna, siendo este campo

más fuerte cuanto más próximo se está al conductor, y más débil cuanto más se

aleja uno de él. Si este campo atraviesa una bobina, se generará un voltaje

entre los terminales de ésta. El AGV circula por encima del cable, y lleva una

antena consistente en dos bobinas situadas a ambos lados del cable. La

diferencia de potencial entre los terminales de ambas bobinas es la tensión de

alimentación amplificada del motor de rotación del AGV. Si el AGV se desvía de

la trayectoria, la diferencia de potencial que se crea entre las bobinas le

indicará cuánto debe girar y en qué sentido hacerlo. Además de esta antena,

los AGVs incorporan otra antena transversal para detectar cables

perpendiculares al cable de guiado, se usan para actualizar la posición del AGV.

Este sistema es el más sencillo y eficaz. La desventaja está en la necesidad de

levantar el suelo para instalar el cable y en la cantidad de metros de cable

necesarios.

Guiado por láser: un scanner de láser va montado en el punto más alto del

AGV. Este scanner realiza un barrido del área circundante en busca de cilindros

de plástico que llevan una película reflectante, y que han de estar situados en

lugares estratégicos a lo largo del recorrido. Para moverse, el AGV necesita



detectar un mínimo de estos tres reflectores. La distancia que le separa con

ellos y el ángulo que forman son analizadas para obtener coordenadas X e Y de

posición absoluta. Un software adecuado procesará estas coordenadas para

generar las señales de control correspondientes. De esta forma, el AGV sabe en

todo momento dónde está y hacia

dónde tiene que ir. El operario puede

indicar al AGV la ruta a seguir

trazándola, por ejemplo, usando

el Autocad. Este sistema es más caro

que el guiado por cable y precisa de

un software especial, pero es

absolutamente fiable a la hora de

conocer la posición de un AGV. La

gran ventaja es que no se debe cavar

el suelo y tender un cable. Se debe asegurar, sin embargo, que los reflectores

estén bien a la vista, no los tape ningún obstáculo, y se encuentre siempre el

suficiente número de ellos como para poder seguir la trayectoria.

Guiado por inercia y encoders: a través de sensores de posición, velocidad y

ángulo de giro se obtiene información sobre la distancia recorrida, la posición

actual y el ángulo de giro. De esta forma se puede controlar el AGV indicándole

la trayectoria de una manera secuencial. El sistema se completa con un sensor

de colisión con obstáculos. Un fallo de este modelo es que un bache en el

camino puede hacer que el encoder salte y registre una información errónea

que introduce un error de posición que puede aumentar con el tiempo.

Guiado por imanes y giroscopio: aplica la misma filosofía que el guiado por

cable, sustituyendo éste por unos pequeños imanes en el suelo (normalmente

tres cada diez metros) que indican la trayectoria a seguir. El sistema se

completa con sensores de ángulo de giro y un giroscopio que mantiene siempre

la dirección y la estabilidad del AGV. La actualización de la posición se realiza

cada vez que el AGV pasa por encima de un imán. Este es uno de los métodos

más baratos, con el inconveniente de una menor precisión y las zonas



de incertidumbre entre imanes. Este sistema suele usarse como complemento

del guiado por cable.

Clasificación según el tipo de vehículo:

Hay 3 tipos de vehículos: trenes sin conductor, las transpaletas guiadas

automatizadas y portadores de unidad de

carga. Los trenes sin conductor consisten en

un vehículo que tira de uno o más remolques

para formar un tren. Es muy utilizado hoy en

día, y su aplicación más común es mover cargas

pesadas por los grandes almacenes con o

sin recogida intermedia y también a puntos

de fuera de la ruta. El tren puede llegar a ser de hasta diez remolques, y se considera

un sistema de transporte eficiente. Los traspales guiados automatizados se utilizan

para mover cargas paletizadas por rutas predeterminadas. El trabajador está

situado en la plataforma para dirigir el vehículo y

utiliza sus tenedores para elevar la carga

ligeramente. Luego el trabajador programa el destino

del vehículo y éste se dirige al lugar de descarga. Los

portadores de unidad de carga se utilizan para

mover unidades de carga desde una estación a otra.

Están preparados para la carga automática y la

descarga de paletas o movimiento de carga

mediante ruedas alimentadas u otros aparatos

construidos encima del vehículo. Hay dos tipos: los

de carga ligera y los de cadena de montaje (ensamblaje). Los vehículos en los de

carga ligera son pequeños con una capacidad de carga pequeña también (< 250

Kg.). En la cadena de montaje los vehículos están diseñados para transmitir en

una secuencia de estaciones de trabajo de montaje para construir el producto.



Baterías:

Los AGV obtienen la energía para realizar los movimientos de un sistema de baterías.

Estos tipos de vehículos pueden utilizar:

Baterías de plomo ácido: Son las más empleadas por su larga vida,

rendimiento y los numerosos ciclos de recarga que soportan.

Batería de gel: Se emplean en aplicaciones en las que se quiere

realizar la carga en caliente de las baterías y el desprendimiento de hidrógeno

no está permitido en las zonas de movimiento donde se realiza la carga.

Baterías de Níquel Cadmio o Níquel metal hidruro: Se emplean en

AGVs con mecánicas a medida en aplicaciones en las que el tiempo de recarga

de baterías debe de ser muy corto para poder trabajar de forma continuada.

Tipos de AGV:

o AGV transpaletas: Empleado para el movimiento de cargas palletizadas a ras de

suelo.

o AGV apilador: empleado para el movimiento de cargas palletizadas en altura.

Existen diferentes modelos en función de la carga y la altura a elevar. Además

existen dos configuraciones de brazos soporte (bajo las uñas o separados)

según el tipo de pallet y su lado de manejo.

o AGV contrapesado: utilizado para

sustituir al AGV apilador en aquellas

aplicaciones en que no sea posible

manipular la carga correctamente a causa

de los brazos soporte.

o AGV retráctil: usado para el apilado de cargas de mucho peso y grandes alturas

de elevación.

o AGV con transportador de rodillos o cadenas para carga/descarga lateral:

empleado en aplicaciones que requieran realizar la carga lateral de los pallets,



puede basarse en uno de los AGVs anteriores con un implemento que

incorpora el transportador.

o AGV trilateral: empleado para el movimiento de cargas en almacenes de pasillo

estrecho, solución para almacenes de media rotación.

o AGV para movimiento de bobinas en horizontal: utilizado en aplicaciones que

requieran manipular bobinas de eje

horizontal, puede basarse en uno de los

AGVs anteriores transformando sus

horquillas para la manipulación de

bobinas.

o AGV para movimiento de bobinas en vertical: usado para manipular bobinas de

eje vertical, puede basarse en uno de los AGVs anteriores equipándolo con un

implemento de pinza que permita manipular las bobinas.

o AGV para movimiento de varios pallets en horquillas: empleado para el

movimiento de varios pallets o medios pallets de forma simultánea. Puede

basarse en uno de los AGVs anteriores equipándolo con un sistema de

horquillas que permita manipular varios pallets simultáneamente.

o AGV para transporte de varios pallets en transportadores: situado para el

movimiento de varios pallets (el número se determina en función del peso a

transportar) a cargar/descargar de forma lateral. Se basa en un AGV traspaleta

o apilador (en función de la necesidad de elevación) modificado con una

mecánica que incorpore varios transportadores de rodillos o cadenas.

o AGV tractor: para aplicaciones de arrastre de contendores de peso superior a

1.500 Kg o muy voluminosos, se realiza sobre la base de un AGV traspaleta.

o AGV para transporte de cargas pesadas o voluminosas: usado para el

movimiento de cargas pesadas (varias toneladas) o muy voluminosas, se realiza

una mecánica a medida con diferentes configuraciones de ruedas, en función

del espacio de maniobra.

o AGV para transporte de carros de Servicios en hospitales: se emplea esta

tipología de vehículos autoguiados, con capacidad para desplazarse a través de



una ruta establecida dentro de la estructura hospitalaria, gracias a un sistema

de navegación virtual. Estos vehículos son utilizados para el transporte de

carros para los siguientes servicios: cocina, lavandería, residuos, esterilización,

farmacia y almacén general. Su navegación se lleva a cabo gracias a un escáner

láser y no requiere la instalación de estructuras en la pared, en el suelo o en el

techo, garantizando la libertad de modificar el recorrido.

Aplicaciones de los AGV: CISAR PALACE

Tradicionalmente, los AGVs se han usado para llevar cargas pesadas de un sitio

a otro. En un almacén, por ejemplo, el AGV realiza de forma automática tareas como la

recepción de un contenedor directamente de una cinta transportadora, su traslado a

su emplazamiento final, y el apilado de contenedores a diversas alturas

predeterminadas. Fuera del entorno industrial, un AGV se usa en misiones que

entrañan o pueden entrañar un peligro para la vida humana. Ejemplos de esto son:

robots usados por los artificieros para desactivar bombas; robots-sonda que exploran y

limpian cañerías, desagües y, en un futuro, venas y arterias; robots exploradores,

usados para visitar el interior de los volcanes, el epicentro de un terremoto, barcos

hundidos, las fosas abisales, la superficie de otros planetas, entre otros.

Además, estos sistemas tienen bastantes aplicaciones como:

• Movimiento de grandes cantidades de material para distancias

relativamente grandes.

• También se pueden utilizar para la distribución y el almacenamiento. Los

vehículos más aptos para esta tarea son los portadores de unidad de carga y los

traspales

• Los portadores de unidad de carga y los vehículos guiados de carga

ligera son utilizados en líneas de ensamblaje. La tasa de producción es

relativamente baja (entre 4 y 10 min. por estación) porque tenemos diferentes

modelos de productos en las líneas que requieren un tiempo de proceso

diferente. Por ello las estaciones de trabajo se ponen en paralelo. Entre

estaciones los componentes se ponen encima del vehículo y se lo llevan a la siguiente

estación.



• También se emplean para el libramiento del correo de oficina y el

transporte de material de hospital, entre otras.

Control:

Hasta el momento, los sistemas de control aplicados han sido los siguientes:

Radioeléctrico: este sistema presenta en muchos casos problemas de

interferencias, sobre todo cuando los vehículos circulan entre máquinas.

Óptico: se basa en el seguimiento por la rueda de dirección de una raya

pintada en el suelo o de unas bandas adhesivas de funcionamiento similar. Es poco

fiable sobre todo en industrias en las cuales el proceso productivo genera mucho polvo

ya que la suciedad interfiere las señales.

Magnético: es el más fiable tanto si la transmisión se hace por cable como

por banda. Es el que más se emplea.

Otros procedimientos: se está trabajando en la aplicación de otros sistemas

entre los que destacaremos el láser y los ultrasonidos, pero de los que no hay todavía

aplicaciones industriales.

Sistemas de control de sencillo: lo integran 1 o 2 vehículos, con o sin

remolque, que efectúan entre 500 a 1000 m (como máximo 1500 m) en los que están

previstos 3 o 4 estaciones de parada.

Sistemas de microordenador: están integrados por más vehículos y los

recorridos son más largos y complejos, con estaciones de carga/descarga automática.

Los vehículos pueden disponer de programación remota. Aumenta el número de

aparatos de control instalados y por consiguiente, el costo por metro recorrido .



Sistemas de microordenador interconectados con otros sistemas: mayor

complejidad en general, con controles más sofisticados y más software. El costo de

planificación es más elevado, pero no hay aumento sensible de coste de instalación ni

de los vehículos. Estos sistemas admiten una inmensa gama de posibilidades de

automatización como subir y bajar rampas, abrir y cerrar puertas automáticas, salir al

exterior, utilizar montacargas y carga y descarga automática.

Ventajas:

Precisión y seguridad de funcionamiento.

Previsibilidad de los AGV. Los recorridos son siempre los mismos.

Posibilidad de trabajar 24 h/7 días sin intervención del personal.

No se requieren infraestructuras para la manutención de los materiales.

El número de AGV puede aumentarse fácilmente si aumenta el volumen de

actividad.

Actualizaciones sin tener que parar totalmente las instalaciones.

Facilidad de reconfigurar los recorridos o de añadir nuevas máquinas por servir.

Los AGV no dañan el género, las máquinas o las estructuras fijas.

El flujo de trabajo se distribuye de manera eficaz y dinámica entre los AGV.

Entrega justo a tiempo.

Ningún error en los destinos.

Mayor precisión en la gestión de las existencias.

Costes de gestión bajos.

Costes de mantenimiento reducidos.

Compatibilidad con cualquier tipo de automatización.

Eficaz optimización de los flujos de transporte en función del parque de

vehículos disponible, de las condiciones de tráfico y de las tareas de transporte.

Sistema de gestión del tráfico que evita choques.

Reincorporación del vehículo en cualquier punto del sistema tras reubicarlo

manualmente.



Adaptabilidad y flexibilidad. Se pueden instalar en plantas en funcionamiento

sin mayores cambios y aprovechando los pasillos existentes, aunque se

recomienda no usar los que son usados por otros vehículos o paso de peatones.



CONCLUSIÓN:

A través de la realización del trabajo práctico propuesto por la cátedra,

discernimos que los sistemas AGV son de fácil implementación y permiten automatizar

el transporte de las unidades de carga utilizando vehículos sin operador, con un costo

de puesta en marcha elevado y un tiempo de retorno de inversión más bien

prolongado con la consecuente eliminación de puestos de trabajo.

Son sistemas aptos para la filosofía Just in Time ya que estos tienen como

objetivo minimizar los transportes, tiempos de traslado y de espera, así como también

los tiempos y gastos de mantenimiento debido a que estos incorporan componentes

que virtualmente no requieren manutención.

Comparados con los regímenes de transporte convencionales, en estos se

minimiza la cantidad de accidentes y con ello reducir los gastos ocasionados.

En la actualidad, son métodos que tienen un amplio desarrollo ya que su

aplicación comenzó en los años 50 y con las tecnologías contemporáneas se han

logrado productos con excelente prestaciones, versatilidad y fiabilidad. Además, son

mecanismos flexibles ya que se puede ampliar el número de los AGV de manera

sencilla y se pueden combinar con otros sistemas o dispositivos de su misma índole.



FUENTES DE INFORMACIÓN:

http://books.google.com.ar/books?

id=B5Gch3V2XXcC&pg=PA59&dq=vehiculos+autoguiados+industriales&

hl=es&source=gbs_selected_pages&cad=3#v=onepage&q=vehiculos

%20autoguiados%20industriales&f=false

http://www-assig.fib.upc.es/~rob/protegit/treballs/Q2_03-04/agvs/

referencias.htm)

http://www.ds-automotion.com/print_paper/videos.html

http://www.system-agv.com/spa/veicoli-a-guida-automatica.php

http://www-assig.fib.upc.es/~rob/protegit/treballs/Q2_03-04/agvs/

sistemas.htm


http://www.system-agv.com/spa/veicoli-a-guida-automatica.php

http://www.ds-automotion.com/print_paper/videos.html

http://www-assig.fib.upc.es/~rob/protegit/treballs/Q2_03-04/agvs/referencias.htm

http://www-assig.fib.upc.es/~rob/protegit/treballs/Q2_03-04/agvs/referencias.htm

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