進(jìn)入到2019年，隨著自動(dòng)化技術(shù)在國(guó)內(nèi)的普及，移動(dòng)AGV的應(yīng)用也日益普遍，根據(jù)新戰(zhàn)略機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究院《2018年度中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人（AGV）產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報(bào)告》中數(shù)據(jù)顯示：2018年中國(guó)市場(chǎng)新增移動(dòng)機(jī)器人29,600臺(tái)，其中激光導(dǎo)航的AGV叉車銷售量約為1,500臺(tái)，并且未來(lái)兩年增長(zhǎng)有可能突破50%。

相比較于常規(guī)的AGC和背負(fù)式AGV，AGV叉車在市場(chǎng)上單價(jià)較高，利潤(rùn)率也高于一般的AGV產(chǎn)品，并且由于自重較重，所以安全配置要求較高。2018年蘇州一家AGV公司就率先基于林德L14車型過(guò)了CE認(rèn)證。之后，多家AGV叉車生產(chǎn)商也開始將自己的主力機(jī)型申請(qǐng)過(guò)CE認(rèn)證。

除了歐洲的CE認(rèn)證，工信部也為了提升“中國(guó)質(zhì)造”，國(guó)內(nèi)也發(fā)布了自己的CR認(rèn)證，目前國(guó)內(nèi)有多家企業(yè)在申請(qǐng)CE認(rèn)證的同時(shí)，也在申請(qǐng)CR認(rèn)證。

總的來(lái)說(shuō)，CR認(rèn)證的要求和CE認(rèn)證要求類似，不過(guò)由于國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)也是第一次申請(qǐng)認(rèn)證，所以一般在認(rèn)證官給出整改清單后，并不一定非常快速的完成整改。筆者基于自己協(xié)助國(guó)內(nèi)多家企業(yè)完成認(rèn)證整改的經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)單整理一下。其實(shí)整改如果有的放矢的話，還是可以非常快的完成的，并獲得證書的，筆者曾經(jīng)將協(xié)助國(guó)內(nèi)一家AGV公司在兩周多的時(shí)間內(nèi)完成了CR認(rèn)證整改。

安全方案簡(jiǎn)圖

一般來(lái)說(shuō)，目前AGV安全傳感器中，德國(guó)SICK還是業(yè)內(nèi)Top Gun, 雖然德國(guó)勞易測(cè)，德國(guó)Piz等公司也開始提供一些整體解決方案，但是受制于自身產(chǎn)品線，尚未有德國(guó)SICK的全面。為了便于大家理解上面的圖，我這邊放一個(gè)SICK安全系統(tǒng)的視頻供參考。

SICK安全產(chǎn)品介紹視頻

在SICK的安全PLC產(chǎn)品線中，除了CPU0外，其他三款都支持EFI總線，一般推薦采用的雷達(dá)是S30B-3011DA，這款產(chǎn)品是支持EFI總線的，如果安全PLC支持EFI，可以少購(gòu)買一個(gè)IO模塊，不僅僅是成本會(huì)比較劃算，并且接線還是比較方便。為啥用S30B-3011DA，這就涉及到一個(gè)安全距離的問(wèn)題，一般叉車的剎車距離在1-2米左右，安全檢測(cè)距離在3米的3011DA相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較容易滿足要求。

計(jì)算最小距離S 的方法（參見EN ISO 13855）：

首先用以下公式來(lái)計(jì)算S：

S = (K × (TM+ TS)) + ZG+ ZR+ C

在此…

K = 接近速度（1600 mm/s，在EN ISO 13855 中定義）

TM= 機(jī)器或設(shè)備的冷卻運(yùn)行時(shí)間

TS= S300 和后置控制裝置的響應(yīng)時(shí)間

ZG= S300 的一般安全附加值= 100 mm

ZR= 用于因反射導(dǎo)致的測(cè)量錯(cuò)誤的附加值

C = 防止跨越的附加值

此外，EFI總線的接法類似于CAN總線，并且在安全PLC上有兩個(gè)EFI口，非常方便。一般來(lái)說(shuō)，不推薦單獨(dú)購(gòu)買安全PLC和IO模塊，成本較高，推薦直接購(gòu)買SICK的套餐，性價(jià)比較高的比如基于CPU2的Flexi soft ACR kit套餐。除此之外，SICK還推出了一些安全產(chǎn)品套件，建議大家在選擇安全產(chǎn)品的時(shí)候盡量選擇套件，性價(jià)比較高。

在過(guò)認(rèn)證的時(shí)候，我們會(huì)遇到速度和轉(zhuǎn)向監(jiān)控用的MOC模塊，SICK在方案推薦的時(shí)候，推薦是通過(guò)安全接近開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向監(jiān)控，但是實(shí)際上由于安裝限制，很多進(jìn)口的舵輪沒(méi)有預(yù)留空間來(lái)安裝兩個(gè)接近開關(guān)，所以，也可以在轉(zhuǎn)向電機(jī)上增加一個(gè)安全編碼器DF60 pro來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向監(jiān)控，這個(gè)時(shí)候就需要搭配MOC1模塊，只是這種方案相對(duì)于兩個(gè)安全接近開關(guān)來(lái)說(shuō)，物料成本會(huì)高一些。下圖就是在轉(zhuǎn)向電機(jī)上安裝安全編碼器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向監(jiān)控。

SICK示意圖

在轉(zhuǎn)向監(jiān)控方面，除了安裝安全編碼器外，也有一些驅(qū)動(dòng)器是過(guò)了安全等級(jí)認(rèn)證的，比如美國(guó)柯蒂斯的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器1222就是。理論上也是可以滿足部分安全等級(jí)要求的，不過(guò)具體要和負(fù)責(zé)的認(rèn)證官協(xié)商。

柯蒂斯1222轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器安全等級(jí)

除了非接觸式的安全傳感器外，一般還會(huì)裝接觸式的安全傳感器，一般采用的是安全觸邊。除了我們常見的基于導(dǎo)電橡膠條的安全觸邊，還有基于光電開關(guān)的安全觸邊（倍加福就有該類產(chǎn)品，有興趣的可以去倍加福官網(wǎng)上看看介紹），但是由于不能有任何彎曲，所以目前在叉車AGV上最常見的還是基于導(dǎo)電橡膠條的安全觸邊。

由于叉車AGV自重較重，并且有剎車較長(zhǎng)，按照CE和CR中安全要求，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，需要關(guān)注250N和400N兩個(gè)碰撞壓力下的行程，以瑞士保策EPE040-105A0J為例。

此外，常規(guī)的安全觸邊便是是NO輸出，如果接線斷開或者觸邊失效，是沒(méi)有辦法監(jiān)測(cè)的。安全觸邊屬于接觸式安全設(shè)備，也是AGV最后一道防線，為了提高安全性，要加個(gè)專用的安全監(jiān)控器，以提高安全性。一般安全觸邊是和配套的安全監(jiān)控器一起過(guò)的安全認(rèn)證。符合要求的品牌有日本歐姆龍、瑞士保策等。

由于叉車AGV的工作電流較大（一般在100A以上），一般采用接觸器用于切斷供電回路，接觸器一般選擇美國(guó)柯蒂斯旗下的Albright，所以在安全CPU的IO和安全觸邊的安全監(jiān)控器的輸出電流（一般為0.5A）是不足以啟動(dòng)接觸器的線圈的，這個(gè)時(shí)候就需要安裝一個(gè)安全繼電器。安全繼電器常用的品牌有SICK、Piz和Pizzato等。如果出于成本控制，但是還是想提高安全性的話，建議考慮價(jià)格支持OSSD的安全繼電器，也可以滿足基本的安全需求，一般安全激光雷達(dá)都是支持OSSD輸出。一個(gè)這樣的安全繼電器，也就是幾百塊錢。

SICK AGV safe安全套裝

雖然按照要求完成安全傳感器的選型，但是建議最好在進(jìn)行設(shè)置的之前使用SISTEMA對(duì)安全等級(jí)進(jìn)行評(píng)估。一般市場(chǎng)主流的安全傳感器也可以在其官網(wǎng)上下載相應(yīng)的library，鏈接如下：

最后大家如果在認(rèn)證整改過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以通過(guò)eric.song@resbot.cn聯(lián)系我。

最后附上科爾摩根和BALYO的這兩家行業(yè)標(biāo)桿在安全配置介紹方面的視頻：

“Safty is not a priority, it's a primary”- BALYO

“The first priority in AGV application is safety”- Kollmorgen

  雷博特科技有限公司是一家高科技初創(chuàng)公司，致力于探索工業(yè)和家庭應(yīng)用智能移動(dòng)機(jī)器人的前沿。我們提供機(jī)器人產(chǎn)品和移動(dòng)自治解決方案，采用最先進(jìn)的高精度大規(guī)模SLAM技術(shù)。我們的產(chǎn)品可以在室內(nèi)和室外的人機(jī)可共享環(huán)境中導(dǎo)航，具有高精度和安全性。除硬件外，我們還提供完整的軟件工具鏈，包括教學(xué)和編程工具以及車隊(duì)管理系統(tǒng)，以支持非專業(yè)用戶的多機(jī)器人部署。