AGV出口需要做CE,没头绪?宝藏级文章,记得收藏!

    走出去!

    近年来,随着智能制造持续推进,全球移动机器人行业呈现出蓬勃发展的势态,复合年均增长率维持40%+;据权威机构预测,2023年全球AGV(自动导引车)市场规模达413亿元;其中,中国的市场规模达132亿元。


    从数据上不难看出,中国是AGV制造大国。响应国家号召,“走出去”正在成为一些头部AGV企业的选择——加速布局海外市场寻找新的机遇。常言道,机遇与挑战并存!AGV出口的挑战其一就是标准符合性;例如,出口欧盟成员国的产品或设备就需符合CE,而符合它的前提是需要根据相关欧盟的法规标准设计和生产设备。

    放眼国内的AGV机型,无论是底盘结构还是电控系统,绝大多数都已经相当成熟。因此,部分厂商通常会选择在原有机型上进行改造升级,以使其符合 CE;这样一来,就形成了一机两用的基础,可谓是一石二鸟,既满足了市场需求,又节省了成本。然而,原机型内部空间通常并不充裕,符合CE又必须加装额外的安全控制系统,导致改造时内部空间相当紧俏。

    总之,AGV 在当今及未来的物流行业中扮演着极为重要的角色。它主要用于实现货物的自动转载,是物流行业的得力助手。AGV 种类繁多,按转向驱动类型可分为差速轮式和舵轮式;前者主要应用于潜伏式 AGV,后者主要应用于叉车式或牵引式 AGV。各式各样的 AGV,根据自身特性,适用于不同的行业应用场景,比如分拣、搬运、运输、入库、协作等。

    AGV主要由三大系统构成(如下图):

    机械系统共同构成了我们比较熟悉的底盘结构,各式各样的底盘形成了千姿百态的AGV车辆;动力系统主要由电池组和低压伺服电机构成;控制系统也是整车较为核心的子系统,其管理和控制着整车的运行。

    符合标准?

    在上文中,我们提到各大AGV厂商正在“走出去”! 那么,设备出海应该符合哪些法规和标准呢?首先,进入欧盟成员国的设备应具备CE标记,符合CE的前提——设备应符合机械法规:(EU)2023/1230【在2027年1月14日起正式生效,在此之前可使用2006/42/EC过度】

    根据欧盟机械安全标准架构,其被划分为A、B、C三类标准。AGV的电气部分参考标准举例如下:

    A类标准(基础安全标准):

    EN ISO 12100:2010 Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction

    B类标准(通用安全标准):

    EN 60204-1:2018 Safety of machinery — Electrical equipment of machines — Part 1: General requirements

    EN ISO 13849-1:2023 Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 1: General principles for design

    C类标准(特定机械安全标准):

    ISO 3691-4:2023 Industrial trucks — Safety requirements and verification — Part 4: Driverless industrial trucks and their systems

    除了安全标准之外,AGV根据工作场所不同可能还需符合如防爆指令、电磁兼容指令、无线指令等。

    此外,出口北美地区可参考UL 3100标准。

    关于ISO 3691-4:2023

    虽然目前欧洲没有专门针对AGV的安全标准,但并不意味着此类设备“无标准可依”;认证机构和制造商可依据ISO 3691-4标准作相关评估及设计。

    ISO 3691-4描述了三个关键的点:

    1. 运行环境(即定义车辆的运行区域与人员配合下的安全措施)。

    2. 相关的危险和风险。

    3. 安全(防护)系统的正确实施。

    其中,在表34.1.274.24.3中分别对操作停止、制动系统、速度控制明确了最低安全等级PL的要求:

    其中,操作停止及制动系统的安全等级(PL)实现较为容易,可借助安全相关的部件搭建安全架构。然而,相关运动监控实现起来并不太容易,如下列举出了典型的3种安全功能:

    1. 安全超速检测系统:

    安全等级:PL c

    用于限制小车实际运行时的速度超过允许的额定速度,如出现故障应停止车辆,旨在保护人员。

    2. 安全方向检测系统:

    安全等级:PL d

    用于检测小车的向前、向后、横向、斜向、转向运动,以对应启动或更改检测区域或范围,确保检测方向与当前车辆运行一致,旨在保护人员。

    3. 安全速度范围检测系统

    安全等级:PL d

    用于检测小车当前运行速度,以对应切换检测范围,确保检测距离与当前车辆运行速度一致,旨在保护人员。

    除此之外,标准还针对一些机型在特定运行场景明确了安全停止监控功能。

    紧凑+集成的系统级安全解决方案——AGV

    为你的物流自动化之路保驾护航!

    针对以上安全运动监控功能,能够提供对应解决方案的供应商屈指可数。庆幸的是,在为数不多的安全解决方案提供商中,威琅电气公司提供了一种高性价比的AGV安全运动监控解决方案:

    此安全方案以威琅电气的可编程安全控制器为核心,采集来自一个动力轮的HTL增量型安全编码器或2个标准型接近开关的信号,按既定程序运算实现安全运动监控;也可支持2套传感器分别安装在AGV2个动力轮上,实现差速轮式AGV机型对安全运动监控应用的需求。

    上文提到了典型的安全功能,接下来咱们简单的举个“栗子”:

    以第3点为例,车辆需要根据自身的实时速度来切换安全激光的扫描区域,这里的难点是如何采集车辆的实时速度?优秀的方案往往是利用简单的操作解决了复杂的问题:

    免授权配套软件samos® PLAN 6已内置了75个安全功能块,使用起来也是非常的简单高效;针对以上问题,我们可以使用运动监控功能块里的SSR(安全速度范围),只需动动手指设置相应参数即可实现不同速度的使能切换,再根据当前使能状态生成二进制代码,从而输出给安全激光扫描来实现区域切换。

    推陈出新——安全集大成者

    2008年,威琅电气推出了可编程安全控制器产品,并在6年后对其进行了换代升级:samos® PRO COMPACT + 免授权软件samos® PLAN 6。因其创新性的升级,在2015年获得iF工业产品类设计奖。

    相较于上代产品,其主要区别是取消了模块式拼接的产品形式,取而代之的是采用高度集成紧凑的CPU主模块:

    • 采用了32点端口+28LED+1Mini USB串口+1RJ45网口+1SD卡槽。
    • 安全IO点位+测试输出点位数量达到了28个,其中每一个双通道输出的带载能力高达4A,用户可有效节省安装空间和中间安全继电器的使用成本。
    • 集成的工业以太网通讯协议可任意切换选择:Profinet IO + Ethernet/IP + Modbus TCP,无需增加额外的通讯扩展模块,可与主控系统实现灵活通讯交互。


    针对于运动监控应用的需求,特别是AGV行业,威琅电气的可编程安全控制器主打集成和紧凑;有了它,你无需再为改造机型时空间不足而烦恼!

    • 集成的安全运动监控功能,可实现单轴或双轴的安全监控需求,用户无需额外的扩展模块即可实现安全运动监控功能。单轴最高SIL 3(IEC 61508) PL e(EN ISO 13849-1),支持双接近开关替代安全编码器作为速度传感器,可实现双轴SIL 2(IEC 61508) PL d(EN ISO 13849-1)
    • 集成的Modbus TCP通用协议,可直接与AGV控制主板通讯,无需额外的通讯扩展模块。
    • 威琅电气的可编程安全控制器主模块宽度仅为 45mm,扩展模块宽度为 22.5mm,相较于其它同等功能方案可节省约60%的安装空间。
    • l  高达70kHZ的高速响应I13I16输入端口,按常规潜伏式AGV的轮径150mm配合1024ppr编码器为例,可监控AGV的最高移动速度约为32/秒,应于高速车型也不费力。
    • l  其它的安全功能,如急停按钮、安全触边等也可直接接入安全输入点位并参与逻辑功能。