基于安全性能要素的AGV叉車檢驗(yàn)

林其岳

摘 要：AGV叉車是在現(xiàn)代化物流園區(qū)、智能化工廠、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)、智能碼頭等實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化必不可少的特種設(shè)備。由于其主要負(fù)責(zé)貨物的裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸，其安全性對(duì)保證貨物運(yùn)輸?shù)男始柏浳?、周圍人員的安全具有重要意義，因此它在安全性能要素檢驗(yàn)方面始終占據(jù)著特種設(shè)備安全體系中的重要地位。本文就AGV叉車的安全性能要素檢驗(yàn)提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：AGV叉車;常規(guī)安全要素;專項(xiàng)安全要素;檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TH242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）35-0048-04

AGV Forklift Inspection Based on Safety Performance Elements

LIN Qiyue

（Fujian Special Equipment Inspection & Research Institute，F(xiàn)uzhou Fujian 350008）

Abstract： AGV forklift is a special equipment that is essential for industrial automation in modern logistics parks， intelligent factories， automated storage， and intelligent terminals. Because it is mainly responsible for the loading， unloading， stacking， and short-distance transportation of goods， its safety is important The efficiency of cargo transportation and the safety of cargo and surrounding people are of great significance. Therefore， it always occupies an important position in the safety system of special equipment in terms of inspection of safety performance elements. This paper put forward some suggestions on the inspection of safety performance elements of AGV forklifts.

Keywords： AGV forklift;conventional safety elements;special safety elements;inspection

隨著我國(guó)加快推進(jìn)實(shí)施“中國(guó)制造2025”，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)升級(jí)，工業(yè)生產(chǎn)、港口、車站、機(jī)場(chǎng)、貨場(chǎng)、流通和配送中心對(duì)智能化的要求越來(lái)越高。在貨物裝卸、搬運(yùn)、集散過(guò)程中，傳統(tǒng)的人力和普通的叉車搬運(yùn)逐漸被淘汰，取而代之的是智能化的無(wú)人自動(dòng)叉車（AGV叉車）。

目前，我國(guó)AGV叉車（以下簡(jiǎn)稱AGV）的市場(chǎng)需求量不斷增加，并且這種增長(zhǎng)趨勢(shì)不斷提高。因此，AGV的安全性能檢驗(yàn)變得越來(lái)越重要。

1 AGV安全性能要素檢驗(yàn)的必要性

根據(jù)《場(chǎng)（廠）內(nèi)專用機(jī)動(dòng)車輛安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG N0001—2017）的定義可知，叉車可分為平衡重式叉車、前移式叉車、側(cè)面式叉車、插腿式叉車、托盤(pán)堆垛車和三向堆垛車六類，主要在工廠廠區(qū)等特定區(qū)域使用。AGV承擔(dān)了大量貨物的裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)，且工作時(shí)間較長(zhǎng)。在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后，叉車會(huì)出現(xiàn)部件疲勞、磨損、安全性能不可靠等問(wèn)題，若不進(jìn)行安全性能要素檢驗(yàn)，輕則影響AGV的正常使用，影響貨物裝卸運(yùn)輸?shù)男剩貏t造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡問(wèn)題。因此，對(duì)AGV定期進(jìn)行安全性能要素檢驗(yàn)顯得尤其重要。

2 AGV安全性能要素檢驗(yàn)

當(dāng)前，叉車的安全性能檢驗(yàn)是通過(guò)國(guó)家制定強(qiáng)制執(zhí)行的法律法規(guī)，被納入行政監(jiān)督同等重要的技術(shù)監(jiān)督范圍。雖然沒(méi)有在特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范中明文規(guī)定是否對(duì)AGV進(jìn)行監(jiān)管，但其作為叉車新興產(chǎn)品，筆者認(rèn)為，使用AGV必須向上級(jí)主管部門申報(bào)，并接受檢驗(yàn)。

2.1 AGV常規(guī)安全性能要素檢驗(yàn)

2.1.1 整車要素檢驗(yàn)。車輛車身應(yīng)周正，各部件齊全、完整，連接緊固，無(wú)缺損，配重?zé)o缺損或無(wú)增加;車輛的速度、水溫、燃油量、電壓等儀表應(yīng)醒目、靈敏、有效，確保車輛的安全參數(shù)可及時(shí)反饋到控制中心。

2.1.2 受力結(jié)構(gòu)件要素檢驗(yàn)。主要受力結(jié)構(gòu)件的焊縫外部宏觀檢查，不得有可見(jiàn)的裂紋、未熔合、未焊透、夾渣等缺陷。主要受力結(jié)構(gòu)件的完好是保障整車安全的最重要的要素，但該要素目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，必須通過(guò)外在檢驗(yàn)檢測(cè)才能判斷是否符合要求。

2.1.3 動(dòng)力系統(tǒng)要素檢驗(yàn)。①蓄電池AGV，蓄電池金屬蓋板與蓄電池帶電部分之間應(yīng)有30mm以上的空間，當(dāng)蓋板和帶電部分之間具有絕緣層時(shí)，其間隙至少10mm。②發(fā)動(dòng)機(jī)（驅(qū)動(dòng)電機(jī)）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)異響，能正常啟動(dòng)、熄火（關(guān)閉）。③動(dòng)力系統(tǒng)線路、管路應(yīng)無(wú)漏電、漏水、漏油現(xiàn)象。④發(fā)動(dòng)機(jī)（驅(qū)動(dòng)電機(jī)）的安裝應(yīng)牢固可靠，連接部分無(wú)松動(dòng)、脫落、損壞。

2.1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)要素檢驗(yàn)。①變速器運(yùn)行不應(yīng)有異常聲響，運(yùn)行正常，檔位切換及時(shí)準(zhǔn)確可靠。②傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，運(yùn)行中無(wú)振抖、無(wú)異響。

2.1.5 行駛系統(tǒng)要素檢驗(yàn)。①輪輞應(yīng)完整無(wú)損，螺栓、螺母應(yīng)齊全緊固。②車架應(yīng)無(wú)明顯變形、裂紋和銹蝕，螺栓和鉚釘?shù)冗B接件不應(yīng)缺少和松動(dòng)，與前后橋的連接應(yīng)緊固。③充氣輪胎胎面和胎壁應(yīng)無(wú)長(zhǎng)度超過(guò)25mm或深度足以暴露出輪胎簾布層的破裂和割傷，胎面花紋深度滿足制動(dòng)性能要求;實(shí)心輪胎應(yīng)無(wú)膠層氣泡和脫層、鋼圈與膠層脫層等缺陷。

2.1.6 轉(zhuǎn)向與操縱系統(tǒng)要素檢驗(yàn)。①轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、操縱方便、無(wú)卡滯，在任意轉(zhuǎn)向操作時(shí)不得與其他部件有干涉。②轉(zhuǎn)向裝置中的轉(zhuǎn)向節(jié)及臂，轉(zhuǎn)向橫、直拉桿及球銷不允許有裂紋、損傷;橫、直拉桿不允許拼焊，并且球銷不應(yīng)松曠。

2.1.7 液壓系統(tǒng)要素檢驗(yàn)。①液壓管路布置與其他運(yùn)動(dòng)機(jī)件應(yīng)無(wú)相互干涉。②系統(tǒng)應(yīng)有良好的密封性能。作業(yè)時(shí)，固定接口應(yīng)無(wú)滲油，運(yùn)動(dòng)接口應(yīng)無(wú)漏油，各部位應(yīng)無(wú)泄漏現(xiàn)象。③在空載和部分載荷情況下，液壓系統(tǒng)元件應(yīng)能正常工作，工作部件在額定速度范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)爬行、停滯和明顯的沖動(dòng)現(xiàn)象。

2.1.8 電氣和控制系統(tǒng)要素檢驗(yàn)。①AGV的啟動(dòng)應(yīng)設(shè)置開(kāi)關(guān)裝置，需要使用鑰匙、磁卡、密碼等。②應(yīng)設(shè)置前照燈、制動(dòng)燈、轉(zhuǎn)向指示燈、行駛指示燈及相應(yīng)的聲光報(bào)警裝置等照明和信號(hào)裝置;燈具的燈泡應(yīng)有保護(hù)裝置，安裝應(yīng)牢靠，不能因車輛震動(dòng)而脫落、損壞、失去作用或改變光照方向;照明和信號(hào)裝置功能應(yīng)可靠有效。③蓄電池AGV應(yīng)設(shè)置非自動(dòng)復(fù)位且能切斷總控制電源的緊急斷電開(kāi)關(guān)。④蓄電池AGV充電時(shí)，應(yīng)保證電源與主電路分離，車輛不能通過(guò)自身的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)行駛;插接器應(yīng)有定向防護(hù)，防止插接器接反。

2.1.9 工作裝置要素檢驗(yàn)。①門架、貨叉架及導(dǎo)輪等結(jié)構(gòu)件應(yīng)無(wú)缺件、脫焊、表面裂紋、異常變形。②活動(dòng)機(jī)構(gòu)配合良好，運(yùn)動(dòng)無(wú)阻滯現(xiàn)象。③貨叉不得有明顯磨損、裂紋、異常變形，掛鉤型貨叉應(yīng)設(shè)置有防止意外側(cè)向滑移和脫落的裝置。④起升鏈條應(yīng)完整無(wú)裂紋，無(wú)變形，連接配合良好，工作靈敏可靠。

2.1.10 安全保護(hù)與防護(hù)裝置要素檢驗(yàn)。①作業(yè)時(shí)應(yīng)能發(fā)出清晰聲和或光的警示。②應(yīng)設(shè)置下降限速裝置、門架前傾自鎖裝置，如果下降限速閥與升降油缸采用軟管連接，還應(yīng)當(dāng)有防止液壓管路爆管裝置。③起升裝置應(yīng)當(dāng)設(shè)置可靠的防止越程裝置，避免貨叉架和門架上的運(yùn)動(dòng)部件從門架上端意外脫落。④擋貨架開(kāi)口尺寸應(yīng)小于150mm，防止散貨意外落下;車輪防護(hù)罩應(yīng)能避免人員與車輪接觸以及被車輪甩出的物體（如泥漿、沙礫和雜物等）擊中。

2.1.11 裝卸性能安全要素試驗(yàn)。裝卸性能試驗(yàn)包括最大下降速度測(cè)定、貨叉自然下滑量、門架傾角的自然變化量測(cè)定。

①最大下降速度測(cè)定。AGV呈標(biāo)準(zhǔn)無(wú)載和標(biāo)準(zhǔn)載荷狀態(tài)，并駐車制動(dòng)。貨叉全速下降，測(cè)量行程中段2m距離的貨叉通過(guò)時(shí)間，計(jì)算最大下降速度（起升高度低于2m或全自由提升門架時(shí)，按通過(guò)全行程的時(shí)間計(jì)算）。

②貨叉自然下滑量、門架傾角的自然變化量測(cè)定。AGV呈標(biāo)準(zhǔn)載荷狀態(tài)。門架垂直，并駐車制動(dòng)。將載荷升到離地面2 500mm高度位置（起升高度小于2 500mm的叉車，取其最大起升高度位置）。發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)并在關(guān)閉液壓分配閥的同時(shí)即開(kāi)始計(jì)時(shí)。靜止10min后，分別測(cè)量貨叉下滑量和門架傾角的變化量。貨叉自然下滑量前10min內(nèi)不應(yīng)大于100mm，門架（或貨叉）傾角的自然變化量前10min內(nèi)不應(yīng)大于5°。

2.1.12 轉(zhuǎn)向性能安全要素試驗(yàn)。①在標(biāo)準(zhǔn)無(wú)載運(yùn)行狀態(tài)下，操作力在6～20N和左右轉(zhuǎn)向作用力相差不大于5N。②AGV在現(xiàn)場(chǎng)道路上行駛應(yīng)具有良好的直線行駛性能，且不應(yīng)有明顯的蛇形現(xiàn)象。

2.1.13 制動(dòng)性能安全要素試驗(yàn)。①在空載狀態(tài)下，AGV在現(xiàn)場(chǎng)允許的制動(dòng)初速度下，行車制動(dòng)距離應(yīng)達(dá)到表1規(guī)定的制動(dòng)效能。②AGV駐車制動(dòng)器應(yīng)能將車輛停放在制造商規(guī)定坡度的上、下坡道上：平衡重式叉車、側(cè)面式叉車或站駕式車輛的停放坡度不應(yīng)大于15%;托盤(pán)堆垛車、插腿式叉車、前移式叉車的停放坡度不應(yīng)大于10%。

2.1.14 超載保護(hù)安全要素試驗(yàn)。在AGV工作油泵出口處連接三通裝置，接壓力表或者油壓傳感器，分別測(cè)試溢流狀態(tài)下油泵出口壓力以及標(biāo)準(zhǔn)載荷最大起升速度狀態(tài)下油泵出口壓力。額定起重量小于或者等于5t的AGV，溢流狀態(tài)下油泵出口壓力應(yīng)當(dāng)小于標(biāo)準(zhǔn)載荷最大起升速度狀態(tài)下油泵出口壓力的1.3倍;額定起重量大于5t的AGV，溢流狀態(tài)下油泵出口壓力應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)載荷最大起升速度狀態(tài)下油泵出口壓力的1.2倍。

2.2 AGV專項(xiàng)安全性能要素檢驗(yàn)

2.2.1 安全裝置要素檢驗(yàn)。①檢查接觸障礙物緩沖器應(yīng)完整有效，避免AGV碰撞人或物時(shí)產(chǎn)生傷害或故障。②接近檢測(cè)裝置試驗(yàn)。測(cè)試激光測(cè)距掃描、紅外區(qū)域漫反射、超聲探測(cè)是否可靠性有效。③示警裝置試驗(yàn)。示警裝置應(yīng)有清晰的警示聲音及警示燈光提醒AGV周圍的人及時(shí)發(fā)現(xiàn)正在接近的AGV。④停車按鈕試驗(yàn)。按下該按鈕時(shí)，AGV必須可靠停止運(yùn)行，并只能通過(guò)人工操作才能快速恢復(fù)運(yùn)行，以保證在AGV周圍臨時(shí)工作人員的安全。⑤緊急停車按鈕檢查試驗(yàn)。該紅色按鈕應(yīng)位于便于在緊急情況下操作的位置，急停按鈕按下應(yīng)關(guān)閉AGV驅(qū)動(dòng)電源，并啟用車輪制動(dòng)器。

2.2.2 障礙物檢測(cè)安全要素檢驗(yàn)。在AGV上應(yīng)有以下裝置及功能，防止人身事故或撞壞其他物體。

2.2.2.1 接觸障礙物的緩沖器。①在AGV的主要運(yùn)行方向，必須至少設(shè)置接觸式安全防撞裝置或接近檢測(cè)裝置中的一種，用于保護(hù)人員的安全和預(yù)防因?yàn)榕鲎惨鸬墓收虾蛽p傷。②當(dāng)防撞裝置的任一位置被碰撞時(shí)，AGV應(yīng)該停止運(yùn)行。③應(yīng)避免人員因碰到防撞裝置而受到傷害。④在AGV以0.3m/s及以下速度行駛時(shí)，停止后的距離應(yīng)在防撞裝置緩沖范圍內(nèi)。⑤要求防撞裝置的寬度大于AGV主體結(jié)構(gòu)的寬度。如果AGV的其他部分寬度大于主體結(jié)構(gòu)，要求防撞裝置的寬度大于此寬度或者在AGV主體結(jié)構(gòu)的兩側(cè)安裝桿式防撞開(kāi)關(guān)。⑥防撞裝置的底部到地面的距離應(yīng)≤40mm。⑦防撞裝置的高度應(yīng)≥100mm。

2.2.2.2 接近障礙物的檢測(cè)裝置。①在僅靠接觸式障礙物緩沖器難以減速安全停車時(shí)，應(yīng)選擇接近障礙物的檢測(cè)裝置。接近障礙物檢測(cè)裝置在作為接觸式障礙物緩沖器的輔助安全措施時(shí)，允許AGV在一些必要的低速行駛區(qū)域關(guān)閉該功能。如在AGV的主要運(yùn)行方向未安裝接觸式障礙物緩沖器，則必須安裝接近障礙物的檢測(cè)裝置且在所有運(yùn)行區(qū)域均不允許關(guān)閉檢測(cè)功能。

②接近障礙物檢測(cè)裝置的寬度應(yīng)大于AGV主體結(jié)構(gòu)的寬度。如在AGV的主要運(yùn)行方向未安裝接觸式障礙物緩沖器，應(yīng)保證對(duì)環(huán)境中所有材料的物體均具有足夠的檢測(cè)范圍。

③當(dāng)在安全防撞裝置前1 000mm或以上距離探測(cè)到有人員活動(dòng)或障礙物時(shí)，AGV必須減速運(yùn)行并保證在障礙物碰到接觸式障礙物緩沖器前停車。在此狀態(tài)下，當(dāng)人員或障礙物移開(kāi)后，要求發(fā)出重新啟動(dòng)的警告聲（3s或3s以上）后，AGV才能重新開(kāi)始運(yùn)行。

④用于防止AGV相互碰撞（合流和會(huì)車等情況下），在AGV與控制臺(tái)間應(yīng)該具有調(diào)度和控制功能。

⑤AGV在從停車狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)為運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，必須發(fā)出啟動(dòng)的警告聲（3s或3s以上）后，才能開(kāi)始運(yùn)行。

2.2.3 緊急停車及安全監(jiān)視要素檢驗(yàn)。①必須在便于人員操作的位置安裝緊急停車按鈕。②必須在主要運(yùn)行方向上安裝接近障礙物檢測(cè)裝置或接觸障礙物緩沖器。③必須具有脫離運(yùn)行線路檢測(cè)功能，在AGV脫離運(yùn)行線路時(shí)必須停車報(bào)警。④AGV必須具有超速檢測(cè)功能，在AGV速度超出設(shè)定范圍或不可控時(shí)，必須停車報(bào)警。⑤在停車報(bào)警時(shí)必須能夠顯示報(bào)警及故障的相關(guān)信息。⑥安全裝置應(yīng)具有在排除緊急停車原因之前維持停止?fàn)顟B(tài)的機(jī)構(gòu)。⑦在行駛及移載過(guò)程中出現(xiàn)異常時(shí)，具有能保持安全態(tài)的裝置或措施。

2.2.4 正常停車要素測(cè)試。在直線運(yùn)動(dòng)軌跡上從規(guī)定速度到正常停止?fàn)顟B(tài)，停車后測(cè)試自動(dòng)導(dǎo)引車前后左右偏離地面基線的情況。

2.2.5 接觸障礙物緩沖性能要素檢驗(yàn)。在自動(dòng)導(dǎo)引車的行進(jìn)方向上放置障礙物（根據(jù)不同車型調(diào)整，一般為直徑50mm，超過(guò)緩沖器厚度，重55kg以下），運(yùn)動(dòng)中的AGV碰到障礙物后停止。測(cè)試被迫停止的移動(dòng)距離。測(cè)試在無(wú)載和有載情況下分別進(jìn)行。在停止?fàn)顟B(tài)下取走障礙物后，確認(rèn)自動(dòng)導(dǎo)引車維持停止?fàn)顟B(tài)。

2.2.6 緊急停止性能要素檢驗(yàn)。以規(guī)定速度自動(dòng)運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)導(dǎo)引車在直線軌跡上預(yù)先標(biāo)志的地點(diǎn)按下緊急停止按鈕后，AGV緊急停車，測(cè)試從標(biāo)志位置到停車位置的距離。此測(cè)試在無(wú)載和有載，前進(jìn)和后退時(shí)各測(cè)試3次。

3 AGV檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)安全

3.1 現(xiàn)場(chǎng)條件和檢驗(yàn)準(zhǔn)備

①環(huán)境溫度在0～40℃，露天試驗(yàn)時(shí)非雨雪冰雹天氣;②環(huán)境空氣中沒(méi)有腐蝕性氣體和導(dǎo)電塵埃，也不屬于易燃易爆、高溫、強(qiáng)電場(chǎng)、強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)腐蝕等場(chǎng)所;③檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)（主要指試車場(chǎng)地、車輛檢驗(yàn)場(chǎng)地等）應(yīng)為平整、干燥、清潔的混凝土或?yàn)r青地面，直線跑道和回轉(zhuǎn)路面坡度不大于0.5%，直線跑道長(zhǎng)度及路面回轉(zhuǎn)半徑滿足路面試驗(yàn)要求;④檢驗(yàn)作業(yè)區(qū)域沒(méi)有影響檢驗(yàn)的物品、設(shè)施，并且設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)志;⑤空氣中應(yīng)無(wú)粉塵、易燃、易爆和腐蝕性氣體;⑥地面材料應(yīng)采用容易放電的物質(zhì)，以便排放靜電;⑦避免在有電磁波、散射光、超聲波和靜電等噪聲環(huán)境中，以免影響AGV正常運(yùn)行;⑧現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和場(chǎng)地條件符合檢驗(yàn)要求，沒(méi)有影響檢驗(yàn)的物品、設(shè)施等，并且設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)志。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)安全要素

①現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)，使用單位場(chǎng)車安全管理人員和相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)?shù)綀?chǎng)配合、協(xié)助檢驗(yàn)工作，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)護(hù)。

②檢驗(yàn)人員在檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真執(zhí)行使用單位有關(guān)動(dòng)火、用電、高空作業(yè)、安全防護(hù)、安全監(jiān)護(hù)等規(guī)定，配備和穿戴檢驗(yàn)必需的個(gè)體防護(hù)用品，確保檢驗(yàn)工作安全。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著AGV不斷推陳出新，其在生產(chǎn)、流通等各個(gè)領(lǐng)域的使用越來(lái)越普遍，由于其工作特殊性，對(duì)安全性能檢驗(yàn)的需求不斷加強(qiáng)，針對(duì)相關(guān)設(shè)備的安全性能檢驗(yàn)已開(kāi)始不斷完善。在進(jìn)行安全性能要素檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度及步驟進(jìn)行，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)整檢驗(yàn)的重點(diǎn)，保證AGV設(shè)備的安全使用。檢驗(yàn)過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)AGV缺陷存在安全隱患要及時(shí)處理，這樣才能有效預(yù)防和減少AGV安全事故的發(fā)生。

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