AGV在总装底盘装配中的应用

作者:瞿咸胜 卞桢斌 文章来源:奇瑞汽车股份有限公司 发布时间:2013-06-05
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随着AGV技术的改进和升级,AGV在工业领域的应用日趋广泛。AGV在汽车行业的应用不仅提高了生产车间的工作效率,同时还降低了生产线工人的劳动强度。

AGV(自动导引车)技术在汽车制造业的推广应用,顺应了汽车制造技术向柔性化、智能化和信息化发展的趋势,使汽车装配车间的生产组织、信息管理和物流技术发生了质的飞跃。

奇瑞公司大连工厂是按照高标准严要求投资兴建的新工厂,设计年产能为20万辆,一期生产节拍为100s。为满足工厂的建设标准,在部分设备的选型上采用了较高的标准要求。本文对奇瑞公司大连工厂总装车间底盘装配中的AGV应用方案、系统组成及工作过程进行了剖析。

方案论证

AGV是指由电磁或光学引导装置导引,在固定路径上自动运行的运输小车。AGVS(AGV系统)是自动导引系统,指的是由中央控制计算机(控制台)控制,沿同一路径自动运行的若干独立的AGV。AGVS与工厂的物流管理系统相结合,集成于整个工厂的生产监控与管理系统中。

目前,汽车总装自动化生产线上的底盘合装多采用AGV和RGV(轨道导引小车)两种形式。从生产柔性化、工程基础施工和稳定性等角度考虑,AGV有着无可比拟的优势,如表1所示。经过综合考虑,奇瑞公司大连工厂最终选则AGV用于总装车间的底盘装配(见图1)。

系统组成

AGVS由供电系统、驱动系统、导航系统、举升机构,控制系统和安全系统等组成。

1. 供电系统

AGV采用蓄电池供电,同时在生产环线配有充电机。根据生产工艺的要求,在合装路径上设置有充电站点,可以实现对AGV进行连续24h充电。

2. 驱动系统

AGV采用蓄电池为伺服电动机供电进行驱动。AGV通常有两套驱动系统,两套驱动系统独立控制完成AGV的前进、后退、侧移、转弯和自旋的动作,控制灵活,可实现全方位运行。

3. 导航系统

AGV采用磁导航,由于双举升AGV车体较长,通常采用双导航的设计,使得AGV不论在前进或是后退的路径上行驶都可以保证导航精度。

4. 举升系统

AGV采用两个可承载1500kg以下的螺旋提升机,具有同步升降的功能,可同时装载如发动机和后桥总成等部件,充分结合了汽车装配工艺要求,前后举升间距可在某一范围内调节,适用于多种车型混装的生产线。

5. 控制系统

AGV的核心部分通常包括主控制器、运动控制器、通信系统及操作面板,其中主控制器是核心,运动控制器通过通信系统接受主控制器的命令完成各运动轴的控制,而操作面板则完成人机交互的功能。

6. 安全系统

安全系统是AGV上不可或缺的组成部分,主要包括急停按钮、保险杠和非接触式防碰设备,在非正常情况下可以通过操作急停按钮等途径使电动机立即断电,让AGV紧急停车。该系统的信号通常与生产线的控制系统连接在一起。同时,AGV还可实现离线保护,一旦导引信号丢失或导航设备发生故障,AGV就会停车,保障现场人员及设备的安全。

AGVS其他部件还包括操作按钮盒,完成AGV车体运行、举升升降等操作;传感器完成信号检测,同步跟踪传感器则完成AGV与生产线的同步跟踪;信号装置,如扬声器、指示灯等,完成运行状态指示、故障信号报警等。

工作过程

奇瑞公司大连工厂底盘装配AGV合装路径如图2所示。AGVS与生产线的合装过程大概由以下步骤组成:

1.控制台检测到输送链上车体的位置信号,调度在1#工位等待已经载有动力总成及后悬总成的AGV按预定时间、速度进入输送链下方停止等待车身到位。

2.AGV运行至2#工位站点捕捉车身(吊具)上的合作目标,与其同步运行。保持稳定跟踪状态以后,自动举升动力总成及后桥总成到达预定高度位置。装配工人开始装配时,人工操作按钮盒将其举升,上升至工件安装位置进行车身装配,装配过程中AGV与输送链同步运行。操作完成后,AGV举升自动落下,下落至举升零点,AGV加速离开装配工位。

如果AGV运行接近5#装配结束工位时装配没有结束,AGV将自动报警提示装配工人尽快操作,若到达6#装配结束工位操作人员仍未完成装配工作,举升没有下落至零点,则AGV会申请停止输送链。

3.AGV在7#至8#路段进行侧移行驶,运行到9#工位停止,进行自动充电并卸下发动机及后桥托盘;卸装完成后AGV快速驶入10#工位,在10#工位进行自动充电及装载发动机和后桥托盘,装载完成后AGV快速驶入11#工位。

4.在10#至11#路段行驶过程中控制台从生产线管理系统获取车型信息,通过无线通信系统控制AGV自动进行举升平台间距调整,调整至与车型相对应轴距。

5.AGV到达11#工位进行分装工作,分装完成后将AGV放行,AGV快速驶入12#工位。

AGV到达12#工位进行分装工作,分装完成后将AGV放行,AGV快速驶入13#工位,后侧移运行至1#等待工位。

结语

AGVS配置灵活,能够满足不同生产线的需求,既可根据生产线装配过程不同而调整AGV的工作状态、运行速度,也会根据AGV运行、等待的工作状态进行计算从而获得能够保证生产节拍且获得足够电量的充电时间。

在AGV行驶与整个路径的过程中,生产线工人可以随时从操作面板读取单个AGV运行的速度、报警故障等,同时也可通过控制台查看系统工作状态、在线AGV的位置状态等,实现了实时动态监控。

目前,该设备已经安装调试完成,试运行期间各项性能指标均达到设计的工艺需求。

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