郭云緋 劉 俏 楊如正
摘要:新松公司研發(fā)的全方位AGV系統(tǒng)采用多種精確導(dǎo)航技術(shù),自1992年開始大規(guī)模應(yīng)用于汽車生產(chǎn)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)、后橋、齒輪箱等部件的自動化柔性裝配、零部件的自動配送,以及發(fā)動機(jī)總成和后橋總成與車身的動態(tài)合裝。
關(guān)鍵詞:AGV、分裝線、物料配送、底盤合裝
AGV(自動導(dǎo)引車)系統(tǒng)作為柔性裝配系統(tǒng)、物流自動化系統(tǒng),適應(yīng)了現(xiàn)代汽車制造業(yè)柔性化、敏捷化、智能化、信息化的發(fā)展趨勢,使汽車裝配的生產(chǎn)組織、信息管理和物流技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)了飛躍。
AGV是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一,以電池為動力,進(jìn)行非接觸式導(dǎo)引,并可根據(jù)實(shí)際需要配備不同的舉升機(jī)構(gòu)或移載機(jī)構(gòu),以完成相應(yīng)的操作任務(wù)。
取代傳統(tǒng)的地鏈或輸送機(jī)模式,磁導(dǎo)航AGV系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于汽車總裝生產(chǎn)線和發(fā)動機(jī)、變速箱等部件裝配線,實(shí)現(xiàn)了裝配自動化。此外,AGV系統(tǒng)還能夠滿足裝配線混流作業(yè)和汽車個(gè)性產(chǎn)品規(guī)模定制生產(chǎn)方式的需求。
沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司研發(fā)的全方位AGV系統(tǒng)采用多種精確導(dǎo)航技術(shù),保證了AGV快速運(yùn)行、精確定位,實(shí)現(xiàn)了工作區(qū)域內(nèi)全方位自由行走、自動安全避讓等功能。從1992年開始,該產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用于汽車生產(chǎn)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)、后橋、齒輪箱等部件的自動化柔性裝配、零部件的自動配送,以及發(fā)動機(jī)總成和后橋總成與車身的動態(tài)合裝。
本文介紹汽車行業(yè)中應(yīng)用的幾種典型的AGV系統(tǒng)。
分裝線AGV系統(tǒng)
傳統(tǒng)的生產(chǎn)線一般由一條連續(xù)的剛性傳送設(shè)備組成,短則數(shù)米,長則數(shù)百米,如汽車發(fā)動機(jī)總成裝配線、后橋總成裝配線等。存在的突出問題是:①要求每道工序節(jié)拍統(tǒng)一,否則會因任何一道工序的停頓、耽誤而影響整條生產(chǎn)線的進(jìn)程,如缺料、缺件、廢品或出現(xiàn)意外問題;②要求廠房很大、很長、很高(對于較大、較重的汽車部件要用行車起吊),土建成本高;③連續(xù)的生產(chǎn)線隔斷了通道,造成供應(yīng)線路長,人和車輛過往不方便;④生產(chǎn)線需要大量設(shè)備,投資成本較高;⑤剛性生產(chǎn)線使得一些原本可以同步、交叉進(jìn)行的工作失去機(jī)會。
AGV應(yīng)用于分裝系統(tǒng)后,不僅作為無人自動搬運(yùn)車輛使用,也可作為一個(gè)個(gè)可移動的裝配臺、加工臺,既能自由獨(dú)立地分開作業(yè),又能準(zhǔn)確有序地組合銜接,形成沒有物理隔斷、能起動態(tài)調(diào)節(jié)作用、高度柔性的生產(chǎn)線。
AGV作為可移動的載體,不但能夠?qū)崿F(xiàn)輸送作用,而且可以根據(jù)各個(gè)工序的裝配工藝,實(shí)現(xiàn)被裝配體的各軸向姿態(tài)調(diào)整,很大程度上提高了生產(chǎn)效率,降低了人工的勞動強(qiáng)度和難度。更重要的是,AGV系統(tǒng)能夠完全適應(yīng)目前大規(guī)模定制生產(chǎn)和混流裝配模式,在滿足客戶個(gè)性化需求的同時(shí),保證了較低的生產(chǎn)成本和較短的交貨期,適應(yīng)生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的市場需求,提高企業(yè)的組織管理能力、設(shè)備重組能力和對市場做出敏捷反應(yīng)的能力。
物料配送AGV系統(tǒng)
轎車在混流生產(chǎn)的情況下,不同車型共線生產(chǎn),由于各種車型需要裝配的零部件不同。因此,能否準(zhǔn)確及時(shí)供應(yīng)物料成為轎車生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)考慮的問題。
總裝線上物料配送即把所需的物料及時(shí)準(zhǔn)確地送到所需的裝配工位上,包括供貨方進(jìn)貨儲存到位于總裝廠附近的物流配送中心、物料配送到總裝配線工位。因此,一個(gè)好的AGV物流系統(tǒng)應(yīng)能夠“在正確的條件下,將正確的物料按正確的數(shù)量,在正確的時(shí)刻,運(yùn)送到正確的地點(diǎn)”。
物料配送AGV系統(tǒng)是一套專門為汽車生產(chǎn)、裝配線設(shè)計(jì)的自動化物流系統(tǒng)。它通過安裝在工位旁邊一定數(shù)量的按鈕實(shí)現(xiàn)物料呼叫請求,并通過車間現(xiàn)場和物料存儲區(qū)設(shè)置的信息顯示板,來反饋生產(chǎn)線上的物料呼叫請求。配送AGV系統(tǒng)的上位系統(tǒng)會實(shí)時(shí)記錄每一次物料請求發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)和對物料請求的響應(yīng)情況,并對此進(jìn)行分析。
物料配送系統(tǒng)允許操作者在其工作地點(diǎn)提出所需零部件的請求,指示AGV將此物料自動輸送到操作者所在的生產(chǎn)場地。操作者可通過AGV上裝載的觸摸式顯示終端,獲取物料的各種信息,并可通過此終端對AGV進(jìn)行其他的任務(wù)操作。
底盤合裝AGV系統(tǒng)
底盤合裝型AGV是汽車總裝生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)裝配自動化的關(guān)鍵設(shè)備。
汽車總裝生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)裝配自動化的主要難點(diǎn)集中在汽車發(fā)動機(jī)、后橋、油箱、排氣筒等底盤部件合裝的自動化。由于發(fā)動機(jī)、后橋質(zhì)量大、體積大、形狀復(fù)雜,而且必須在汽車總裝自動化生產(chǎn)線設(shè)定的發(fā)動機(jī)、后橋裝配工位。與汽車總線上輸送的車體實(shí)現(xiàn)定位合裝,這就意味著自動化設(shè)備與汽車總線輸送的車體必須實(shí)現(xiàn)動態(tài)跟蹤,并確保動態(tài)行進(jìn)中的定位精確,這是實(shí)現(xiàn)合裝的先決條件;同時(shí)還要具有一定的承載能力、舉升能力、操作靈活性和可靠的安全防護(hù)措施。
合裝型AGV改變了傳統(tǒng)汽車工業(yè)裝配模式,大大降低了汽車裝配生產(chǎn)成本和工人的勞動強(qiáng)度,使汽車裝配更加經(jīng)濟(jì)、高效、快捷。
1、輕載單舉升AGV系統(tǒng)
特點(diǎn):車體小,工作區(qū)域面積小,運(yùn)動靈活;采用筒式舉升機(jī)構(gòu),可承載小于1000kg的底盤部件;適用于小型汽車的底盤部件合裝。
2、重載單舉升AGV系統(tǒng)
特點(diǎn):采用絲杠剪式舉升機(jī)構(gòu),可獲得更大的舉升能力,可承載1200kg以下底盤部件;適用于大、中型汽車的底盤合裝。
3、輕載雙舉升AGV系統(tǒng)
特點(diǎn):能夠全方位行駛;可同時(shí)裝載動力和后橋總成;采用筒式舉升機(jī)構(gòu),可承載小于1000kg的底盤部件;適用于中、小型汽車的底盤部件合裝。
4、重型雙舉升AGV系統(tǒng)
特點(diǎn):能夠全方位行駛;可同時(shí)裝載動力和后橋總成;采用絲杠剪式舉升機(jī)構(gòu),可承載1200kg以下底盤部件;適用于大、中型汽車的底盤部件合裝。
5、同步升降型雙舉升AGV系統(tǒng)
特點(diǎn):能夠全方位行駛;可同時(shí)裝載動力總成、后橋總成、排氣總成、驅(qū)動軸總成;前后舉升具有同步升降功能;適用于大、中型四驅(qū)車和有特殊工藝要求的汽車的底盤部件合裝。
6、可變軸距雙舉升AGV系統(tǒng)
特點(diǎn):能夠全方位行駛;可同時(shí)裝載動力和后橋總成;采用螺旋舉升機(jī)構(gòu),可承載1500kg以下底盤部件;前后舉升間距可在2438~2946mm之間變換,可兼容多種不同軸距車型的合裝;適用于大、中型汽車的底盤部件合裝。
7、載人提升雙舉升AGV系統(tǒng)
特點(diǎn):能夠全方位行駛;可同時(shí)裝載動力和后橋總成;采用絲杠剪式舉升機(jī)構(gòu),可承載1200kg以下底盤部件;AGV發(fā)動機(jī)舉升前端設(shè)置有可升降載人平臺:適用于發(fā)動機(jī)裝配有特殊裝配工藝要求的底盤部件合裝。