淺析AGV在汽車前后懸裝配中的應(yīng)用

李鐵良

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化程度不斷提高，AGV被普遍應(yīng)用在汽車制造過程中，為汽車精益生產(chǎn)、自動化物流配送提供了完美的實現(xiàn)方式。該文將對汽車前后懸裝配用AGV進行論述，淺析AGV結(jié)構(gòu)及其如何實現(xiàn)隨線智能裝配作業(yè)。

關(guān)鍵詞：AGV結(jié)構(gòu) 汽車 懸裝

中圖分類號：U466 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0047-01

AGV的發(fā)展已有50多年的歷史。迄今為止，其各項技術(shù)不斷得到改進，性能不斷提高。導(dǎo)引技術(shù)從最初的電磁導(dǎo)引，到光學(xué)磁帶識別，再到激光反射測角定位，不斷進步，提高了AGV行程路徑的柔性化以及定位的精度。針對不同的應(yīng)用需求，出現(xiàn)了各種不同的移載技術(shù)，比如推挽式、牽引式、前叉式和后叉式等。相應(yīng)的驅(qū)動技術(shù)和電池技術(shù)也發(fā)展很快。車載計算機的硬軟件功能的不斷升級使得自動導(dǎo)引車控制系統(tǒng)的智能化程度不斷提高?，F(xiàn)在的AGV可以實現(xiàn)自動導(dǎo)引，自動行駛，優(yōu)化路線，自動作業(yè)，交通管理，車輛調(diào)度，安全避碰，自動充電以及自動診斷等操作，甚至可以從網(wǎng)絡(luò)、無線或紅外線接收客戶指令。由于自動導(dǎo)引系統(tǒng)的定制化特點，模塊化和標(biāo)準化的設(shè)計開發(fā)也在不斷推廣和實施。

目前汽車裝配基本采用連續(xù)裝配方式，在工藝鏈及車身連續(xù)運行下裝配前后懸模塊是動態(tài)裝配的關(guān)鍵。本案例前后懸采用同步舉升裝配，最大限度的實現(xiàn)零部件裝配的模塊化，這就要求AGV具有優(yōu)越的性能，在節(jié)拍時間內(nèi)與車身動態(tài)隨行，精確完成裝配連接。

為了出色的完成任務(wù)，AGV必須具備相應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)。本案例中AGV由雙電動剪式舉升AGV車、地面導(dǎo)航系統(tǒng)、在線自動充電系統(tǒng)、AVG控制臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、AGV調(diào)度管理系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)等構(gòu)成。各結(jié)構(gòu)功能簡述如下：

雙電動剪式舉升AGV車：完成前后懸模塊的裝配定位、輸送和輔助裝配工作；

地面導(dǎo)航系統(tǒng)：是AGV運行的路線和軌跡，AGV的導(dǎo)航系統(tǒng)采用基于地圖的磁帶導(dǎo)航方法；

在線自動充電系統(tǒng)：為了保證AGV全天連續(xù)運行，充電系統(tǒng)采用大電流快速充電方法為AGV補充電量，AGV的充電過程是在控制臺的監(jiān)控下自動進行的；

AVG控制臺和調(diào)度管理系統(tǒng)：控制臺和AGV調(diào)度管理系統(tǒng)是AGV系統(tǒng)的調(diào)度管理中心，負責(zé)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，與上位機交換信息，生成AGV的運行任務(wù)，解決多AGV的避碰問題；

通訊系統(tǒng)：通訊系統(tǒng)由無線局域網(wǎng)組成，AGV和控制臺之間采用無線電臺進行信息交換，通訊協(xié)議為TCP/IP協(xié)議，控制臺可與上位機之間采用以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。

我們結(jié)合某汽車企業(yè)使用的AGV來分析說明AGV是如何實現(xiàn)前后懸隨車身同步裝配的。

為了方便描述AGV的運行過程，對AGV運行的封閉環(huán)形路線進行站點定義，各個站點的定義如圖1。

AGV工作過程描述：

控制臺檢測到輸送鏈上車體的位置信號，調(diào)度在3#等待站已載有前后懸模塊的AGV按預(yù)定時間、速度進入輸送鏈下方在4#和5#站點之間區(qū)域捕獲預(yù)先固定在車身上方的合作目標(biāo)，保持穩(wěn)定跟蹤狀態(tài)后，自動舉升前后懸模塊到預(yù)定高度位置，全方位滑動平臺自動打開滑動平臺的鎖緊裝置，全方位滑動平臺處于全方位移動狀態(tài)。

人工控制導(dǎo)向定位銷與車身定位并將舉升機上升到工件安裝位置（舉升高度可依據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)定），由裝配個人安裝固定螺栓，站在AGV上進行裝配的人員完成合裝作業(yè)后，按下操作完成確認按鈕，發(fā)出安裝結(jié)束信號。根據(jù)前后懸安裝技結(jié)束信號，AGV自動落下升降機構(gòu)，下降復(fù)位完成后自動鎖上滑動平臺全方位移動鎖銷及滑動平臺旋轉(zhuǎn)鎖銷，當(dāng)升降機復(fù)位到零點后，AGV加速離開裝配工位。

AGV運行到1#站點停止，人工將前懸模塊吊裝至AGV上，同時AGV進行在線自動充電，吊裝完成后，操作人員按下吊裝完成確認按鈕，AGV接到吊裝完成信號，快速離開進入2#站點。

AGV運行到2#站點停止，人工將后懸模塊吊裝至AGV上，同時AGV進行在線自動充電，吊裝完成后，操作人員按下吊裝完成確認按鈕，AGV接到吊裝完成信號，快速離開進入3#站點等待進入合裝。

控制臺計算機根據(jù)主裝配線懸掛車體到達的信號向在等待站點的AGV發(fā)出行駛信號，若主裝配線上是空吊具，則AGV仍處于等待狀態(tài)。

當(dāng)前后懸模塊不能及時供應(yīng)時，AGV控制臺可發(fā)出系統(tǒng)短位信號，停止輸送鏈運行，直到吊裝完成的AGV到達等待位置接受合裝任務(wù)后才可自動恢復(fù)輸送鏈的運行。

當(dāng)AGV進入報警工位（如9#和10#路段）而未完成合裝時，AGV系統(tǒng)及輸送鏈報警，輸送鏈同時停線，以防止意外發(fā)生。

至此AGV完成一個前后懸模塊合裝作業(yè)循環(huán)。AGV的應(yīng)用提高了裝配效率，減少了操作人員，是智能化裝配的理想選擇。endprint

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化程度不斷提高，AGV被普遍應(yīng)用在汽車制造過程中，為汽車精益生產(chǎn)、自動化物流配送提供了完美的實現(xiàn)方式。該文將對汽車前后懸裝配用AGV進行論述，淺析AGV結(jié)構(gòu)及其如何實現(xiàn)隨線智能裝配作業(yè)。

關(guān)鍵詞：AGV結(jié)構(gòu) 汽車 懸裝

中圖分類號：U466 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0047-01

AGV的發(fā)展已有50多年的歷史。迄今為止，其各項技術(shù)不斷得到改進，性能不斷提高。導(dǎo)引技術(shù)從最初的電磁導(dǎo)引，到光學(xué)磁帶識別，再到激光反射測角定位，不斷進步，提高了AGV行程路徑的柔性化以及定位的精度。針對不同的應(yīng)用需求，出現(xiàn)了各種不同的移載技術(shù)，比如推挽式、牽引式、前叉式和后叉式等。相應(yīng)的驅(qū)動技術(shù)和電池技術(shù)也發(fā)展很快。車載計算機的硬軟件功能的不斷升級使得自動導(dǎo)引車控制系統(tǒng)的智能化程度不斷提高?，F(xiàn)在的AGV可以實現(xiàn)自動導(dǎo)引，自動行駛，優(yōu)化路線，自動作業(yè)，交通管理，車輛調(diào)度，安全避碰，自動充電以及自動診斷等操作，甚至可以從網(wǎng)絡(luò)、無線或紅外線接收客戶指令。由于自動導(dǎo)引系統(tǒng)的定制化特點，模塊化和標(biāo)準化的設(shè)計開發(fā)也在不斷推廣和實施。

目前汽車裝配基本采用連續(xù)裝配方式，在工藝鏈及車身連續(xù)運行下裝配前后懸模塊是動態(tài)裝配的關(guān)鍵。本案例前后懸采用同步舉升裝配，最大限度的實現(xiàn)零部件裝配的模塊化，這就要求AGV具有優(yōu)越的性能，在節(jié)拍時間內(nèi)與車身動態(tài)隨行，精確完成裝配連接。

為了出色的完成任務(wù)，AGV必須具備相應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)。本案例中AGV由雙電動剪式舉升AGV車、地面導(dǎo)航系統(tǒng)、在線自動充電系統(tǒng)、AVG控制臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、AGV調(diào)度管理系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)等構(gòu)成。各結(jié)構(gòu)功能簡述如下：

雙電動剪式舉升AGV車：完成前后懸模塊的裝配定位、輸送和輔助裝配工作；

地面導(dǎo)航系統(tǒng)：是AGV運行的路線和軌跡，AGV的導(dǎo)航系統(tǒng)采用基于地圖的磁帶導(dǎo)航方法；

在線自動充電系統(tǒng)：為了保證AGV全天連續(xù)運行，充電系統(tǒng)采用大電流快速充電方法為AGV補充電量，AGV的充電過程是在控制臺的監(jiān)控下自動進行的；

AVG控制臺和調(diào)度管理系統(tǒng)：控制臺和AGV調(diào)度管理系統(tǒng)是AGV系統(tǒng)的調(diào)度管理中心，負責(zé)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，與上位機交換信息，生成AGV的運行任務(wù)，解決多AGV的避碰問題；

通訊系統(tǒng)：通訊系統(tǒng)由無線局域網(wǎng)組成，AGV和控制臺之間采用無線電臺進行信息交換，通訊協(xié)議為TCP/IP協(xié)議，控制臺可與上位機之間采用以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。

我們結(jié)合某汽車企業(yè)使用的AGV來分析說明AGV是如何實現(xiàn)前后懸隨車身同步裝配的。

為了方便描述AGV的運行過程，對AGV運行的封閉環(huán)形路線進行站點定義，各個站點的定義如圖1。

AGV工作過程描述：

控制臺檢測到輸送鏈上車體的位置信號，調(diào)度在3#等待站已載有前后懸模塊的AGV按預(yù)定時間、速度進入輸送鏈下方在4#和5#站點之間區(qū)域捕獲預(yù)先固定在車身上方的合作目標(biāo)，保持穩(wěn)定跟蹤狀態(tài)后，自動舉升前后懸模塊到預(yù)定高度位置，全方位滑動平臺自動打開滑動平臺的鎖緊裝置，全方位滑動平臺處于全方位移動狀態(tài)。

人工控制導(dǎo)向定位銷與車身定位并將舉升機上升到工件安裝位置（舉升高度可依據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)定），由裝配個人安裝固定螺栓，站在AGV上進行裝配的人員完成合裝作業(yè)后，按下操作完成確認按鈕，發(fā)出安裝結(jié)束信號。根據(jù)前后懸安裝技結(jié)束信號，AGV自動落下升降機構(gòu)，下降復(fù)位完成后自動鎖上滑動平臺全方位移動鎖銷及滑動平臺旋轉(zhuǎn)鎖銷，當(dāng)升降機復(fù)位到零點后，AGV加速離開裝配工位。

AGV運行到1#站點停止，人工將前懸模塊吊裝至AGV上，同時AGV進行在線自動充電，吊裝完成后，操作人員按下吊裝完成確認按鈕，AGV接到吊裝完成信號，快速離開進入2#站點。

AGV運行到2#站點停止，人工將后懸模塊吊裝至AGV上，同時AGV進行在線自動充電，吊裝完成后，操作人員按下吊裝完成確認按鈕，AGV接到吊裝完成信號，快速離開進入3#站點等待進入合裝。

控制臺計算機根據(jù)主裝配線懸掛車體到達的信號向在等待站點的AGV發(fā)出行駛信號，若主裝配線上是空吊具，則AGV仍處于等待狀態(tài)。

當(dāng)前后懸模塊不能及時供應(yīng)時，AGV控制臺可發(fā)出系統(tǒng)短位信號，停止輸送鏈運行，直到吊裝完成的AGV到達等待位置接受合裝任務(wù)后才可自動恢復(fù)輸送鏈的運行。

當(dāng)AGV進入報警工位（如9#和10#路段）而未完成合裝時，AGV系統(tǒng)及輸送鏈報警，輸送鏈同時停線，以防止意外發(fā)生。

至此AGV完成一個前后懸模塊合裝作業(yè)循環(huán)。AGV的應(yīng)用提高了裝配效率，減少了操作人員，是智能化裝配的理想選擇。endprint

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動化程度不斷提高，AGV被普遍應(yīng)用在汽車制造過程中，為汽車精益生產(chǎn)、自動化物流配送提供了完美的實現(xiàn)方式。該文將對汽車前后懸裝配用AGV進行論述，淺析AGV結(jié)構(gòu)及其如何實現(xiàn)隨線智能裝配作業(yè)。

關(guān)鍵詞：AGV結(jié)構(gòu) 汽車 懸裝

中圖分類號：U466 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（a）-0047-01

AGV的發(fā)展已有50多年的歷史。迄今為止，其各項技術(shù)不斷得到改進，性能不斷提高。導(dǎo)引技術(shù)從最初的電磁導(dǎo)引，到光學(xué)磁帶識別，再到激光反射測角定位，不斷進步，提高了AGV行程路徑的柔性化以及定位的精度。針對不同的應(yīng)用需求，出現(xiàn)了各種不同的移載技術(shù)，比如推挽式、牽引式、前叉式和后叉式等。相應(yīng)的驅(qū)動技術(shù)和電池技術(shù)也發(fā)展很快。車載計算機的硬軟件功能的不斷升級使得自動導(dǎo)引車控制系統(tǒng)的智能化程度不斷提高?，F(xiàn)在的AGV可以實現(xiàn)自動導(dǎo)引，自動行駛，優(yōu)化路線，自動作業(yè)，交通管理，車輛調(diào)度，安全避碰，自動充電以及自動診斷等操作，甚至可以從網(wǎng)絡(luò)、無線或紅外線接收客戶指令。由于自動導(dǎo)引系統(tǒng)的定制化特點，模塊化和標(biāo)準化的設(shè)計開發(fā)也在不斷推廣和實施。

目前汽車裝配基本采用連續(xù)裝配方式，在工藝鏈及車身連續(xù)運行下裝配前后懸模塊是動態(tài)裝配的關(guān)鍵。本案例前后懸采用同步舉升裝配，最大限度的實現(xiàn)零部件裝配的模塊化，這就要求AGV具有優(yōu)越的性能，在節(jié)拍時間內(nèi)與車身動態(tài)隨行，精確完成裝配連接。

為了出色的完成任務(wù)，AGV必須具備相應(yīng)的功能結(jié)構(gòu)。本案例中AGV由雙電動剪式舉升AGV車、地面導(dǎo)航系統(tǒng)、在線自動充電系統(tǒng)、AVG控制臺、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、AGV調(diào)度管理系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)等構(gòu)成。各結(jié)構(gòu)功能簡述如下：

雙電動剪式舉升AGV車：完成前后懸模塊的裝配定位、輸送和輔助裝配工作；

地面導(dǎo)航系統(tǒng)：是AGV運行的路線和軌跡，AGV的導(dǎo)航系統(tǒng)采用基于地圖的磁帶導(dǎo)航方法；

在線自動充電系統(tǒng)：為了保證AGV全天連續(xù)運行，充電系統(tǒng)采用大電流快速充電方法為AGV補充電量，AGV的充電過程是在控制臺的監(jiān)控下自動進行的；

AVG控制臺和調(diào)度管理系統(tǒng)：控制臺和AGV調(diào)度管理系統(tǒng)是AGV系統(tǒng)的調(diào)度管理中心，負責(zé)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，與上位機交換信息，生成AGV的運行任務(wù)，解決多AGV的避碰問題；

通訊系統(tǒng)：通訊系統(tǒng)由無線局域網(wǎng)組成，AGV和控制臺之間采用無線電臺進行信息交換，通訊協(xié)議為TCP/IP協(xié)議，控制臺可與上位機之間采用以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。

我們結(jié)合某汽車企業(yè)使用的AGV來分析說明AGV是如何實現(xiàn)前后懸隨車身同步裝配的。

為了方便描述AGV的運行過程，對AGV運行的封閉環(huán)形路線進行站點定義，各個站點的定義如圖1。

AGV工作過程描述：

控制臺檢測到輸送鏈上車體的位置信號，調(diào)度在3#等待站已載有前后懸模塊的AGV按預(yù)定時間、速度進入輸送鏈下方在4#和5#站點之間區(qū)域捕獲預(yù)先固定在車身上方的合作目標(biāo)，保持穩(wěn)定跟蹤狀態(tài)后，自動舉升前后懸模塊到預(yù)定高度位置，全方位滑動平臺自動打開滑動平臺的鎖緊裝置，全方位滑動平臺處于全方位移動狀態(tài)。

人工控制導(dǎo)向定位銷與車身定位并將舉升機上升到工件安裝位置（舉升高度可依據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)定），由裝配個人安裝固定螺栓，站在AGV上進行裝配的人員完成合裝作業(yè)后，按下操作完成確認按鈕，發(fā)出安裝結(jié)束信號。根據(jù)前后懸安裝技結(jié)束信號，AGV自動落下升降機構(gòu)，下降復(fù)位完成后自動鎖上滑動平臺全方位移動鎖銷及滑動平臺旋轉(zhuǎn)鎖銷，當(dāng)升降機復(fù)位到零點后，AGV加速離開裝配工位。

AGV運行到1#站點停止，人工將前懸模塊吊裝至AGV上，同時AGV進行在線自動充電，吊裝完成后，操作人員按下吊裝完成確認按鈕，AGV接到吊裝完成信號，快速離開進入2#站點。

AGV運行到2#站點停止，人工將后懸模塊吊裝至AGV上，同時AGV進行在線自動充電，吊裝完成后，操作人員按下吊裝完成確認按鈕，AGV接到吊裝完成信號，快速離開進入3#站點等待進入合裝。

控制臺計算機根據(jù)主裝配線懸掛車體到達的信號向在等待站點的AGV發(fā)出行駛信號，若主裝配線上是空吊具，則AGV仍處于等待狀態(tài)。

當(dāng)前后懸模塊不能及時供應(yīng)時，AGV控制臺可發(fā)出系統(tǒng)短位信號，停止輸送鏈運行，直到吊裝完成的AGV到達等待位置接受合裝任務(wù)后才可自動恢復(fù)輸送鏈的運行。

當(dāng)AGV進入報警工位（如9#和10#路段）而未完成合裝時，AGV系統(tǒng)及輸送鏈報警，輸送鏈同時停線，以防止意外發(fā)生。

至此AGV完成一個前后懸模塊合裝作業(yè)循環(huán)。AGV的應(yīng)用提高了裝配效率，減少了操作人員，是智能化裝配的理想選擇。endprint