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AGV系统在汽车行业中的应用 |
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作者：沈阳新松机器人自动化股份有限公司 |
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自动导引车(Automated Guided Vehicle)通常称AGV,自动导引车系统 (Automated Guided Vehicle System)通常称AGVS。AGV是一种无人驾驶搬运车,它可以按照监控系统下达的指令,根据预先设计的程序,依照车载传感器确定的位置信息,沿着规定的行驶路线和停靠位置自动行驶。AGVS由中央监控系统,AGV,通信系统,地面导引系统,装载、卸载站及其移载装置,充电站等组成。自动导引车系统广泛应用在仓库,工厂, 码头,机场中的自动化仓储系统,柔性加工,柔性装配系统,以实现物流的自动化。本文将阐述我公司生产的应用在汽车工业中的各个类型的 AGVS的主要技术指标和性能特点。
近年来，国内主要汽车制造厂商在汽车及总成的装试领域都加大了技术投入和技术创新力度，在汽车装试的生产组织、信息管理和物流技术等方面取得了不小的进步。如今汽车制造技术的总趋势是：柔性化、灵捷化、智能化、信息化，围绕这一技术发展趋势，国内各主要汽车制造厂商在汽车装试技术中应用了各种类型的AGV技术。
AGV是现代物流系统中的关键设备之一，以电池为动力，进行非接触式导引，并可根据实际需要配备不同的移载机构，以完成相应的操作任务。
如今，越来越多的汽车制造厂将AGV技术运用到他们的装配线和物流作业中。为此，国内出现了适合于汽车装配生产线及发动机装配生产线磁带导引AGV系统，用于汽车总装和发动机、变速箱装配，从而取代传统的地链或输送机模式。AGV系统还能够满足装配线混流作业和今后汽车个性产品规模定制生产方式的需求。
AGV系统作为汽车、发动机装配生产线的子系统，上位控制计算机可配以相应的通信模块与生产线控制系统进行通信连接。一般AGV控制系统划分为上位控制和AGV单机控制两大部分，各控制层界面清晰、控制功能明确、结构清楚。
通常，AGV上位控制系统负责任务（装卸操作、充电等）生成、车辆调度、交通管理、通信管理及可视化监控等；AGV单机控制系统根据上位系统下发的任务完成AGV单机的导航／导引计算、车辆驱动及自动装卸货工作（在汽车装配线中通常是人工装卸）。
在汽车装配线中AGV的任务是顺序执行的，AGV的车辆调度和交通管理并没有任何优化过程，因此AGV单机的数量完全取决于制造商的生产能力和AGV自身运行的速度，与系统优化调度无关。
沈阳新松机器人自动化股份有限公司开发的AGV及其控制系统采用多种精确导航技术，保证了AGV快速运行、精确定位，实现了工作区域内全方位自由行走、自动安全避让等功能。从1992年开始，此产品已经大规模应用于汽车工业生产中，实现了发动机、后桥、齿轮箱等部件的自动化柔性装配及其零部件的自动配送以及发动机总成和后桥总成与车身的动态装配。
以下就汽车行业中应用的几种典型的AGV系统进行阐述。
分装线AGV系统：
传统的生产线一般都是由一条连续的刚性传送设备组成，短则数米，长则数百米，如汽车发动机总成装配线、后桥总成装配线等。存在的突出问题是：
①要求每一道工序的节拍统一，否则就会因任何一道工序的停顿耽误而影响整条生产线的进程，如缺料、缺件、废品或出现意外问题。
变速箱分装AGV系统
②要求厂房很大很长很高（对于较大较重的要用行车起吊），土建成本高。
发动机分装AGV系统
③连续的生产线隔断了通道，造成供应线路长，人和车辆过往不方便。
后桥分装AGV系统
④连续的生产线需要大量设备，投资成本较高。⑤刚性生产线使得一些本可以同步、交叉进行的工作失去机会。
AGV在分装系统的应用之后，不仅作为无人自动搬运车辆使用，也可当作是一个个可移动的装配台、加工台使用，他们既能自由独立地分开作业，又能准确有序地组合衔接，形成没有物理隔断，但能起动态调节作用，高度柔性的生产线。AGV作为可移动的载体，不但能够实现输送作用，而且可以根据各个工序的装配工艺，调整被装配体的各轴向的姿态调整，很大程度上提高了生产效率，降低了人工的劳动强度和难度。而且AGV系统能够完全适应目前大规模定制生产和混流装配模式，在满足客户个性化需求的同时，保证了较低的生产成本和较短的交货期。适应生产多品种产品的市场需求，提高企业的组织和设备重组能力和对市场做出敏捷反应的能力。
物料配送AGV系统：
轿车在混流生产的情况下，由于不同车型共线生产，各种车型需要装配的零部件不同，物料的准确及时供应对于不同车型共线生产成为轿车生产企业重点要考虑的问题。总装线上物料配送把所需的物料及时准确地送到所需的装配工位上，包括供货方进货到位于总装厂附近的物流配送中心储存，再配送到总装配线工位的整个物流的配送过程。一个好的AGV物流系统应该能够“在正确的条件下，将正确的物料按正确的数量在正确的时刻运送到正确的地点”。 
发动机箱体配送AGV系统
仪表盘配送AGV系统
小型零部件配送AGV系统
物料配送AGV系统是一套专门为汽车生产、装配线设计的自动化物流系统系统。物料配送AGV系统通过安装在工位旁边一定数量的按钮实现物料呼叫请求，并通过车间现场和物料存储区设置信息显示板来反馈生产线上的物料呼叫请求。配送AGV系统的上位系统会实时记录下每一次物料请求发生的时间、地点和对物料请求的响应情况，并对此进行分析。物料配送系统允许操作者在其工作地点提出所需零部件的请求，指示AGV将此物料自动输送到所请求的操作者生产场地。操作者可通过AGV上装载的触摸式显示终端，获取物料的各种信息，并可通过此终端对AGV进行其他的任务操作。
底盘合装AGV系统：
底盘合装AGV是汽车总装生产线实现装配自动化的关键设备。
汽车总装生产线实现装配自动化的主要难点集中在：汽车发动机、后桥、邮箱、排气筒等底盘部件合装的自动化。由于发动机、后桥质量大、体积大、形状复杂，而且必须在汽车总装自动化生产线设定的发动机、后桥装配工位，与汽车总线上输送的车体实现定位合装，这就意味着自动化设备与汽车总线输送的车体必须可实现动态跟踪：确保动态行进中的定位精确——实现合装的先决条件；同时具有一定的承载能力、举升能力、操作灵活性和可靠的安全防护措施。
合装型AGV是先进制造技术改造和提升传统装备的典范，对促进工业化发展有着重大意义——改变了传统汽车工业装配模式，大大降低了汽车装配生产成本和工人的劳动强度，使汽车装配更加经济、高效、快捷——合装型AGV作为高科技技术产品，为汽车工业的繁荣、发展作出了卓越的贡献。
新松公司充分利用自己的科研技术力量，攻克了一个个技术难关，成功开发、研制出多种合装型AGV系统，适应各种车型的底盘合装任务。
下文列举了几种典型的合装型AGV系统，并就其特点进行描述。
轻载单举升AGV系统
特点
车体小，工作区域面积小，运动灵活。
采用筒式举升机构，可承载小于1000kg的底盘部件。
适用于小型汽车的底盘部件合装。
重载单举升AGV系统
特点
采用丝杠剪式举升机构，可获得更大的举升能力，可承载1200kg以下底盘部件。
适用大、中型汽车的底盘合装。
轻载双举升AGV系统
特点
能够全方位行驶。
可同时装载动力和后桥总成。
采用筒式举升机构，可承载小于1000kg的底盘部件。
适用于中、小型汽车的底盘部件合装。
重型双举升AGV系统
特点
能够全方位行驶。
可同时装载动力和后桥总成。
采用丝杠剪式举升机构，可承载1200kg以下底盘部件。
适用于大、中型汽车的底盘部件合装。
同步升降型双举升AGV系统
特点
能够全方位行驶。
可同时装载动力总成、后桥总成、排气总成、驱动轴总成。
前后举升具有同步升降功能。
适用于大、中型四驱车和有特殊工艺要求的汽车的底盘部件合装。
可变轴距双举升AGV系统
特点
能够全方位行驶。
可同时装载动力和后桥总成。
采用螺旋举升机构，可承载1500kg以下底盘部件。
前后举升间距可在2438mm~2946mm之间变换，可兼容多种不同轴距车型的合装。
适用于大、中型汽车的底盘部件合装。
载人提升双举升AGV系统
特点
能够全方位行驶。
可同时装载动力和后桥总成。
采用丝杠剪式举升机构，可承载1200kg以下底盘部件。
AGV发动机举升前端设置有可升降载人平台
适用于发动机装配有特殊装配工艺要求的底盘部件合装。
以上只列举了新松机器人自动化股份有限公司几种具有代表性的AGV产品。新松公司凭借其功能强大、成本合理、运行可靠等诸多优势，不仅已占有百分之九十九的国内汽车装配制造业市场，而且产品成功出口到意大利、墨西哥、印度、俄罗斯、加拿大等国家，跻身国际汽车装配市场,获得了良好的国际市场信誉、企业品牌知名度。AGV在汽车行业的广泛应用将带来的是国内汽车行业的全面变革，我们沈阳新松机器人自动化有限公司致力于为客户提供更加可靠更加先进的设计，满足不同生产商的特定需求，推动AGV市场产品多样化的发展。(end)
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(2/12/2014) |
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