AGV在電源產品組裝線體自動化中的應用

袁 明 （沈陽新松機器人自動化股份有限公司，遼寧 沈陽 110168）

YUAN Ming (Shenyang Siasun Robot&Automation Co.,Ltd,Shenyang 110168,China)

1 AGV應用環境

設備用于自動化裝配、周轉、檢測及包裝等，生產節拍為1件/6min。工作制及工作時間：主裝配線上半成品裝配單班生產；老化房24小時運行，產品老化時間6小時。施工地點為車間三樓，樓板單位面積承重為：510公斤/平方米。

AGV在電源產品組裝線體中運行路線如圖1所示：

圖1 AGV在電源產品組裝線體中運行路線圖

自動化生產線包括下面區域：

（1） 預裝區、組裝區；（2） 線上老化前檢測工作站；（3） 暫存區；（4） 老化區；（5） 維修區；（6） 老化后檢測區和質檢區；（7） 包裝區。

AGV自動化周轉流程說明：

AGV托舉周轉小車到老化前暫存區，人工將小車上直流端子插排插到產品上，交流端子手動拆開下蓋板接線，接線完畢后，待入老化房；老化房內產品老化完畢，AGV托舉老化完畢的周轉小車進入老化后檢測暫存區，待檢測；AGV托舉老化前暫存區內周轉小車進入老化房定位，人工插端子接線。AGV運行需求AGV對地面有一定需求，要求地面平整度2 000×2 000范圍內，老化房及AGV行走地面不平度小于5mm，老化房內部鐵板去掉。周轉小車描述：周轉小車主要用于半成品在老化、檢驗環節的周轉；周轉小車分上下層，每層各放置2臺半成品，其中下層半成品可以通過滑軌移到小車車體外側以方便檢驗測試時查看液晶屏；周轉小車車身自帶8套接線總成，4套用于半成品同周轉小車間測試線的快速連接，另4套用于同老化房或送檢、最終檢驗工位的接線總成進行快速連接；周轉小車在 AGV推動下經導向輪導向進入測試機構，由定位輪定位后，兩側的航空插頭由人工快速接通，進行測試；老化架需安裝每臺機器輸入/輸出的快速夾夾具及對外通信線。

AGV小車進入包裝端，由機械手將產品取出放入自動包裝線上，人工外觀檢測并擰緊下蓋板螺釘，設備自動開箱，自動產品6面覆膜，再由產品上線機器人將覆膜好的產品裝入紙箱，自動進行封箱以及PET帶綁扎，最后由人工用助力臂將包裝好的成品放置到托盤上，最終由人工運送到倉庫。

AGV與周轉小車外形圖如圖2所示、升降機結構如圖3所示、在包裝線的取料位置圖如圖4所示。

圖2 AGV與周轉小車外形圖

圖3 AGV升降機結構圖

圖4 AGV在包裝線的取料位置圖

2 AGV技術要求

本自動化生產線設計項目中AGV小車功能：產品的自動輸送、運輸、周轉。AGV功能設計如表1所示：

表1 AGV描述

3 AGV機構組成

本項目中的AGV采用激光導航，由在AGV上的激光傳感器不斷地發送信號并反射接收。通過自動計算發射角度和距離實現AGV定位，對比已知地圖和路徑，不斷調整當前行走情況，實現實時更新定位。車體采用48V直流電源提供給驅動輪動力，實現前進、后退、轉彎等動作，托舉采用獨立的升降機結構由一臺直流電機帶動兩個絲杠升降機同時實現上下100MM的升降功能。在AGV的前部和后部分別安裝有激光防碰傳感器，傳感器設置為兩個區域，一個是減速區，一個是停車區。當傳感器減速區被激活時，首先機器人減速直至停車，當障礙離開后，機器人可自動恢復運行。當傳感器停車區被激活時，AGV車立即急停，此時需人工按AGV車的復位按鈕后，AGV車才能恢復運行。減速區與停車區可在4米半徑內，180度角度內任意設置。AGV小車內部構造如圖5所示：

4 系統構架

生產線信息化系統設計從企業的實際生產情況出發，充分考慮生產線的實際情況，根據實用性、實時性、準確性、可靠性、安全性、易用性和可維護性等原則來建立。

4.1 系統總體架構設計

通過生產產品工藝，可以了解到中功率自動化生產線為離散生產行業，那么針對離散行業的生產特點。信息化系統主要是對信息量的數據收集，并調度和控制生產設備。保證整個生產線的穩定運行。根據對生產線信息化的需求，我們規劃出架構方案，如圖6所示。

圖5 AGV內部構造圖

圖6 電源產品組裝線體自動化生產流程圖

從圖6可以看出整個方案由生產調度、可視化看板和信息管理部分構成。這三大塊組成了中功率自動化生產線的信息化MES系統。通過每個功能模塊的銜接，相互之間有著密不可分的關系。

4.2 信息化系統主要功能

結合實際生產計劃，銜接每個工序的流程，使得整個生產線效率最大化，同時。合理地管理生產線的設備信息。尤其是對預裝區每個工位的出物料情況進行統一管理。通過，工位物料需求信息，及時通知上道工位，進行要料信息通知。這樣，可以保證整個生產線不存在卡頓現象，使得輸送線體云狀更加流暢。設備控制是對專機設備進行控制，例如機械手，按照規定好的路徑，完成自動裝配和自動取料的任務。同時如果遇到異常情況，可以通過觸摸屏對設備進行單體運行調試。從而使得生產線變得更加靈活。

通過與AGV控制臺的通訊連接，可以很好地對AGV進行任務下達。保證生產線的產品能夠及時地運輸到老化房進行老化，同時，也可以根據老化房的狀態，智能地對產品進行暫存處理。

可視化看板產線看板提供整個產線的生產信息，方便車間管理者及時了解產線信息。例如，計劃生產量，實際生產量，產品生產型號等。工位看板是為了方便操作員工，隨時了解生產變化，對工藝做出調整。利用電子作業指導書，很直觀地看到工藝流程。避免操作失誤，而引起的返工。老化前檢測平臺是由耐壓檢測和老化前檢測構成。主要是集成陽光電源提供的設備，對可提供接口和二次開發功能的設備進行數據采集。如果不支持接口二次開發的設備，可以部署設備自身軟件進行數據顯示。老化后檢測平臺是設備老化后進行的檢測，也是通過陽關電源提供的設備，對可提供接口和二次開發功能的設備進行數據采集。并及時反饋到相關人員，處理下一步的流程。老化房操作平臺是集顯示與操作于一體的老化看板級平臺。通過數據采集接口對設備在老化過程中的相關數據進行采集。并顯示到操作看板平臺中。

信息管理對生產信息數據進行存儲，包括產品的數據信息，條碼信息和檢測信息等。利用專用的數據采集，高效地將生產線數據存儲到自身數據庫中。對保存的數據通過工程師站進行數據查詢，當產品出現生產問題時，很方便和直觀地了解相關檢測數據和生產參數。通過網絡連接打印機，利用工程師站將需要打印的數據進行報表打印，生產紙質版材料，進行存檔。

5 結束語

由于勞動力成本上漲，企業飛速發展，產品生產節拍加快等因素影響，企業對自動化生產水平要求提高，而AGV作為現代的柔性生產搬運工具，已經被廣泛應用于生產加工領域，在本項目中AGV成功使用案例，也將推動相關企業在自動化改造的進程中獲取寶貴的經驗，推動企業的生產效率提升。