AGV在电源产品组装线体自动化中的应用

袁 明 （沈阳新松机器人自动化股份有限公司，辽宁 沈阳 110168）

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

1 AGV应用环境

设备用于自动化装配、周转、检测及包装等，生产节拍为1件/6min。工作制及工作时间：主装配线上半成品装配单班生产；老化房24小时运行，产品老化时间6小时。施工地点为车间三楼，楼板单位面积承重为：510公斤/平方米。

AGV在电源产品组装线体中运行路线如图1所示：

图1 AGV在电源产品组装线体中运行路线图

自动化生产线包括下面区域：

（1） 预装区、组装区；（2） 线上老化前检测工作站；（3） 暂存区；（4） 老化区；（5） 维修区；（6） 老化后检测区和质检区；（7） 包装区。

AGV自动化周转流程说明：

AGV托举周转小车到老化前暂存区，人工将小车上直流端子插排插到产品上，交流端子手动拆开下盖板接线，接线完毕后，待入老化房；老化房内产品老化完毕，AGV托举老化完毕的周转小车进入老化后检测暂存区，待检测；AGV托举老化前暂存区内周转小车进入老化房定位，人工插端子接线。AGV运行需求AGV对地面有一定需求，要求地面平整度2 000×2 000范围内，老化房及AGV行走地面不平度小于5mm，老化房内部铁板去掉。周转小车描述：周转小车主要用于半成品在老化、检验环节的周转；周转小车分上下层，每层各放置2台半成品，其中下层半成品可以通过滑轨移到小车车体外侧以方便检验测试时查看液晶屏；周转小车车身自带8套接线总成，4套用于半成品同周转小车间测试线的快速连接，另4套用于同老化房或送检、最终检验工位的接线总成进行快速连接；周转小车在 AGV推动下经导向轮导向进入测试机构，由定位轮定位后，两侧的航空插头由人工快速接通，进行测试；老化架需安装每台机器输入/输出的快速夹夹具及对外通信线。

AGV小车进入包装端，由机械手将产品取出放入自动包装线上，人工外观检测并拧紧下盖板螺钉，设备自动开箱，自动产品6面覆膜，再由产品上线机器人将覆膜好的产品装入纸箱，自动进行封箱以及PET带绑扎，最后由人工用助力臂将包装好的成品放置到托盘上，最终由人工运送到仓库。

AGV与周转小车外形图如图2所示、升降机结构如图3所示、在包装线的取料位置图如图4所示。

图2 AGV与周转小车外形图

图3 AGV升降机结构图

图4 AGV在包装线的取料位置图

2 AGV技术要求

本自动化生产线设计项目中AGV小车功能：产品的自动输送、运输、周转。AGV功能设计如表1所示：

表1 AGV描述

3 AGV机构组成

本项目中的AGV采用激光导航，由在AGV上的激光传感器不断地发送信号并反射接收。通过自动计算发射角度和距离实现AGV定位，对比已知地图和路径，不断调整当前行走情况，实现实时更新定位。车体采用48V直流电源提供给驱动轮动力，实现前进、后退、转弯等动作，托举采用独立的升降机结构由一台直流电机带动两个丝杠升降机同时实现上下100MM的升降功能。在AGV的前部和后部分别安装有激光防碰传感器，传感器设置为两个区域，一个是减速区，一个是停车区。当传感器减速区被激活时，首先机器人减速直至停车，当障碍离开后，机器人可自动恢复运行。当传感器停车区被激活时，AGV车立即急停，此时需人工按AGV车的复位按钮后，AGV车才能恢复运行。减速区与停车区可在4米半径内，180度角度内任意设置。AGV小车内部构造如图5所示：

4 系统构架

生产线信息化系统设计从企业的实际生产情况出发，充分考虑生产线的实际情况，根据实用性、实时性、准确性、可靠性、安全性、易用性和可维护性等原则来建立。

4.1 系统总体架构设计

通过生产产品工艺，可以了解到中功率自动化生产线为离散生产行业，那么针对离散行业的生产特点。信息化系统主要是对信息量的数据收集，并调度和控制生产设备。保证整个生产线的稳定运行。根据对生产线信息化的需求，我们规划出架构方案，如图6所示。

图5 AGV内部构造图

图6 电源产品组装线体自动化生产流程图

从图6可以看出整个方案由生产调度、可视化看板和信息管理部分构成。这三大块组成了中功率自动化生产线的信息化MES系统。通过每个功能模块的衔接，相互之间有着密不可分的关系。

4.2 信息化系统主要功能

结合实际生产计划，衔接每个工序的流程，使得整个生产线效率最大化，同时。合理地管理生产线的设备信息。尤其是对预装区每个工位的出物料情况进行统一管理。通过，工位物料需求信息，及时通知上道工位，进行要料信息通知。这样，可以保证整个生产线不存在卡顿现象，使得输送线体云状更加流畅。设备控制是对专机设备进行控制，例如机械手，按照规定好的路径，完成自动装配和自动取料的任务。同时如果遇到异常情况，可以通过触摸屏对设备进行单体运行调试。从而使得生产线变得更加灵活。

通过与AGV控制台的通讯连接，可以很好地对AGV进行任务下达。保证生产线的产品能够及时地运输到老化房进行老化，同时，也可以根据老化房的状态，智能地对产品进行暂存处理。

可视化看板产线看板提供整个产线的生产信息，方便车间管理者及时了解产线信息。例如，计划生产量，实际生产量，产品生产型号等。工位看板是为了方便操作员工，随时了解生产变化，对工艺做出调整。利用电子作业指导书，很直观地看到工艺流程。避免操作失误，而引起的返工。老化前检测平台是由耐压检测和老化前检测构成。主要是集成阳光电源提供的设备，对可提供接口和二次开发功能的设备进行数据采集。如果不支持接口二次开发的设备，可以部署设备自身软件进行数据显示。老化后检测平台是设备老化后进行的检测，也是通过阳关电源提供的设备，对可提供接口和二次开发功能的设备进行数据采集。并及时反馈到相关人员，处理下一步的流程。老化房操作平台是集显示与操作于一体的老化看板级平台。通过数据采集接口对设备在老化过程中的相关数据进行采集。并显示到操作看板平台中。

信息管理对生产信息数据进行存储，包括产品的数据信息，条码信息和检测信息等。利用专用的数据采集，高效地将生产线数据存储到自身数据库中。对保存的数据通过工程师站进行数据查询，当产品出现生产问题时，很方便和直观地了解相关检测数据和生产参数。通过网络连接打印机，利用工程师站将需要打印的数据进行报表打印，生产纸质版材料，进行存档。

5 结束语

由于劳动力成本上涨，企业飞速发展，产品生产节拍加快等因素影响，企业对自动化生产水平要求提高，而AGV作为现代的柔性生产搬运工具，已经被广泛应用于生产加工领域，在本项目中AGV成功使用案例，也将推动相关企业在自动化改造的进程中获取宝贵的经验，推动企业的生产效率提升。