CN115402443B - 一种汽车装配线零部件派送系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车装配线零部件派送系统，包括派送车、电脑终端和控制单元，派送车上设置定位装置，派送车上沿长度方向依次设置若干放置槽，若干放置槽内均设置光电传感器；电脑终端根据输入的汽车信息来输出零部件的装配顺序信息和零部件的位置信息；控制单元控制派送车运行至距离其最近的零部件，使与当前零部件匹配的放置槽位于当前零部件下方，并控制派送车运行至汽车装配线；本发明还公开了一种控制方法，包括步骤S1‑S6。本发明中，派送车每次取零部件均为就近取件，且每次的零部件放置在其匹配的放置槽中，使得零部件按装配顺序放置在派送车的放置槽中，且避免了派送车按装配顺序取零部件时产生的多余路程，有利于快速配送。

Description

一种汽车装配线零部件派送系统及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车装配技术领域，具体涉及一种汽车装配线零部件派送系统及控制方法。
背景技术
目前，汽车主机厂为了降低产品库存且能尽快交付客户订单，装配线上常采用混合装配形式，即在同一条装配线上有多种车型混合装配，具体表现为同一时段装配不同种类车型的车辆，或者同一时段装配同种类车型且不同配置的车辆。
但为了取出与汽车相匹配的零部件，工作人员在每次装配前都需要对派送车的运行路线进行设定，不利于快速派送。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种能够快速派送的汽车装配线零部件派送系统及控制方法。
为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
第一方面，提供一种汽车装配线零部件派送系统，其包括：
派送车，其用于将零部件派送至汽车装配线，其上设置有用于获取自身位置信息的定位装置，其沿长度方向依次设置有若干用于放置零部件的放置槽，若干放置槽内均设置有用于获取零部件放置信息的光电传感器；
电脑终端，用于根据输入的汽车信息，输出零部件的装配顺序信息和零部件的位置信息；
控制单元，其设置在派送车上，其包括接收模块、匹配模块、判断模块和执行模块；
接收模块，用于接收派送车的位置信息、零部件的装配顺序信息、零部件的位置信息和零部件的放置信息；
匹配模块，用于根据零部件的装配顺序信息，将零部件与放置槽进行匹配；
判断模块，用于根据派送车的位置信息和零部件的位置信息，查找所有未放置的零部件中距离派送车最近的未放置的零部件，及用于根据各个零部件的放置信息来判断零部件是否完全放置；
执行模块，用于控制派送车运行至距离其最近的零部件，使与当前零部件匹配的放置槽位于当前零部件下方，及控制派送车运行至汽车装配线。
采用上述技术方案的有益效果为：派送车派送的零部件为输入至电脑终端中的汽车所需的零部件，有利于根据客户需要为装配线派送相应的零部件；派送车每次取零部件均为就近取件，且每次的零部件放置在其匹配的放置槽中，使得零部件按装配顺序放置在派送车的放置槽中，且避免了派送车按装配顺序取零部件时产生的多余路程，有利于快速配送。
进一步地，派送车包括车身，车身的下端设置有移动装置，车身的上端设置有升降装置，升降装置的上端可分离设置有零部件支架，零部件支架内设置放置槽；派送车通过移动装置进行移动，派送车通过升降装置将零部件支架进行升降，方便将零部件支架及零部件支架上的零部件置于装配线上。
进一步地，移动装置包括设置在车身中部的第一车轮和第二车轮，第一车轮和第二车轮分别位于车身两侧，第一车轮和第二车轮分别连接有第一转动驱动机构和第二转动驱动机构，第一转动驱动机构和第二转动驱动机构均与控制单元电连接；第一转动驱动机构和第二转动驱动机构分别驱动第一车轮和第二车轮，从而通过控制第一车轮的转速和第二车轮的转速来控制派送车直行或者转向；另外，第一车轮和第二车轮均设置在车身中部，使得转弯半径减小，以避免在转弯时发生零部件掉落和侧翻。
进一步地，移动装置还包括设置在车身两端的若干第一万向轮，若干第一万向轮作为从动轮，避免车身发生偏转。
进一步地，汽车装配线零部件派送系统还包括设置在地面的引导磁条和设置在车身下端的磁导航传感器，磁导航传感器与控制单元电连接；磁导航传感器根据地面的引导磁条确定派送车直行与否；若是直行，则控制单元使第一车轮的转速与第二车轮的转速相同；若是转弯，则控制单元使第一车轮的转速与第二车轮的转速不同。
进一步地，升降装置包括竖直设置在车身上的若干直线驱动机构，直线驱动机构的输出端设置有定位柱，零部件支架的下端设置有定位孔，定位柱滑动设置在定位孔中；直线驱动机构的输出端伸出或收回使零部件支架升降，且定位柱滑动设置在定位孔中，方便零部件支架与车身分离。
进一步地，派送车上设置有与控制单元电连接的急停按钮和复位开关；在遇到紧急情况时，可通过按动急停按钮，使派送车停在原地；松开急停按钮后，再按动复位开关，使派送车继续运行。
进一步地，车身上设置有避障单元和扫描汽车装配线处二维码的扫码单元；派送车通过避障单元实现避障，避免派送车与障碍物发生碰撞；扫码单元扫描汽车装配线处的二维码，以确保派送的零部件与装配车辆相匹配。
第二方面，还提供一种汽车装配线零部件派送系统的控制方法，包括以下步骤：
S1：根据输入的汽车信息，将零部件的装配顺序、位置及放置信息发送给接收模块；
S2：根据零部件的装配顺序信息，对零部件与放置槽进行匹配；
S3：获取派送车的位置信息，并根据派送车的位置信息和未放置零部件的位置信息，查找所有未放置的零部件中距离派送车最近的未放置的零部件；
S4：控制派送车运行至最近的零部件，使与当前零部件匹配的放置槽位于当前零部件下方；
S5：待当前零部件放置在与其匹配的放置槽后，根据各个零部件的放置信息，判断零部件是否完全放置；若是，则执行步骤S6；否则，返回步骤S3；
S6：控制派送车运行至汽车装配线。
进一步地，步骤S5中，判断模块根据匹配的光电传感器是否被完全触发来判断零部件是否完全放置。
附图说明
图1为派送系统的控制框图；
图2为派送车的结构示意图；
图3为图2的左视图；
图4为图2的仰视图；
图5为零部件支架的结构示意图；
其中，1、第一车轮，2、第一万向轮，3、车身，4、定位柱，5、定位孔，6、零部件支架，7、光电传感器，8、指示灯，9、复位开关，10、激光传感器，11、触摸显示屏，12、摄像头，13、第二万向轮，14、急停按钮，15、无线传输模块，16、控制单元，17、磁导航传感器，18、第一转动驱动机构，19、动力电池，20、直线驱动机构，21、充电模块，22、第二转动驱动机构，23、障碍物检测传感器，24、放置槽。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1-5所示，本方案提供了汽车装配线零部件派送系统，其包括：
派送车，其用于将零部件派送至汽车装配线，其上设置有用于获取自身位置信息的定位装置，其沿长度方向依次设置有若干用于放置零部件的放置槽24，若干放置槽24内均设置有用于获取零部件放置信息的光电传感器7；
电脑终端，用于根据输入的汽车信息，来输出零部件的装配顺序信息和零部件的位置信息；
控制单元16，其设置在派送车上，其包括接收模块、匹配模块、判断模块和执行模块；
接收模块，用于接收派送车的位置信息、零部件的装配顺序信息、零部件的位置信息和零部件的放置信息；
匹配模块，用于根据零部件的装配顺序信息，将零部件与放置槽24进行匹配；
判断模块，用于根据派送车的位置信息和零部件的位置信息，查找所有未放置的零部件中距离派送车最近的未放置的零部件，及用于根据各个零部件的放置信息来判断零部件是否完全放置；
执行模块，用于控制派送车运行至距离其最近的零部件，使与当前零部件匹配的放置槽24位于当前零部件下方，及控制派送车运行至汽车装配线；
其中，车身3上设置有与控制单元16和电脑终端电连接的无线传输模块15，控制单元16和电脑终端通过无线传输模块15进行无线传输；定位装置可为GPS，定位装置和光电传感器7均与控制单元16电连接；控制单元16还电连接有蜂鸣器，当需要放置却未放置零部件处的光电传感器7未被触发时，蜂鸣器发出警示；且由于若干放置槽24沿长度方向依次设置在派送车上，每个放置槽24与定位装置之间的距离均不同，则每次取零部件时只需要使派送车运行到零部件下方，再根据与当前零部件相匹配的放置槽24与定位装置之间的距离进行移动，即可使与当前零部件匹配的放置槽24位于当前零部件下方。
派送车派送的零部件为输入至电脑终端中的汽车所需的零部件，有利于根据客户需要为装配线派送相应的零部件；派送车每次取零部件均为就近取件，且每次的零部件放置在其匹配的放置槽24中，使得零部件按装配顺序放置在派送车的放置槽24中，且避免了派送车按装配顺序取零部件时产生的多余路程，有利于快速配送。
实施时，本方案优选派送车包括车身3，车身3的下端设置有移动装置，车身3的上端设置有升降装置，升降装置的上端可分离设置有零部件支架6，零部件支架6内设置放置槽24；派送车通过移动装置进行移动，派送车通过升降装置将零部件支架6进行升降，方便将零部件支架6及零部件支架6上的零部件置于装配线上；其中，零部件支架6的下端也可设置四个第二万向轮13，四个第二万向轮13分别位于零部件支架6的四角，有利于零部件支架6在装配线处的移动；放置槽24中设置海绵防护体，以避免零部件在放置槽24受损。
在本发明的一个实施例中，移动装置包括设置在车身3中部的第一车轮1和第二车轮，第一车轮1和第二车轮分别位于车身3两侧，第一车轮1和第二车轮分别连接有第一转动驱动机构18和第二转动驱动机构22，第一转动驱动机构18和第二转动驱动机构22均与控制单元16电连接；第一转动驱动机构18和第二转动驱动机构22分别驱动第一车轮1和第二车轮，从而通过控制第一车轮1的转速和第二车轮的转速来控制派送车直行或者转向；另外，第一车轮1和第二车轮均设置在车身3中部，使得转弯半径减小，以避免在转弯时发生零部件掉落和侧翻；其中，第一转动驱动机构18和第二转动驱动机构22均可为轮毂电机。
设计时，本方案优选移动装置还包括设置在车身3两端的若干第一万向轮2，若干第一万向轮2作为从动轮，避免车身3发生偏转。
实施时，本方案优选汽车装配线零部件派送系统还包括设置在地面的引导磁条和设置在车身3下端的磁导航传感器17，磁导航传感器17与控制单元16电连接；磁导航传感器17根据地面的引导磁条确定派送车直行与否；若是直行，则控制单元16使第一车轮1的转速与第二车轮的转速相同；若是转弯，则控制单元16使第一车轮1的转速与第二车轮的转速不同。
在本发明的一个实施例中，升降装置包括竖直设置在车身3上的若干直线驱动机构20，直线驱动机构20的输出端设置有定位柱4，零部件支架6的下端设置有定位孔5，定位柱4滑动设置在定位孔5中；直线驱动机构20的输出端伸出或收回使零部件支架6升降，且定位柱4滑动设置在定位孔5中，方便零部件支架6与车身3分离。
设计时，本方案优选派送车上设置有与控制单元16电连接的急停按钮14和复位开关9；在遇到紧急情况时，可通过按动急停按钮14，使派送车停在原地；松开急停按钮14后，再按动复位开关9，使派送车继续运行；其中，急停按钮14和复位开关9均安装在车身3的前端。
作为可选的实施方式，车身3上设置有避障单元和扫描汽车装配线处二维码的扫码单元；派送车通过避障单元实现避障，避免派送车与障碍物发生碰撞；扫码单元扫描汽车装配线处的二维码，以确保派送的零部件与装配车辆相匹配；其中，扫描单元为摄像头12，摄像头12安装在车身3的前端，摄像头12可扫描二维码，也可识别行人车辆障碍物；避障单元包括安装在车身3四个角上的障碍物检测传感器23和安装在车身3前端的激光传感器10，激光传感器10与车身3底面齐平，障碍物检测传感器23和激光传感器10均与控制单元16电连接；当避障单元检测到有障碍物时，控制单元16控制派送车停止移动，直至障碍物去除；车身3上还设置与控制单元16电连接的指示灯8；派送车正常运行时，指示灯8为绿色；派送车到达零部件位置未取到零部件时，指示灯8为黄色；当派送的零部件与装配车辆不匹配时，指示灯8为红色。
作为可选的实施方式，车身3前端设置有触摸显示屏11，车身3后端下部设置可感应充电的充电模块21，车身3上设置有与充电模块21电连接的动力电池19；其中，触摸显示屏11和动力电池19均与控制单元16电连接，触摸显示屏11用于显示动力电池19的电量，动力电池19用于为派送车供电。
本方案还提供了一种汽车装配线零部件派送系统的控制方法，包括以下步骤：
S1：根据输入的汽车信息，将零部件的装配顺序、位置和放置信息发送给接收模块；
S2：根据零部件的装配顺序信息，对零部件与放置槽24依次进行匹配；
S3：获取派送车的位置信息，并根据派送车的位置信息和未放置零部件的位置信息，查找所有未放置的零部件中距离派送车最近的未放置的零部件；
S4：控制派送车运行至最近的零部件，使与当前零部件匹配的放置槽24位于当前零部件下方；
S5：待当前零部件放置在与其匹配的放置槽24后，根据各个零部件的放置信息，判断零部件是否完全放置；若是，则执行步骤S6；否则，返回步骤S3；
S6：控制派送车运行至汽车装配线。
作为可选的实施方式，步骤S2中，匹配模块将零部件与光电传感器7依次匹配，可根据光电传感器是否被触发来判断零部件是否放置于与其相匹配的放置槽24；步骤S5中，判断模块根据匹配的光电传感器7是否被完全触发来判断零部件是否完全放置。
作为可选的实施方式，步骤S4中可求得未放置的零部件与派送车之间的距离集合，再求集合中的最小值，以确定距离派送车最近的零部件；其中，距离可为水平投影上未放置的零部件与派送车之间的直线距离，也可为引导磁条路径距离。
作为可选的实施方式，步骤S4后，可通过放置零部件处的机械手将零部件放置于零部件下方的放置槽24中。

Claims (7)

1.一种汽车装配线零部件派送系统，其特征在于，包括：
派送车，其用于将零部件派送至汽车装配线，其上设置有用于获取自身位置信息的定位装置，其沿长度方向依次设置有若干用于放置零部件的放置槽(24) ，若干所述放置槽(24)内均设置有用于获取零部件放置信息的光电传感器(7)；
电脑终端，用于根据输入的汽车信息，输出零部件的装配顺序信息和零部件的位置信息；
控制单元(16)，其设置在派送车上，其包括接收模块、匹配模块、判断模块和执行模块；
接收模块，用于接收派送车的位置信息、零部件的装配顺序信息、零部件的位置信息和零部件的放置信息；
匹配模块，用于根据零部件的装配顺序信息，将零部件与放置槽(24)进行匹配；
判断模块，用于根据派送车的位置信息和零部件的位置信息，查找所有未放置的零部件中距离派送车最近的未放置的零部件，及用于根据各个零部件的放置信息来判断零部件是否完全放置；
执行模块，用于控制派送车运行至距离其最近的零部件，使与当前零部件匹配的放置槽(24)位于当前零部件下方，及控制派送车运行至汽车装配线；
所述派送车包括车身(3)，所述车身(3)的下端设置有移动装置，所述车身(3)的上端设置有升降装置，升降装置的上端可分离设置有零部件支架(6)，所述零部件支架(6)内设置所述放置槽(24)；
所述移动装置包括设置在车身(3)中部的第一车轮(1)和第二车轮，所述第一车轮(1)和第二车轮分别位于车身(3)两侧，所述第一车轮(1)和第二车轮分别连接有第一转动驱动机构(18)和第二转动驱动机构(22)，所述第一转动驱动机构和第二转动驱动机构(22)均与所述控制单元(16)电连接；
汽车装配线零部件派送系统的控制方法包括以下步骤：
S1：根据输入的汽车信息，将零部件的装配顺序、位置及放置信息发送给接收模块；
S2：根据零部件的装配顺序信息，对零部件与放置槽(24)进行匹配；
S3：获取派送车的位置信息，并根据派送车的位置信息和未放置零部件的位置信息，查找所有未放置的零部件中距离派送车最近的未放置的零部件；
S4：控制派送车运行至最近的零部件，使与当前零部件匹配的放置槽(24)位于当前零部件的下方；
S5：待当前零部件放置在与其匹配的放置槽(24)后，根据各个零部件的放置信息，判断零部件是否完全放置；若是，则执行步骤S6；否则，返回步骤S3；
S6：控制派送车运行至汽车装配线。
2.根据权利要求1所述的汽车装配线零部件派送系统，其特征在于，所述移动装置还包括设置在车身(3)两端的若干第一万向轮(2)。
3.根据权利要求1所述的汽车装配线零部件派送系统，其特征在于，还包括设置在地面的引导磁条和设置在车身(3)下端的磁导航传感器(17)，所述磁导航传感器(17)与所述控制单元(16)电连接。
4.根据权利要求1所述的汽车装配线零部件派送系统，其特征在于，所述升降装置包括竖直设置在车身(3)上的若干直线驱动机构(20)，所述直线驱动机构(20)的输出端设置有定位柱(4)，所述零部件支架(6)的下端设置有定位孔(5)，所述定位柱(4)滑动设置在所述定位孔(5)中。
5.根据权利要求1所述的汽车装配线零部件派送系统，其特征在于，所述派送车上设置有与控制单元(16)电连接的急停按钮和复位开关(9)。
6.根据权利要求1所述的汽车装配线零部件派送系统，其特征在于，所述车身(3)上设置有避障单元和扫描汽车装配线处二维码的扫码单元。
7.根据权利要求1所述的汽车装配线零部件派送系统，其特征在于，步骤S5中，判断模块根据匹配的光电传感器(7)是否被完全触发来判断零部件是否完全放置。
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