CN115502629A - 一种基于智能agv及智能立体库的焊装柔性生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，包括机器人上下件系统、智能AGV输送系统、柔性切换对接机构、机器人连接系统、智能立体库存储系统、安全防护系统、电气控制系统；机器人上下件系统保证操作者快速便捷上件并将产品件传送到线体工位中，通过智能AGV输送系统将产品件转运到不同工位；柔性切换对接机构，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联。机器人连接系统包含不同工艺的连接系统；智能立体库存储系统，用于满足连续入库或出库实际项目的节拍要求；电气控制系统将机械设备进行集成连接，实现设备供电和相互信号逻辑控制；本发明实现多车型在线无损节拍切换生产，减少融入改造工作量，缩短改造时间。
Description
技术领域
本发明关于一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，可广泛适用于焊装车间白车身产品的量产生产及焊装白车身试制车间白车身试制生产。
背景技术
由于目前市场上汽车产品更新换代的加快，很多汽车企业的同一焊装车间会同时容纳多种不同平台车型的量产，还有满足日益增长的消费者定制化的需求，为了保证多车型实现批量生产或者定制化多样性生产，需要创新开发一种基于智能AGV(自动导引运输车)运输并结合智能立体库的全柔性焊装生产模式，并应用在国内某高端新能源品牌汽车焊装车间。
与传统的焊装线体不同的是，传统焊装白车身生产线体一般为线性的或区域岛式的布局，这种线性、刚性、连续的线体布局对于不同平台、多种结构形式、不同工艺的白车身生产是有限制和制约的，另外对于焊装试制车间，要想实现多车型小批量生产，每次进行重新布置改造，会造成很大的浪费，因此，为了解决以上困扰焊装生产的柔性难题，提供了一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统解决方案。
CN112296582A公开了一种白车身焊装夹具多车型切换系统,包括滑台底座、夹具存储模块、夹具驱动模块、以及夹具驱动模块。滑台底座具有X向运动承载导轨,固定承载机构用于放置待切换的焊装夹具；工作位定位模块,用于对移动至工位的焊装夹具进行定位；夹具驱动模块包括牵引焊装夹具往X向运动的快速切换小车、牵引焊装夹具往Y向运动的移栽叉机构二者之一。本发明的切换系统采用简单的机械结构,糅合多种类型的夹具切换系统,既可使用移栽叉机构进行车型Y向切换,亦可使用库位驱动机构进行车型Y向切换,大大提高了切换系统的柔性互换性。
本发明的目的是提供一种基于智能AGV及智能夹具立体库和创新型柔性切换对接机构，结合传统的机器人连接系统、电气控制系统、安全防护系统的全柔性焊装生产系统，使得传统生产系统从线性的刚性的布局转换成矩阵式全柔性系统，颠覆了传统生产线布局方式，在量产生产线上实现了不限车型、不限平台的生产模式，有效的突破了困扰焊装行业的生产线柔性问题。本发明更适合多车型混线柔性化生产、小批量多品种生产、定制化生产、不同车型的试制生产，可以有效节省生产线通用设备的结构化投资，减少后续车型融入改造工作量，缩短改造时间，抢占市场先机提供了有效保障。
申请专利和检索到的专利文献差异点在机械结构、工作原理、实现功能、应用范畴上都有不同。
CN111822918A公开了一种柔性焊接岛夹具定位升降机构、自动切换装置及切换方法。所述定位升降机构中,升降气缸安装在基座中间,且推拉端与上方顶板相连,顶板底部设有与基座上的导向孔向匹配的导柱,定位组件固定在顶板上表面,气动滑轨水平固定在基座上表面,在气动滑轨的带动下,限位块运动并切换不同高度的限位面与顶板底部的限位接触面相抵,实现顶板在不同高度位置的限位,进而实现控制夹具在不同高度定位；所述夹具自动切换装置由导向机构、升降定位机构、夹具检测单元、夹具识别单元和介质单元组成。本发明能够实现夹具的自动切换,降低设备采购和使用成本,且缩短切换时间。
本发明的目的是提供一种基于智能AGV及智能夹具立体库和创新型柔性切换对接机构，结合传统的机器人连接系统、电气控制系统、安全防护系统的全柔性焊装生产系统，使得传统生产系统从线性的刚性的布局转换成矩阵式全柔性系统，颠覆了传统生产线布局方式，在量产生产线上实现了不限车型、不限平台的生产模式，有效的突破了困扰焊装行业的生产线柔性问题。本发明更适合多车型混线柔性化生产、小批量多品种生产、定制化生产、不同车型的试制生产，可以有效节省生产线通用设备的结构化投资，减少后续车型融入改造工作量，缩短改造时间，抢占市场先机提供了有效保障。
申请专利和检索到的专利文献差异点在机械结构、工作原理、实现功能、应用范畴上都有不同。
CN114211180A公开一种汽车白身焊装生产线以及汽车整车组装生产线，汽车白身焊装生产线用于焊接安装汽车白身，汽车白身焊装生产线包括：装置机座，形成有第一安装工位、第二安装工位以及焊接工位，第一安装工位和焊接工位沿第一方向间隔设置，在焊接工位处形成有自下向上分布的点焊位置和满焊位置；第一传送装置，包括沿第一方向延伸设置的第一传送轨道，第一传送轨道的延伸路径经过第一安装工位和焊接工位；搬运机器人，能够在第一安装工位和第二安装工位之间活动；抓取移送装置，对应设于焊接工位处；焊接机器人，对应设于焊接工位处。本发明旨在解决现有汽车白身焊装生产线生产时间长，生产效率低的问题。抓取移送装置，对应设于焊接工位处；焊接机器人，对应设于焊接工位处。本发明旨在解决现有汽车白身焊装生产线生产时间长，生产效率低的问题。生产效率低的问题。生产效率低的问题。本发明旨在解决现有汽车白身焊装生产线生产时间长，生产效率低的问题。焊接机器人，对应设于焊接工位处。本发明旨在解决现有汽车白身焊装生产线生产时间长，生产效率低的问题。抓取移送装置，对应设于焊接工位处；焊接机器人，对应设于焊接工位处。本发明旨在解决现有汽车白身焊装生产线生产时间长，生产效率低的问题。位和第二安装工位之间活动；抓取移送装置，对应设于焊位和第二安装工位之间活动；抓取移送装置，对应设于焊接工位处；焊接机器人，对应设于焊接工位处。本发明旨在解决现有汽车白身焊装生产线生产时间长，生产效率低的问题。位和第二安装工位之间活动；抓取移送装置，对应设于焊接工位处；焊接机器人，对应设于焊接工位处。本发明旨在解决现有汽车白身焊装生产线生产时间长，生产效率低的问题。
本发明的目的是提供一种基于智能AGV及智能夹具立体库和创新型柔性切换对接机构，结合传统的机器人连接系统、电气控制系统、安全防护系统的全柔性焊装生产系统，使得传统生产系统从线性的刚性的布局转换成矩阵式全柔性系统，颠覆了传统生产线布局方式，在量产生产线上实现了不限车型、不限平台的生产模式，有效的突破了困扰焊装行业的生产线柔性问题。本发明更适合多车型混线柔性化生产、小批量多品种生产、定制化生产、不同车型的试制生产，可以有效节省生产线通用设备的结构化投资，减少后续车型融入改造工作量，缩短改造时间，抢占市场先机提供了有效保障。
申请专利和检索到的专利文献差异点在机械结构、工作原理、实现功能、应用范畴上都有不同。
发明内容
本发明提供一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统解决方案，其目的在于，所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统是一种更适用于多车型柔性化批量生产、多车型小批量生产、多车型试制生产的全新柔性生产系统。
一种基于AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，包括机器人上下件系统、智能AGV输送系统、柔性切换对接机构、机器人连接系统、智能立体库存储系统、安全防护系统、电气控制系统；
所述机器人上下件系统保证操作者快速便捷上件并将产品件传送到线体工位中，通过智能AGV输送系统的应用将产品件转运到不同工位进行不同工艺连接工作；
所述柔性切换对接机构，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联。
所述机器人连接系统包含不同工艺的连接系统；
所述智能立体库存储系统，用于满足连续入库或出库实际项目的节拍要求；
所述安全防护系统用于防止人员设备进入自动区域，保证人员设备的自身安全；
所述电气控制系统将机械设备进行集成连接，实现设备供电和相互信号逻辑控制。
进一步地，所述机器人上下件系统包括人工上料工装、机器人自动抓具、搬运机器人、行走七轴，操作者将工件放到人工上料工装，由搬运机器人带着机器人自动抓具在行走七轴上滑移到不同位置的人工上料工装进行抓取工件，然后转运到下一道工序。
进一步地，所述智能AGV输送系统包括AGV运输车、举升浮动托盘、AGV定位夹具、夹具底部框架；通过定位销、定位夹紧单元对白车身产品件进行定位，保证白车身产品件相对尺寸、夹具与工位的相对位置精度要求；
AGV运输车采用双惰轮实现牵引，通过色带形式进行导航，停止精度在+-3mm范围内，举升浮动托盘保证AGV到位后夹具落位具有一定容差功能，保证到位后与地面定位机构有效对接，夹具底部框架与柔性切换对接机构的位置配合精度，AGV定位夹具与白车身产品的定位销尺寸偏差在+-0.1mm范围内。
进一步地，所述柔性切换对接机构包括夹具地面对接定位单元、到位检测单元、气电对接快插单元，定位夹具到位后与夹具地面对接定位单元进行配合对接，保证夹具底部框架在工位内的相对位置精度，通过到位检测单元确定夹具底部框架是否落到准确位置，气电对接快插单元保证电信号、气源介质的快速接通和通断控制，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联。
进一步地，所述机器人连接系统包括机器人、线缆管束包、机器人连接工具、水气单元；
水气单元用于机器人连接工具水电气介质的供应，线缆管束包用于机器人连接工具水电气介质的输送管路集成和防护，机器人拾取机器人连接工具完成产品件在本工位的工艺连接工作。
进一步地，所述智能立体库存储系统包括叉式移栽机单元、固定提升机单元、四层立体货架单元、货架内输送单元、系统控制单元；待入库AGV定位夹具由AGV运输车运送到智能立体库存储系统前，固定提升机单元降至与AGV定位夹具对接高度，叉式移栽机单元伸出货叉取走夹具，固定提升机单元将夹具运送至四层立体货架单元指定层货架内，通过货架内输送单元，运送到的立体库货架的指定位置进行存储，系统控制单元完成控制并进行系统数据更新，完成一次入库工作，系统需要满足连续入库或出库实际项目的节拍要求。
进一步地，所述安全防护系统包括区域围栏、安全光栅及扫描仪、安全检测开关、RFID内容；区域围栏防止人员进入自动区域，安全光栅及扫描仪对工人活动范围进行区扫，通过判断工人所在位置，保证工人操作的安全，安全检测开关则负责检测相互对接的装置是否配合到位，RFID则负责识别当前车型的流水号。
进一步地，所述电气控制系统包括电源控制柜、PLC控制柜、焊接控制柜、机器人控制柜、区域线缆连接K箱、线缆桥架线槽，负责这个系统的电源控制、电气逻辑控制功能。
进一步地，所述AGV输送轨迹随工艺内容及工位布置随意设置。
进一步地，所述机器人连接系统包含不同工艺的连接系统，不同的工艺包括机器人焊接，机器人涂胶、机器人螺柱焊、机器人铝连接SPR或FDS、机器人激光焊焊装常用工艺。
本发明有益技术效果：
本发明实现多车型在线无损节拍切换生产，为后续增加车型快速导入，减少融入改造工作量，缩短改造时间，抢占市场先机提供了无限可能。
附图说明
图1为本发明的总体结构图。
图2为本发明的机器人上下件系统结构图；
图3为本发明的智能AGV输送系统结构图；
图4为本发明的柔性切换对接机构结构图；
图5为本发明的机器人连接系统结构图；
图6为本发明的智能立体库存储系统结构图；
图7为本发明的安全防护系统结构图；
图8为本发明的电气控制系统结构图；
1-1、产品件，1-2、人工上料工装，1-3、搬运机器人，1-4、机器人自动抓具，1-5、行走七轴及底座，1-6、抓具停放站
2-1、AGV运输车，2-2、举升浮动托盘，2-3、AGV定位夹具，2-4、夹具底部框架
3-1、定位支座，3-2、夹具地面对接定位单元，3-3、到位检测单元，3-4、气电对接快插单元
4-1、机器人底座，4-2、机器人，4-3、线缆管束包，4-4、机器人连接工具，4-5、水气单元
5-1、叉式移栽机单元，5-2、固定提升机单元，5-3、四层立体货架单元，5-4、货架内输送单元，5-5系统控制单元
6-1、区域围栏，6-2、区域自动滑移安全门，6-3、安全光栅及扫描仪，6-4、安全检测开关，6-5、RFID
7、电气控制系统。
具体实施方式
参阅图1，本发明提供一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，主要包括包括机器人上下件系统1、智能AGV输送系统2、柔性切换对接机构3、机器人连接系统4、智能立体库存储系统5、安全防护系统6、电气控制系统7。
一种基于智能AGV(自动导引运输车)及智能立体库的焊装柔性生产系统，其主要原理是生产操作者将产品件1-1上件到机器人上下件系统1机器人上下件系统保证操作者快速便捷上件并将产品件传送到线体工位中，通过智能AGV输送系统的应用将产品件转运到不同工位进行不同工艺连接工作，AGV输送轨迹可以随工艺内容及工位布置随意设置，打破了传统焊装线体的刚性布局。
机器人连接系统包含不同工艺的连接系统，如机器人焊接，机器人涂胶、机器人螺柱焊、机器人铝连接SPR\FDS、机器人激光焊等焊装常用工艺。
智能立体库(四层)的应用，实现节约工装存储面积为未使用前的1/4，并大大提升了工装的切换的效率，降低人员劳动强度，节约人力成本，是实现焊装全柔性自动切换的关键要素。
安全防护系统的使用防止人员设备进入自动区域，保证人员设备的自身安全。电气控制系统将机械设备进行集成连接，实现设备供电和相互信号逻辑控制。
柔性切换对接机构的创新应用，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联，这一通断过程的创新应用也是实现从刚性到柔性转变的重要环节。
基于以上三个创新应用，再结合传统的焊装机器人工艺连接系统、安全防护系统和电气控制系统，使得传统生产系统从线性的刚性的布局转换成矩阵式全柔性系统，颠覆了传统生产模式，在量产生产线上实现了不限车型、不限平台生产，有效的突破了困扰焊装行业的生产线柔性问题。
参阅图2，机器人上下件系统1，主要通过人工上料工装1-2对产品件1-1进行装夹定位，保证产品间相对位置精度以及产品件相对于工位的相对位置精度达到±0.5mm，并具有到位开关检测保证产品放件到位，搬运机器人1-3带着机器人自动抓具1-4用于对产品件1-1的上下序的搬运，设计时需模拟仿真验证行走七轴及底座1-5的长度和高度，确保多车型上件时，搬运机器人1-3的可达性，机器人自动抓具1-4采用铝型材轻量化、模块化装配设计，可以减轻自身重量，保证自身重量满足机器人负载要求，抓具停放站1-6用于存放不同车型的机器人自动抓具1-4，结构上通过定位销、定位块对抓具进行定位，用传感器保证放置时到位精度。
参阅图3，智能AGV输送系统2，其应用关键点在于相对于传统输送形式，它的高柔性是实施本专利的一个关键要素，产品件1-1可以通过AGV输送系统2转运到不同工位进行不同工艺连接工作，AGV输送轨迹可以随工艺内容及工位布置随意设置，打破了传统焊装线体的刚性布局，生产线布置可以更加柔性。AGV运输车2-1的要求精度需达到±3mm，载重要求1吨～3吨，双惰轮实现牵引，通过色带形式进行导航。AGV结构上必须配备举升浮动托盘2-2，以保证AGV到位后夹具落位具有一定容差功能，保证到位后与地面定位机构有效对接。AGV定位夹具2-3保证产品件装夹精度±0.1，如是铝点焊工艺，材料需要用防磁材料。夹具底部框架2-4含有定位销、定位块等与柔性切换对接机构3位置配合的基准零部件以保证其相互配合精度，从而保证AGV定位夹具2-3与工位的相对位置精度要求。
参阅图4，柔性切换对接机构3需要进行标准化模块化设计，在需要对接切换的位置及需要保证高精度连接工艺的工位，AGV均需要将AGV定位夹具2-3和夹具底部框架2-4放置在柔性切换对接机构3的夹具地面对接定位单元3-2上，以保证工装夹具的相对于工位的精度要求。定位支座3-1用于支撑柔性切换对接机构3的各部件，通过到位检测单元3-3确定夹具底部框架2-4是否落到准确位置，气电对接快插单元3-4保证电信号、气源介质的快速接通和通断控制，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联，这一通断过程的创新应用也是实现本专利从刚性到柔性转变的重要环节。
参阅图5，机器人连接系统4，其关键的特征点是基于焊装内的一个广义概念，可以包含焊装常用的任何机器人连接工艺，如：可以替换成点焊、涂胶、螺柱焊、激光焊、SPR、FDS等连接工艺系统。机器人底座4-1用于支撑固定机器人4-2，水气单元4-5用于机器人连接工具4-4水电气介质的供应，线缆管束包4-3用于机器人连接工具4-4水电气介质的输送管路集成和防护，机器人4-2拾取机器人连接工具4-4完成产品件1-1在本工位的工艺连接工作。
参阅图6，智能立体库存储系统5，关键在于实现节约工装存储面积，如为四层立体库，节约面积为未使用前的1/4，并实现自动切换传输存储工装，大大提升了工装的切换的效率，降低操作者的劳动强度，节约人力成本，是实现焊装全柔性自动切换的关键要素。叉式移栽机单元5-1，要求承载大于3吨，满载速度0.5m/s，加速度0.5m/s2，空载速度1.0m/s，加速度1.0m/s2，重复精度±2mm。固定提升机单元5-2用于将夹具运送至四层立体货架指定位置，提升速度1m/s，大于3.5吨。承载立体货架单元5-3用于存储不同车型的工装，本专利采用四层形式，可以根据项目实际需要选择两层、三层、四层，同样收本专利权保护，整体钢结构框架需要进行静载荷、动载荷CAE强度分析，满足要求后方可实施，另外对地面载荷需要进行校核。货架内输送单元5-4，用于将工装运送到的立体库货架的指定位置并进行存储，结构采用电机带动链条形式，线速度10m/min，并在不同位置放置检测开关检测工装到位情况。系统控制单元5-5完成控制并进行系统数据更新，完成一次入库工作，系统需要满足连续入库或出库时间满足实际节拍要求。
参阅图7，安全防护系统6主要用于隔离生产区域和人员设备活动区域，防止人员误入自动区域，保证人员及设备安全。区域围栏6-1防止人员进入自动区域，安全光栅及扫描仪6-3对工人活动范围进行区扫，通过判断工人所在位置，保证工人操作的安全，安全检测开关6-4则负责检测相互对接的装置是否配合到位RFID6-5则负责识别当前车型的流水号与其他信息。
参阅图8，电气控制系统7包括电源控制柜、PLC控制柜、焊接控制柜、机器人控制柜、区域线缆连接K箱、线缆桥架线槽等，负责本生产系统的电源控制、电气逻辑控制等功能。
本发明机器人连接系统，其关键点在于本工位的工作内容，可以按产品的连接工艺选定工艺设备，可以替换成点焊、涂胶、螺柱焊、激光焊、SPR、FDS等连接工艺。
本发明创新开发了一种基于智能AGV运输并结合智能立体库全柔性焊装生产方式，实现多车型在线无损节拍切换生产，为后续增加车型快速导入，减少融入改造工作量，缩短改造时间，抢占市场先机提供了无限可能。
本发明提供一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统解决方案，其目的在于，一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统是一种更适用于多车型柔性化批量生产、多车型小批量生产、定制化生产、多车型试制生产的全新柔性生产系统。
一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，主要包括机器人上下件系统1、智能AGV输送系统2、柔性切换对接机构3、机器人连接系统4、智能立体库存储系统5、安全防护系统6、电气控制系统7。
一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，机器人上下件系统1包括产品件1-1、人工上料工装1-2、搬运机器人1-3、机器人自动抓具1-4、行走七轴及底座1-5、抓具停放站1-6等五部分。生产操作者取产品件1-1到人工上料工装1-2处上件，搬运机器人1-3带动机器人自动抓具1-4，在行走七轴及底座1-5上行走到不同位置进行抓取产品件1-1，然后将产品件1-1放到下道工序智能AGV输送系统2上，在切换车型时机器人可将机器人自动抓具1-4存放到抓具停放站1-6上。
一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，智能AGV输送系统2包括AGV运输车2-1、举升浮动托盘2-2、AGV定位夹具2-3、夹具底部框架2-4，通过AGV定位夹具2-3上的定位销、定位夹紧单元对白车身产品件1-1进行定位，保证白车身产品件相对尺寸。AGV运输车2-1采用双惰轮实现牵引，通过色带形式进行导航，停止精度在+-3mm范围内，举升浮动托盘2-2可以保证AGV到位后夹具落位具有一定容差功能，保证到位后与地面定位机构有效对接，夹具底部框架2-4与柔性切换对接机构3的位置配合精度，以及白车身产品的定位销尺寸偏差在+-0.1mm范围内，保证AGV定位夹具2-3与工位的相对位置精度要求。
一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，柔性切换对接机构3包括定位支座3-1、夹具地面对接定位单元3-2、到位检测单元3-3、气电对接快插单元3-4。定位支座3-1用于支撑柔性切换对接机构3的各部件，夹具底部框架2-4到位后与柔性切换对接机构3进行配合对接，保证夹具底部框架2-4在工位内的相对位置精度，通过到位检测单元3-3确定夹具底部框架2-4是否落到准确位置，气电对接快插单元3-4保证电信号、气源介质的快速接通和通断控制，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联。
一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，机器人连接系统4包括机器人底座4-1、机器人4-2、线缆管束包4-3、机器人连接工具4-4、水气单元4-5等构成，机器人底座4-1用于支撑固定机器人4-2，水气单元4-5用于机器人连接工具4-4水电气介质的供应，线缆管束包4-3用于机器人连接工具4-4水电气介质的输送管路集成和防护，机器人4-2拾取机器人连接工具4-4完成产品件1-1在本工位的工艺连接工作，本工位的工作内容，可以按产品的连接工艺选定连接工艺设备，机器人连接工具4-4可以替换成点焊、涂胶、螺柱焊、激光焊、SPR、FDS等连接工具。
一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，智能立体库存储系统5包括叉式移栽机单元5-1、固定提升机单元5-2、四层立体货架单元5-3、货架内输送单元5-4、系统控制单元5-5等。待入库AGV定位夹具2-3由AGV运输车2-1运送到智能立体库存储系统5前，固定提升机单元5-2降至与AGV定位夹具2-3对接高度，叉式移栽机单元5-1伸出货叉取走夹具，固定提升机单元5-2将夹具运送至四层立体货架单元5-3指定层货架内，通过货架内输送单元5-4，运送到的立体库货架的指定位置进行存储，系统控制单元5-5完成控制并进行系统数据更新，完成一次入库工作，系统需要满足连续入库或出库实际项目的节拍要求。
一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，安全防护系统6包括区域围栏6-1、区域自动滑移安全门6-2、安全光栅及扫描仪6-3、安全检测开关6-4、RFID6-5等内容。区域围栏6-1防止人员进入自动区域，安全光栅及扫描仪6-3对工人活动范围进行区扫，通过判断工人所在位置，保证工人操作的安全，安全检测开关6-4则负责检测相互对接的装置是否配合到位RFID6-5则负责识别当前车型的流水号与其他信息。
一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，电气控制系统包括电源控制柜、PLC控制柜、焊接控制柜、机器人控制柜、区域线缆连接K箱、线缆桥架线槽等，负责本生产系统的电源控制、电气逻辑控制等功能。
一种基于AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，包括机器人上下件系统、智能AGV输送系统、柔性切换对接机构、机器人连接系统、智能立体库存储系统、安全防护系统、电气控制系统。
机器人上下件系统保证操作者快速便捷上件并将产品件传送到线体工位中，通过智能AGV输送系统的应用将产品件转运到不同工位进行不同工艺连接工作，AGV输送轨迹可以随工艺内容及工位布置随意设置，打破了传统焊装线体的刚性布局。
机器人连接系统包含不同工艺的连接系统，如机器人焊接，机器人涂胶、机器人螺柱焊、机器人铝连接SPR\FDS、机器人激光焊等焊装常用工艺。
智能立体库(四层)的应用，实现节约工装存储面积为未使用前的1/4，并大大提升了工装的切换的效率，降低人员劳动强度，节约人力成本，是实现焊装全柔性自动切换的关键要素。
安全防护系统的使用防止人员设备进入自动区域，保证人员设备的自身安全。
电气控制系统将机械设备进行集成连接，实现设备供电和相互信号逻辑控制。
柔性切换对接机构的创新应用，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联，这一通断过程的创新应用也是实现从刚性到柔性转变的重要环节。
基于以上三个创新应用，再有机结合传统的焊装机器人工艺连接系统、安全防护系统和电气控制系统，使得传统生产系统从线性的刚性的布局转换成矩阵式全柔性系统，颠覆了传统生产模式，在量产生产线上实现了不限车型、不限平台生产，有效的突破了困扰行业的生产线柔性问题。
机器人上下件系统包括产品件、人工上料工装、机器人自动抓具、搬运机器人、行走七轴及底座、抓具停放站等五部分，操作者将工件放到人工上料工装，由搬运机器人带着自动抓具在七轴上滑移到不同位置的人工上料工装进行抓取工件，然后转运到下一道工序。
智能AGV输送系统包括AGV运输车、举升浮动托盘、AGV定位夹具、白车身产品四部分，通过定位销、定位夹紧单元对白车身产品件进行定位，保证白车身产品件相对尺寸、夹具与工位的相对位置精度要求。AGV运输车采用双惰轮实现牵引，通过色带形式进行导航，停止精度在+-3mm范围内，举升浮动托盘可以保证AGV到位后夹具落位具有一定容差功能，保证到位后与地面定位机构有效对接，AGV定位夹具与白车身产品的定位销尺寸偏差在+-0.1mm范围内。
柔性切换对接机构包括定位支座、夹具地面对接定位单元、到位检测单元、气电对接快插单元，定位夹具到位后与地面对接定位单元进行配合对接，保证夹具在工位内的相对位置精度，通过到位检测单元确定定位夹具是否落到准确位置，气电对接快插单元保证电信号、气源介质的快速接通和通断控制，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联。
机器人连接系统包括机器人底座、机器人、线缆管束包、机器人连接工具、水气单元等构成，完成工件在工位的工艺连接工作，本工位的工作内容，可以按产品的连接工艺选定连接工艺设备，可以替换成点焊、涂胶、螺柱焊、激光焊、SPR、FDS等连接工艺。
智能立体库存储系统包括叉式移栽机单元、固定提升机单元、四层立体货架单元、货架内输送单元、系统控制单元等。待入库夹具由AGV运送到立体库前，固定提升机降至与AGV的对接高度，伸出货叉取走夹具，并将夹具运送至指定层的立库货架内，通过货架内输送机，运送到的立体库货架的指定位置进行存储，控制系统完成控制并进行系统数据更新，完成一次入库工作，系统需要满足连续入库或出库实际项目的节拍要求。
安全防护系统包括区域围栏、区域自动滑移安全门、安全光栅及扫描仪、安全检测开关、RFID等内容。区域围栏防止人员进入自动区域，光栅扫描器对工人活动范围进行区扫，通过判断工人所在位置，保证工人操作的安全，安全检测开关则负责检测相互对接的装置是否配合到位，RFID则负责识别当前车型的流水号与其他信息。
电气控制系统包括电源控制柜、PLC控制柜、焊接控制柜、机器人控制柜、区域线缆连接K箱、线缆桥架线槽等，负责这个系统的电源控制、电气逻辑控制等功能。
以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，包括机器人上下件系统、智能AGV输送系统、柔性切换对接机构、机器人连接系统、智能立体库存储系统、安全防护系统、电气控制系统；
所述机器人上下件系统保证操作者快速便捷上件并将产品件传送到线体工位中，通过智能AGV输送系统的应用将产品件转运到不同工位进行不同工艺连接工作；
所述柔性切换对接机构，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联；
所述机器人连接系统包含不同工艺的连接系统；
所述智能立体库存储系统，用于满足连续入库或出库实际项目的节拍要求；
所述安全防护系统用于防止人员设备进入自动区域，保证人员设备的自身安全；
所述电气控制系统将机械设备进行集成连接，实现设备供电和相互信号逻辑控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述机器人上下件系统包括人工上料工装、机器人自动抓具、搬运机器人、行走七轴，操作者将工件放到人工上料工装，由搬运机器人带着机器人自动抓具在行走七轴上滑移到不同位置的人工上料工装进行抓取工件，然后转运到下一道工序。
3.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述智能AGV输送系统包括AGV运输车、举升浮动托盘、AGV定位夹具、夹具底部框架；通过定位销、定位夹紧单元对白车身产品件进行定位，保证白车身产品件相对尺寸、夹具与工位的相对位置精度要求；
AGV运输车采用双惰轮实现牵引，通过色带形式进行导航，停止精度在+-3mm范围内，举升浮动托盘保证AGV到位后夹具落位具有一定容差功能，保证到位后与地面定位机构有效对接，夹具底部框架与柔性切换对接机构的位置配合精度，AGV定位夹具与白车身产品的定位销尺寸偏差在+-0.1mm范围内。
4.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述柔性切换对接机构包括夹具地面对接定位单元、到位检测单元、气电对接快插单元，定位夹具到位后与夹具地面对接定位单元进行配合对接，保证夹具底部框架在工位内的相对位置精度，通过到位检测单元确定夹具底部框架是否落到准确位置，气电对接快插单元保证电信号、气源介质的快速接通和通断控制，将原来固定连续的机械、线缆、介质管路连接进行断开重联。
5.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述机器人连接系统包括机器人、线缆管束包、机器人连接工具、水气单元；
水气单元用于机器人连接工具水电气介质的供应，线缆管束包用于机器人连接工具水电气介质的输送管路集成和防护，机器人拾取机器人连接工具完成产品件在本工位的工艺连接工作。
6.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述智能立体库存储系统包括叉式移栽机单元、固定提升机单元、四层立体货架单元、货架内输送单元、系统控制单元；待入库AGV定位夹具由AGV运输车运送到智能立体库存储系统前，固定提升机单元降至与AGV定位夹具对接高度，叉式移栽机单元伸出货叉取走夹具，固定提升机单元将夹具运送至四层立体货架单元指定层货架内，通过货架内输送单元，运送到的立体库货架的指定位置进行存储，系统控制单元完成控制并进行系统数据更新，完成一次入库工作，系统需要满足连续入库或出库实际项目的节拍要求。
7.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述安全防护系统包括区域围栏、安全光栅及扫描仪、安全检测开关、RFID内容；区域围栏防止人员进入自动区域，安全光栅及扫描仪对工人活动范围进行区扫，通过判断工人所在位置，保证工人操作的安全，安全检测开关则负责检测相互对接的装置是否配合到位，RFID则负责识别当前车型的流水号。
8.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述电气控制系统包括电源控制柜、PLC控制柜、焊接控制柜、机器人控制柜、区域线缆连接K箱、线缆桥架线槽，负责这个系统的电源控制、电气逻辑控制功能。
9.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述AGV输送轨迹随工艺内容及工位布置随意设置。
10.根据权利要求1所述的一种基于智能AGV及智能立体库的焊装柔性生产系统，其特征在于：
所述机器人连接系统包含不同工艺的连接系统，不同的工艺包括机器人焊接，机器人涂胶、机器人螺柱焊、机器人铝连接SPR或FDS、机器人激光焊焊装常用工艺。
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2022
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