CN116351611A - 滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统及方法，包括修饰线、滚床自主移动机器人、等待位滚床自主移动机器人、旋转滚床；滚床自主移动机器人代替修饰线的一段线体，旋转滚床旁边设置等待位滚床自主移动机器人，用于在一个节拍以内，完成补位；本发明通过通过车身双色系统和滚床自主移动机器人调度系统对接，构建基于滞留车管控和车序预测管控的全新涂装车序自适应管控系统，整个车身的转运通过滚床自主移动机器人的柔性运输完成，结合多台滚床自主移动机器人设备之间协同作业，取代原有单一的车序调度模式，实现全新智能双色车序调度模式，生产调度全过程智能化，满足生产计划的同时提升了物流效率，减少了物流转运成本。

Description

滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统及方法

技术领域

本发明属于涂装技术领域，涉及一种基于滚床自主移动机器人的汽车双色车身涂装生产系统及方法。

背景技术

汽车制造的生产对于质量和效率的追求近乎极致，尤其是涂装车间，其效率与灵活性更是直接影响到整个工厂的生存前景。

目前汽车涂装存在以下严重影响生产效率的问题：1)由单色、双色车分线生产方式为连续式输送，无法应对双色车订单减少，双色车产线使用效率低；2)机械化输送模式单一，无法应对特殊车紧急调度。

传统的方式是通过建立单独的双色车线体，并通过大量的滚床、移行机进行输送，满足双色车生产需求如图4所示，当遇到单色车生产时，车身从面漆烘干→面漆后存储→修饰→初检终检；当遇到双色车时，车身从面漆烘干→套色遮蔽→套色喷涂→修饰→初检终检。

因此如果工厂需要生产双色车时，需要建立一条独立的套色线(含有套色遮蔽、套色喷涂室体、喷涂机器人和滚床输送系统)，进行双色车生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于滚床自主移动机器人的汽车车身涂装生产系统及方法，以解决上述背景技术中提出的目前在传统涂装车间双色车生产时建立独立套色线，当双色车订单减少时，双色车生产线生产效率低等问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

本发明在单、双色车分线式生产模式存在的问题上，研究一种基于滚床自主移动机器人(简称滚床ARM)的汽车双色车身涂装共线生产方法，以解决汽车涂装生产线双色车车身喷涂第二种颜色时，采用专用线生产，当订单减少时，生产效率低，运营和投资成本高等问题。

基于滚床自主移动机器人的汽车车身涂装生产方法，通过利用面漆线和面漆烘干线进行双色车二次喷涂，如图5所示，当遇到双色车时，车身从面漆烘干→套色遮蔽→面漆喷涂→面漆烘干→修饰→初检终检。

一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，包括修饰线3、滚床自主移动机器人4、等待位滚床自主移动机器人5、旋转滚床6；

滚床自主移动机器人4代替修饰线3的一段线体，旋转滚床6旁边设置等待位滚床自主移动机器人5，用于在一个节拍以内，完成补位。

进一步地，所述滚床自主移动机器人4，用于背负涂装车体的滑橇，将车体运送到指定位置，包括滚床和自主移动机器人本体，滚床和自主移动机器人本体装配一起，滚床动力系统及控制系统连在自主移动机器人本体控制系统内部。

进一步地，所述系统还包括服务器、智能调度软件和线体pn耦合器；

服务器用于滚床自主移动机器人运行数据收集和存储、智能调度软件的部署、与生产网络并网运行；

智能调度软件用于滚床自主移动机器人运行监控、调度和动作指令下发以及机器人路径规划；

线体pn耦合器用于滚床控制系统和滚床自主移动机器人系统的占位、报警、输送信息交互。

进一步地，所述旋转滚床6，设置于修饰线中检查抛光修饰工位后侧，用于转接双色后的车体；

等待位滚床自主移动机器人5设置两台。

进一步地，所述滚床自主移动机器人4和旋转滚床6还包含信号传输装置，用于滚床自主移动机器人和旋转滚床之间自动对接。

进一步地，所述滚床自主移动机器人4包含双驱动系统，用于滚床自主移动机器人的横向移动。

进一步地，所述系统还包含滚床自主移动机器人的智能避让系统，利用实时反馈的滚床自主移动机器人位置信息，实现滚床自主移动机器人之间的相互避让。

进一步地，所述系统还包含汽车车身信息与滚床自主移动机器人信息的绑定内容，用于生产的精准调度。

一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产方法，包括以下步骤：

步骤一：涂装车体暂存在立库中的库位里面，根据正常的生产订单拉动式排产，单色车和双色车根据需求依订单双色，从立库排产出来的车体依次通过输送线经过各个工位；

步骤二：当有双色车时，到达滚床自主移动机器人位置时，需要将双色车车体移出修饰线，车身双色系统通知滚床自主移动机器人调度系统，调度系统通过无线信号将任务下发给滚床自主移动机器人，滚床自主移动机器人接到任务，等待滑橇全部到达滚床自主移动机器人上面后，滚床自主移动机器人横移出修饰线；

步骤三：线边等待位的另一台滚床自主移动机器人待具有安全距离以后，迅速驶入修饰线位置补位，正常单色车身时作为输送线使用，同时另一台滚床自主移动机器人到等待位等待；

步骤四：带车体移出修饰线的滚床自主移动机器人到车体自动运往下面的工位，根据车型信息到旋转滚床工位并将车体转移到旋转滚床上面，对接时，先有信号传输装置进行交互，滚床电机同时动作，涂装车体移动到旋转滚床上；

一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产方法，还包括步骤五：应急变更车序的生产任务，利用滚床自主移动机器人输送，从修饰线转出运送到旋转滚床对接；

步骤六：去点修补的车体利用滚床自主移动机器人背负车体输送。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

汽车车身涂装双色生产方法通过通过车身双色系统和滚床自主移动机器人调度系统对接，构建基于滞留车管控和车序预测管控的全新涂装车序自适应管控系统，整个车身的转运通过滚床自主移动机器人的柔性运输完成，结合多台滚床自主移动机器人设备之间协同作业，取代原有单一的车序调度模式，实现全新智能双色车序调度模式，生产调度全过程智能化，满足生产计划的同时提升了物流效率，减少了物流转运成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明的一种基于滚床自主移动机器人的汽车车身涂装双色生产方法布局示意图；

图2为本发明的一种基于滚床自主移动机器人的汽车车身涂装双色生产方法工艺流程示意图；

图3为本发明的一种基于滚床自主移动机器人的汽车车身涂装双色生产方法滚床自主移动机器人路线示意图；

图4为传统的满足双色车生产需求方式示意图；

图5为基于滚床自主移动机器人的汽车车身涂装生产方法，通过利用面漆线和面漆烘干线进行双色车二次喷涂示意图。

图中：

1、堆垛机；2、立库；3、修饰线；4、滚床自主移动机器人；

5、等待位滚床自主移动机器人；6、旋转滚床；7、点修补室。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于滚床自主移动机器人的汽车车身涂装双色生产方法，包括：立库2，堆垛机1，滑橇，用于涂装车身存储；

涂装车间滚床输送修饰线，包括修饰线3、点修补室7、检查抛光修饰线、车底胶喷涂室、终检贴膜线、返修线；

滚床自主移动机器人，用于涂装车间背负涂装车体的滑橇，将车体运送到指定位置，包括自主移动机器人本体和滚床，滚床和自主移动机器人本体装配一起，滚床动力系统及控制系统连在自主移动机器人本体控制系统内部；

车身双色系统，包括服务器、智能调度软件和线体pn耦合器；

智能调度软件是现有技术，智能调度软件对所管辖滚床自主移动机器人进行任务分配、行走路径指定等。

旋转滚床6，其设置于所述涂装车间滚床输送修饰线中检查抛光修饰工位后侧，用于转接双色后的车体。

滚床自主移动机器人和线体滚床还包含信号传输装置，用于滚床自主移动机器人和线体滚床之间自动对接。

信号传输装置的结构，与滚床自主移动机器人4、旋转滚床6连接，是现有技术；

自主移动机器人侧有激光发射源、旋转滚床6的前面加装激光接收挡板，当机器人与滚床对接后，机器人发射激光，滚床激光接收挡板收到激光后，视为双方位置对接准确，允许机器人或滚床上的车身进行输送。

信号传输装置，实现自主移动机器人4与旋转滚床6的对接是现有技术。

滚床自主移动机器人4包含双驱动系统，用于滚床自主移动机器人的横向移动。

双驱动系统是现有技术，双驱动系统是滚床机器人前面和后面同时加装驱动装置，通过车身调度系统对前后驱动器对行走电机进行控制，达到同步启停和转向需求。

车间滚床输送修饰线由滚床自主移动机器人代替的一段线体滚床旁边，需要另外一台滚床自主移动机器人在附近等待，用于在一个节拍以内，完成补位。

涂装车间滚床输送修饰线中一段线体滚床由滚床自主移动机器人代替，用于将需要双色的车体转移出线体。

车身双色系统还包含滚床自主移动机器人的智能避让系统，利用实时反馈的滚床自主移动机器人位置信息，实现滚床自主移动机器人之间的相互避让。双色系统还包含汽车车身信息与滚床自主移动机器人信息的绑定内容，用于生产的精准调度。

智能避让系统是现有技术，智能避让系统包括滚床自主移动机器人在行走时与周围环境内物体的避让和滚床自主移动机器人之间的相互避让。

汽车车身信息与滚床自主移动机器人信息的绑定是通过滚床自主移动机器人的智能调度系统与生产信息交互，根据生产信息确定车身信息，实现信息绑定。

其工作原理：参阅图2、图3，一种基于滚床自主移动机器人的汽车车身涂装双色生产方法，包括以下步骤：

步骤一：涂装车体暂存在立库中的库位里面，根据正常的生产订单拉动式排产，单色车和双色车根据需求依订单双色，从立库排产出来的车体依次通过输送线经过各个工位；

步骤二：当有双色车时，到达滚床自主移动机器人位置时，需要将双色车车体移出修饰线，车身双色系统通知滚床自主移动机器人调度系统，调度系统通过无线信号将任务下发给滚床自主移动机器人，滚床自主移动机器人接到任务，等待滑橇全部到达滚床自主移动机器人上面后，滚床自主移动机器人横移出修饰线；

步骤三：线边等待位的另一台滚床自主移动机器人待具有安全距离以后，迅速驶入修饰线位置补位，正常单色车身时作为输送线使用，同时另一台滚床自主移动机器人到等待位等待；

步骤四：带车体移出修饰线的滚床自主移动机器人到车体自动运往下面的工位，根据车型信息到旋转滚床工位并将车体转移到旋转滚床上面，对接时，先有信号传输装置进行交互，滚床电机同时动作，涂装车体移动到旋转滚床上；

步骤五：应急变更车序的生产任务，可以利用滚床自主移动机器人输送，从修饰线转出运送到旋转滚床对接；

步骤六：去点修补的车体可以利用滚床自主移动机器人背负车体输送；

本发明解决的问题：涂装双色车生产由原有的与单色车分线生产变成与单色车混线生产，较分线式生产有如下优点：

投资成本：按照15JPH双色车设计，套色喷涂线和套色烘干线投资成本预计6000万元，双色车混线生产可有效降低投资成本，预计节约2/3,即4000万元。

效率提升：按照15JPH双色车设计，当双色车日小时订单＜5台时，混线生产相比分线生产，作业人员减少双色修饰6人/年。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。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)

1.一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，其特征在于：包括修饰线(3)、滚床自主移动机器人(4)、等待位滚床自主移动机器人(5)、旋转滚床(6)；

滚床自主移动机器人(4)代替修饰线(3)的一段线体，旋转滚床(6)旁边设置等待位滚床自主移动机器人(5)，用于在一个节拍以内，完成补位。

2.根据权利要求1所述的一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，其特征在于：

所述滚床自主移动机器人(4)，用于背负涂装车体的滑橇，将车体运送到指定位置，包括滚床和自主移动机器人本体，滚床和自主移动机器人本体装配一起，滚床动力系统及控制系统连在自主移动机器人本体控制系统内部。

3.根据权利要求1所述的一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，其特征在于：

所述系统还包括服务器、智能调度软件和线体pn耦合器；

服务器用于滚床自主移动机器人运行数据收集和存储、智能调度软件的部署、与生产网络并网运行；

智能调度软件用于滚床自主移动机器人运行监控、调度和动作指令下发以及机器人路径规划；

线体pn耦合器用于滚床控制系统和滚床自主移动机器人系统的占位、报警、输送信息交互。

4.根据权利要求1所述的一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，其特征在于：

所述旋转滚床(6)，设置于修饰线中检查抛光修饰工位后侧，用于转接双色后的车体；

等待位滚床自主移动机器人(5)设置两台。

5.根据权利要求1所述的一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，其特征在于：

所述滚床自主移动机器人(4)和旋转滚床(6)还包含信号传输装置，用于滚床自主移动机器人和旋转滚床之间自动对接。

6.根据权利要求1所述的一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，其特征在于：

所述滚床自主移动机器人(4)包含双驱动系统，用于滚床自主移动机器人的横向移动。

7.根据权利要求1所述的一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，其特征在于：

所述系统还包含滚床自主移动机器人的智能避让系统，利用实时反馈的滚床自主移动机器人位置信息，实现滚床自主移动机器人之间的相互避让。

8.根据权利要求1所述的一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产系统，其特征在于：

所述系统还包含汽车车身信息与滚床自主移动机器人信息的绑定内容，用于生产的精准调度。

9.一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：涂装车体暂存在立库中的库位里面，根据正常的生产订单拉动式排产，单色车和双色车根据需求依订单双色，从立库排产出来的车体依次通过输送线经过各个工位；

步骤二：当有双色车时，到达滚床自主移动机器人位置时，需要将双色车车体移出修饰线，车身双色系统通知滚床自主移动机器人调度系统，调度系统通过无线信号将任务下发给滚床自主移动机器人，滚床自主移动机器人接到任务，等待滑橇全部到达滚床自主移动机器人上面后，滚床自主移动机器人横移出修饰线；

步骤三：线边等待位的另一台滚床自主移动机器人待具有安全距离以后，迅速驶入修饰线位置补位，正常单色车身时作为输送线使用，同时另一台滚床自主移动机器人到等待位等待；

步骤四：带车体移出修饰线的滚床自主移动机器人到车体自动运往下面的工位，根据车型信息到旋转滚床工位并将车体转移到旋转滚床上面，对接时，先有信号传输装置进行交互，滚床电机同时动作，涂装车体移动到旋转滚床上。

10.根据权利要求9所述的一种滚床自主移动机器人汽车双色车身涂装生产方法，其特征在于：

还包括步骤五：应急变更车序的生产任务，利用滚床自主移动机器人输送，从修饰线转出运送到旋转滚床对接；

步骤六：去点修补的车体利用滚床自主移动机器人背负车体输送。

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