汽车产业是世界上规模最大的产业之一,汽车产业也是AGV的最早、最大应用场景。
汽车的整车制造分为四大工艺:冲压、焊装、涂装、总装,而在不同的工艺环节中,AGV机器人发挥着不同的作用,帮助实现物流搬运的自动化以及智能化。那么AGV在汽车生产车间里是怎么运用的呢,今天主要讲下AGV在汽车冲压工艺环节中的应用。
汽车车体由多块形态各异的钢板构成,冲压车间的任务就是把成卷的钢板展开,送进冲压机,冲成一个个车体所需的部件。
汽车冲压车间一般工艺流程:
原材料(板料和卷料)入库→开卷线→大件清洗涂油、小件开卷剪切→冲压生产线→安装模具调试首件合格→投入批量生产→合格件防锈→入库→.....
冲压车间物料体积大、重量高,传统的冲压车间在开卷、上料、零件冲压、行车吊运、物料装箱、物料配送等环节,以人工为主,再配备叉车运输,最终冲压零件料箱运输到库房。随着汽车市场的飞速发展,自动化生产生产已经广泛应用到了汽车冲压车间,随着未来汽车的发展,自动化、信息化、数字化、智能化才是汽车冲压车间未来的升级发展方向。汽车冲压车间智造需求
随着冲压工艺的完善、材料的变革,企业对冲压车间智能制造的要求越来越高,工厂的智能化也越来越受到重视,也是汽车品牌取得竞争优势的着力点之一;
在车企冲压车间智能制造改造中,同样存在产线导入改造周期长、成本高、运行维护复杂、停线影响大、整体物流布局柔性化及拓展性低。
要求每一道工序的节拍统一,否则就会因任何一道工序的停顿耽误而影响整条生产线的进程,如缺料、缺件、废品或出现意外问题。
要求厂房很大很长很高(总装车间线体长度一般在300米以上),土建成本高,并且需要提前设计设备地坑(深2米左右)。
连续的生产线隔断了通道,造成供应线路
长,人和车辆过往不方便。
设备的布局与导入不可逆,后期改造困难;输送设备长,跨区域后联动维护不便。空中线需设计制作大面积空中钢平台以及维修平台,维护难度大。
汽车冲压智能制造应用中,目前主流观点是分为自动化、信息化、数字化、智能化四个阶段,利用信息化、数字化、智能化的技术研究提高冲压车间整体效率、提升冲压件的质量水平、降低冲压件成本、缩短新产品调试周期的工艺技术应该是努力的方向,利用这些新的技术与传统的冲压各工序相结合,对工艺流程智能化升级:包括冲压线、机器人、模具、端拾器、输送线、自动上下料装置、自动换模装置,实现冲压过程、机器人运行轨迹、端拾器连接及取件、自动取料、自动装箱、自动化换模的生产过程智能化。AGV的在冲压车间的布局不仅仅是搬运物料,AGV为在产线中的布局是一套完整产线智慧物流解决方案,AGV系统可以与冲压MES系统等进行数据交互,整套方案具备物料跟踪、仓储管理、与各种生产系统接口对接的能力,为企业实现信息化、数字化、智能化全面智能制造提供了有效的保障。
智能AGV 的应用对冲压车间来说是一次全新的技术变革,也为企业下一步实现智能仓储体系打下基础。
图:佳顺智能在汽车行业智能化改造方案优势
冲压零件生产过程中,料箱的转运流量不是一成不变的,比如生产侧围零件时,冲压机线尾物流转运量非常大,侧围料箱长度尺寸大于3500mm,但转运空间却十分有限,叉车转运时,经常会出现磕碰等情况。采用AGV 后,避免了此种情况的发生,减少了器具的维护成本,同时也减少了可能导致的安全风险。经过汽车领域冲压车间智慧物流项目实施效果估算,采用AGV可节省约20%的能源消耗。此外,AGV的采用,还节约了物流运营成本。智能AGV 系统可以与冲压MES 系统等进行数据交互,为下一步实现智能化无人冲压仓储物流打下基础,提升了冲压车间数字化、智能化的能力;由于冲压车间生产不均衡,如料箱转运,高峰值节拍可达到40s 下线一个料箱,低谷值在300s 一个料箱,所以需要对程序及规划路线进行设定,系统需要判断零件的节拍,进行AGV 路线的调节,不同节拍采用不同路线、不同速度,从而优化AGV 的数量。AGV 走轮为刚性较强,在AGV 实际运行过程中会产生很大振动,定位销每次在与托盘车挂靠的过程中,也会产生振动,需要采用缓冲机构,减轻定位销的冲击,同时,多定位销定位,可以提高定位销与托盘车的匹配性,减少匹配过程中的摆动,分担作用力。所以选择AGV 时需要考虑采用弹簧减振,减小振动幅度,从而降低故障率、提高定位精准性。冲压车间地面一般为钢纤维耐磨地面,AGV 在牵引1 吨左右的冲压件在地面行车时,会出现打滑脱离磁条轨道的情况。需要在AGV 前后预留配重空间,进行配重调整。同时,需要选择大功率舵轮,避免后续由于配重调整导致动力不足。由于AGV 搭载的托盘为通用托盘,因此一般按照最大尺寸进行设计,为了保证料箱与摆件人员距离最小,料箱会放置在通用托盘的一侧而非正中心,因此运行过程中会出现偏载的情况。需要通过合理布置脚轮、AGV 配重,程序补偿,来抵消偏载造成的行驶角度不正。冲压线尾空间有限,为了保证不过多占用空间,一般要求双向牵引式AGV 转弯半径小于1.5m,因此需要在布置托盘脚轮过程中一定程度的向中心布置,减少转弯半径。舵轮作为整个AGV 的动力轮,位置十分关键,舵轮如果经过磁条路线区域,会对磁条造成破坏,因此要考虑磁导航传感器偏置,避免舵轮压过磁条路线。AGV 小车速度不是越快越好,行驶太快会增加刹车距离,同时,惯性可能导致货物倾倒,存在较大安全隐患。速度过大,还会导致转弯过程中脱轨,重复加减速,能耗也会增加。根据测试,冲压AGV 直线速度一般不大于1m/s,转弯速度不大于0.4m/s,此速度可以保证AGV 稳定运行。前期项目规划时需要综合考虑AGV 生命周期的监管、维护和备件成本及服务企业服务能力;维护培训、故障处理等需要及时处理,保证产线正常工作。汽车人专业群:汽车主机厂及一级供应商高质量技术交流群,宗旨:学习交流,信息分享,加下方小编微信入群,入群说明:专业群
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