2012-05-03
随着计算机技术和自动化水平的提高,生产制造自动化和现代化工厂的要求越来越凸显。目前,汽车制造行业、烟草制造行业和仓储物流行业的自动化程度较高,而其它工程机械行业多数仍然采用传统工厂人工行吊运输工件的模式,随着各方面需求的增加,工程机械行业对生产制造自动化的要求更为迫切。运输是指工件在制造过程中的流动,例如工件在仓库或托盘站与工作站之间的输送,以及在各工作站之间的输送等。广泛应用的自动输送设备有传送带、运输小车等。
工业所针对这种需求,进行了大量的研发工作。2010年4月,工业所自主研发了直角换轨RGV运载小车,实现了小车的自动换轨。此后,又将小车与机器人工作站结合打造出具有自主知识产权的柔性RGV物流生产线,并成功应用于三一重工临港新厂区的结构件焊接车间,实现了动臂、挖斗、斗杆、上车架和下车架等几大结构件的自动化生产,改变了工程机械行业传统工厂的运输方式和生产方式,极大地提高了工厂的自动化程度,很好地推动了现代化工厂的发展。
自动化物流生产线主要包括轨道、RGV(Rail Guide Vehicle)搬运小车、机器人工作站、DCS自动调度系统和LCS上位机管理系统等5个部分。它的工作原理是:上料时,机器人工作站发上料请求给DCS系统,DCS系统确定RGV小车满足上料请求时将任务通过无线传给小车,小车去上料缓存台取好工件后,将工件运送至机器人工位,随后发到位信号,机器人工作站完成自动装夹,装夹完成后发允许小车离开命令,小车回到安全位置等待下一任务;下料时,机器人工作站发下料请求给DCS系统,DCS系统确定RGV小车满足下料请求时将任务通过无线传给小车,小车至机器人工位后发到位信号,机器人工作站完成自动装夹后,发允许小车离开命令,小车运送工件至下料缓存台,放下工件后回到安全位置等待下一任务。整个过程全部自动完成,无需人工干预。同时LCS上位机管理系统将工件信息、完工情况等信息与MES系统对接,完成了生产制造过程中的信息流转。
工业所研发的直角换轨RGV小车具有如下特点:①运送速度快(20m/min); ②行走平稳,停车位置准确(1mm);③控制系统简单、可靠性好、制造成本低、便于推广应用;④可实现直角换轨;⑤适合运送重型工件(5吨)。
自主研发的机器人工作站能够针对不同的结构件,实现机器人10种工装的自动控制。完全满足了生产的需求。
物流控制系统方面,为保证生产节拍,采用双车模式即两台RGV小车分别完成上下料任务。配置双车时,依据物料“先进先出”的原则,采用合理的调度算法,通过优化调度算法,运用了合理的小车避让机制和同步运行机制。当某工位失效后,调度系统能够自动适应对应变化,调整运行模式,保证连续生产。
工业所在工程机械行业的此次创新,完全改变了本行业的物流装备现状,同时给公司和行业的发展指明了一条新路。