2012-05-03
隨著計算機技術(shù)和自動化水平的提高，生產(chǎn)制造自動化和現(xiàn)代化工廠的要求越來越凸顯。目前，汽車制造行業(yè)、煙草制造行業(yè)和倉儲物流行業(yè)的自動化程度較高，而其它工程機械行業(yè)多數(shù)仍然采用傳統(tǒng)工廠人工行吊運輸工件的模式，隨著各方面需求的增加，工程機械行業(yè)對生產(chǎn)制造自動化的要求更為迫切。運輸是指工件在制造過程中的流動，例如工件在倉庫或托盤站與工作站之間的輸送，以及在各工作站之間的輸送等。廣泛應(yīng)用的自動輸送設(shè)備有傳送帶、運輸小車等。
工業(yè)所針對這種需求，進行了大量的研發(fā)工作。2010年4月，工業(yè)所自主研發(fā)了直角換軌RGV運載小車，實現(xiàn)了小車的自動換軌。此后，又將小車與機器人工作站結(jié)合打造出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的柔性RGV物流生產(chǎn)線，并成功應(yīng)用于三一重工臨港新廠區(qū)的結(jié)構(gòu)件焊接車間，實現(xiàn)了動臂、挖斗、斗桿、上車架和下車架等幾大結(jié)構(gòu)件的自動化生產(chǎn)，改變了工程機械行業(yè)傳統(tǒng)工廠的運輸方式和生產(chǎn)方式，極大地提高了工廠的自動化程度，很好地推動了現(xiàn)代化工廠的發(fā)展。
自動化物流生產(chǎn)線主要包括軌道、RGV（Rail Guide Vehicle）搬運小車、機器人工作站、DCS自動調(diào)度系統(tǒng)和LCS上位機管理系統(tǒng)等5個部分。它的工作原理是：上料時，機器人工作站發(fā)上料請求給DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)確定RGV小車滿足上料請求時將任務(wù)通過無線傳給小車，小車去上料緩存臺取好工件后，將工件運送至機器人工位，隨后發(fā)到位信號，機器人工作站完成自動裝夾，裝夾完成后發(fā)允許小車離開命令，小車回到安全位置等待下一任務(wù)；下料時，機器人工作站發(fā)下料請求給DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)確定RGV小車滿足下料請求時將任務(wù)通過無線傳給小車，小車至機器人工位后發(fā)到位信號，機器人工作站完成自動裝夾后，發(fā)允許小車離開命令，小車運送工件至下料緩存臺，放下工件后回到安全位置等待下一任務(wù)。整個過程全部自動完成，無需人工干預(yù)。同時LCS上位機管理系統(tǒng)將工件信息、完工情況等信息與MES系統(tǒng)對接，完成了生產(chǎn)制造過程中的信息流轉(zhuǎn)。
工業(yè)所研發(fā)的直角換軌RGV小車具有如下特點：①運送速度快（20m/min）； ②行走平穩(wěn)，停車位置準確(1mm)；③控制系統(tǒng)簡單、可靠性好、制造成本低、便于推廣應(yīng)用；④可實現(xiàn)直角換軌；⑤適合運送重型工件（5噸）。
自主研發(fā)的機器人工作站能夠針對不同的結(jié)構(gòu)件，實現(xiàn)機器人10種工裝的自動控制。完全滿足了生產(chǎn)的需求。
物流控制系統(tǒng)方面，為保證生產(chǎn)節(jié)拍，采用雙車模式即兩臺RGV小車分別完成上下料任務(wù)。配置雙車時，依據(jù)物料“先進先出”的原則，采用合理的調(diào)度算法，通過優(yōu)化調(diào)度算法，運用了合理的小車避讓機制和同步運行機制。當某工位失效后，調(diào)度系統(tǒng)能夠自動適應(yīng)對應(yīng)變化，調(diào)整運行模式，保證連續(xù)生產(chǎn)。
工業(yè)所在工程機械行業(yè)的此次創(chuàng)新，完全改變了本行業(yè)的物流裝備現(xiàn)狀，同時給公司和行業(yè)的發(fā)展指明了一條新路。
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