自動(dòng)導(dǎo)向車系統(tǒng)在汽車內(nèi)飾KIT線上的應(yīng)用

余建軍,雷雄韜,劉曉紅

(1湖北省機(jī)電研究設(shè)計(jì)院,湖北 武漢 430070;2中國人民解放軍75310部隊(duì),湖北 武漢 430074)

隨著我國汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,如何控制物流成本,提高物流效率,成為汽車企業(yè)在物流領(lǐng)域的重要課題.在生產(chǎn)物流領(lǐng)域,KIT的供給方式由于可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員“不行走、不彎腰、不選擇、無重體力勞動(dòng)”的理想作業(yè)狀態(tài),消除生產(chǎn)過程中的無效工時(shí)和無附加值動(dòng)作,從而最大程度地提高作業(yè)效率,降低制造成本,得到了廣泛的應(yīng)用.近幾年來,由于自動(dòng)導(dǎo)向小車的廣泛應(yīng)用,物流管理已經(jīng)邁入了國際先進(jìn)汽車制造廠商的行列[1].包括:集配區(qū)、自動(dòng)導(dǎo)向車系統(tǒng)(AGVS)、料車和同步裝置.集配區(qū)用于存放需進(jìn)行集配的零配件,并由工人按生產(chǎn)計(jì)劃的車型集配指令將其放在料車的指定位置,準(zhǔn)備供給上線;自動(dòng)導(dǎo)向車系統(tǒng)將零配件從集配區(qū)運(yùn)送至生產(chǎn)線邊的設(shè)備,并將用完后的料車返回到集配區(qū);料車用于存放所需集配的小車;同步裝置將存放零件的容器與生產(chǎn)線同步運(yùn)行,保證工人伸手就可取到零配件.

1 內(nèi)飾KIT線組成

本KIT線主要由4部分組成,布局見圖1.其中

圖1 汽車內(nèi)飾KIT線布局圖

通常,AGVS包括控制臺(tái)、通訊系統(tǒng)、地面導(dǎo)航系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、AGV和地面移載設(shè)備幾大部分.在實(shí)踐運(yùn)用過程中,根據(jù)對(duì)象和需要的不同,內(nèi)容也會(huì)有所改變,體現(xiàn)了AGVS的柔性特點(diǎn)[2].

1.1 自動(dòng)導(dǎo)向車(AGV)

AGV[3]由機(jī)械部分和電氣部分組成.機(jī)械部分包括AGV本體、控制面板、驅(qū)動(dòng)輪輔助輪、電池箱和充電連接器;電氣部分包括AGV控制器,伺服驅(qū)動(dòng)器,電源和傳感器(圖2).

圖2 AGV外觀結(jié)構(gòu)圖

2 控制系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

控制系統(tǒng)采用無線局域網(wǎng)通訊,由主站系統(tǒng)和從站系統(tǒng)組成[4,5].其中主站系統(tǒng)由工控機(jī)、顯示屏和無線主站(AWK-3132)組成,無線主站與工控機(jī)通過交換機(jī)實(shí)現(xiàn)有線聯(lián)接,進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,從站系統(tǒng)由從站 PLC和無線從站模塊(NPORT-W2150 PLUS)組成,無線從站和從站PLC通過串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)接,進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,無線控制系統(tǒng)采用802.11G以太網(wǎng)協(xié)議與 AGV通訊,負(fù)責(zé)所有的AGV的調(diào)度以及信息的監(jiān)控(圖3).

圖3 控制系統(tǒng)硬件組成

2.2 控制原理

在原方案中,AGV車體的運(yùn)行狀態(tài)是靠地標(biāo)來改變的.在AGV運(yùn)行的軌跡邊上,有三條與磁條軌道垂直布置的、連續(xù)間隔的短磁條,其作用是用于AGV的加減速、停止,以及打開或者關(guān)閉障礙物檢測(cè)傳感器.AGV通過站點(diǎn)傳感器感應(yīng)磁條的位置.升級(jí)后,PLC通過地標(biāo)傳感器和光電編碼器準(zhǔn)確地獲得AGV的準(zhǔn)確位置,PLC將獲得的AGV的位置信號(hào)、電池電量信號(hào),PLC系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)等通過無線局域網(wǎng)傳送到上位工控機(jī),工控機(jī)通過軟件對(duì)AGV的路徑進(jìn)行規(guī)劃,結(jié)果以數(shù)據(jù)的形式傳送到各個(gè)AGV,從而控制各個(gè)AGV的運(yùn)行速度和方式.

3 軟件編程

3.1 下位機(jī)程序

本系統(tǒng)中下位機(jī)采用 OMRON PLC(CP1HXA40DT-D).為了實(shí)現(xiàn)無線主站和從站的自由通訊,首先必須對(duì)串口進(jìn)行設(shè)置(圖4).

圖4 PLC串口設(shè)置圖

3.2 上位機(jī)程序

上位機(jī)程序[6]采用Visual C++軟件編制,網(wǎng)絡(luò)端口的初始化程序如下:

4 結(jié)束語

對(duì)內(nèi)飾KIT線控制系統(tǒng)的升級(jí)改造,將AGVS通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息整合,使得KIT線更加便于管理和操作,它對(duì)于其他生產(chǎn)制造企業(yè)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)有很好的參考和借鑒作用.

[1]王德平.KIT供給方式在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].物流技術(shù)(裝備版),2010(2):51-53.

[2]蘇雅鐘.AGV小車系統(tǒng)在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008,31:223-224.

[3]沈 治.淺談自動(dòng)導(dǎo)向車(AGV)技術(shù)發(fā)展[J].科技廣場(chǎng),2008(12):232-233.

[4]呂廣明,薛淵,陸念力.自動(dòng)化倉庫控制中心與AGV間的無線通訊技術(shù)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2005(4):45-48.

[5]王 海,金學(xué)民.基于PLC無線控制網(wǎng)絡(luò)研究[J]沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010,29(3):35-38.

[6]岳俊梅.C++程序設(shè)計(jì)實(shí)用教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007:551-864.