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汽车生产线的柔性精定位转载技术研究与应用

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汽车生产线的柔性精定位转载技术研究与应用郭大宏1,叶文华2(1.江苏天奇物流系统工程股份有限公司,江苏无锡　214187)(2.南京航空航天大学机电学院,江苏南京　210016)

摘要:对汽车生产线的柔性精定位转载技术进行了较系统的研究,介绍了3种基本的物料转载形式,建立了柔性精定位转载技术体系,给出了5种典型的柔性精定位转载方法。关键词:汽车生产线;精定位;柔性;转载中图分类号:TH165 文献标识码:A 文章编号:1672-1616(2008)15-0063-03

1　概　述现代汽车制造与装配具有多品种混流、自动化生产、生产节拍高、工序多、生产线长等特点,实际生产中通常把节拍不同、工艺类型不同的车型安排在同班生产。由于汽车的制造装配工艺不同,生产线的物料输送系统有的布置在地面上,有的布置在空中,有的平行布置,有的上下布置。因此生产物流系统除了通常的物料输送机外,还需要物料升降机、变工位距同步机构、轨道切换装置、顶升移载机、顶升旋转机等转载机构,以实现物料在空间位置不同的生产线之间的转载。在柔性生产线中,尤其是汽车装配线中,汽车轴距、宽度不同的多种车型需要进行混流、高节拍和自动化柔性生产,因此物料输送与转载需要进行快速、柔性和精定位,如汽车焊装生产线,由于采用工业机器人自动焊接,

其焊装汽车的定位精度为1mm,生产节拍高达45s,因此快速、柔性、精定位转载技术是高节拍、多品种、柔性自动化生产物流系统的关键技术之一。迄今为止,除了一些介绍传统定位转载技术的输送机械设计手册[1～3]和其他机械设备精定位与测量方面的研究论文[4,5]外,国内外对汽车生产线的精定位转载技术研究得很少,因此下面将对汽车生产线的柔性精定位转载技术进行较系统的研究。

2　汽车生产线中的物料转载形式在汽车制造装配过程中,物料不仅在地面生产线之间转载,还会在空中生产线与地面生产线之间转载。图1表示了4条生产线的相对位置及3种

基本的物料转载形式。图中用轨道的截面来分别表示①,②,③,④4条生产线,箭头表示了4条生产线之间物料的3种基本转载方式:水平转载、上下转载、水平与上下转载。水平转载是指物料在2

条同高度但不同水平位置的生产线之间的转载,既可以从左到右转载,也可以从右到左转载;上下转载是指物料在2条水平位置相同但高度不同的生产线之间的转载,既可以从上到下转载,也可以从下到上转载;水平与上下转载是指物料在2条水平位置不同、高度也不同的生产线之间转载,既可以从高处到低处转载,也可以从低处到高处转载,这实际上是前2种转载方式的组合形式,因此常涉及到多种转载机构。

图1　3种基本物料转载方式不论采用什么样的转载方式,物料转载都是起于初始位置,经过中间转载,到达目标位置。把物料精确地从初始位置转载到目标位置,要涉及到以下几个环节:首先,第一条生产线上的台车(或吊具)精定位于待转载位置;第二,转载机识别并精定位待转载的物料;第三,第二条生产线上的吊具(或

收稿日期:2008-05-12

作者简介:郭大宏(1969-),男,安徽广德人,江苏天奇物流系统工程股份有限公司工程师,主要从事技术管理工作。

36・应用研究・ 郭大宏　叶文华　汽车生产线的柔性精定位转载技术研究与应用© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net台车)准确地停在目标位置;第四,转载机将物料从第一条生产线上转载并精定位到第二条生产线的吊具(或台车)上。3　柔性精定位转载技术体系由于现代汽车生产线具有多车型混流生产、生产节拍高、生产操作自动化等特点,不仅要求转载机构具有柔性,而且转载时要进行精定位。因此转载机构需要综合应用机械优化设计与制造、检测和自动控制等技术,采用多层次、多阶段、多点定位等方法,来实现转载的柔性精定位。柔性精定位转载的技术体系如图2所示。图2　柔性精定位转载技术体系4　柔性精定位转载方法4.1　柔性精定位技术柔性精定位技术主要解决汽车轴距、宽度不同的多种车型同时进行混流生产时的定位问题。对不同的车型,不可能只固定地采用一套定位方法及其相应的支撑点进行定位,因此需要设计多种定位方法,并根据车型不同进行相应的选择。柔性精定位技术包括车型识别技术、定位支点与定位方法自动选择技术。车型识别技术是指识别出要转载的具体车型。车型识别用2种技术来实现:利用射频技术来读取车载电子标签(射频芯片)中存储的信息,或者在建立车型特征信息库的基础上用外形特征识别技术进行识别。定位支点与定位方法自动选择技术是在识别出具体车型后,根据预先确定的定位方法,从存储表中自动选择定位方法、定位支点和夹紧部件,控制相应的机构进行定位和夹紧,实现柔性定位。4.2　台车二步定位技术对于台车的精定位,采用粗定位与精定位二步定位法来实现。如图3所示,当系统检测到台车进入停止区后,台车驱动电机停机,进行粗定位,然后,汽缸推力F通过零件A推动固定在台车上的零件C向前,直至零件C和零件B接触,使台车准确地停于预定位置B处。

图3　台车的精定位4.3　吊具三点定位技术对于吊具的精定位,一般采用粗定位与精定位相结合,分三步采用三点定位法来实现,如图4所示。第一步,采用与台车二步定位类似的方法,对吊具在轨道方向进行准确定位并进行锁紧;第二步,考虑到吊具比较长,容易出现摇晃、摆动和承载后会产生较大的变形,因此必须在吊具停止移动并锁紧后对吊具中部进行抱紧;第三步,头部带圆锥的圆柱销A向上运动插入到固定在吊具上的零件B的圆柱孔中,使吊具在空间上进行精定位,然后物料(车身)下降,使吊具下端的头部带圆锥的圆柱销C插入到物料(车身)的定位孔中,实现物料(车身)在吊具上精定位。图4中的零件D表示吊具上的物料支撑件。

图4　吊具的精定位4.4　物料转载精定位技术物料转载精定位技术包括自动纠偏技术和转载机强制精定位技术。由于物料在传输过程中可能会偏离预定的位置,因此物料在转载定位前必须先进行纠偏。纠偏包括横向纠偏和纵向纠偏。图5是一

462008年8月　中国制造业信息化　第37卷　第15期© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net个俯视图,表示汽车车身在转载位置时的定位销/孔和周围汽缸的布置情况。当定位测控系统检测到汽车车身进入到转载区域后,启动车身后侧的汽缸,推动汽车车身进入到转载位置,同时启动车身左右两侧的一对汽缸推动汽车车身。在推动过程中,要检测2个汽缸的行程,并用PID方法调节与控制汽缸压力,保证2个汽缸的行程相等并达到规定的行程范围,从而实现对汽车车身的横向纠偏。

图5　转载位置的定位销/孔和汽缸的布置图通过对汽车车身纠偏实现粗定位,然后转载机采用与吊具下端精定位类似的方法,通过头部带圆锥的圆柱销和孔进行强制定位,实现车身的精定位。4.5　吊具与台车定位面自动检测技术吊具是受力部件,在使用过程中会产生变形。当吊具定位面的变形超过一定极限,就会影响物料精定位与转载,因此在使用过程中要对吊具的定位面进行检测。检测可以采用自动检测和半自动检测的方法。为了保证高节拍生产,通常采用基于激光的自动检测与筛选技术,其基本原理如下:

在吊具检测站的检测位置上设置了2组激光检测装置(如图6所示),每组各有一个发射端(A1,B1)和一个接收端(A2,B2),发射端和接收端

分别放置在不同的高度位置上,由一个控制器控制,当吊具支撑件的定位面落在两个高度之间时吊具才算合格。实际检测时,先把待检吊具送到发射端和接收端之间,然后控制器控制发射端A1,B1向接收端A2,B2发射激光。如果接收端A2能接收到信号,

图6　吊具定位面自动检测原理图而接收端B2接收不到信号,则表明吊具定位件上定位面位于二束激光之间,吊具合格。反之,吊具不合格,吊具应被送到修理站进行修理。台车定位面的自动检测也可采用类似技术,在此不再赘述。

5　结束语目前国内一般的汽车生产线只能兼容3种车型,转载系统只能满足15万辆的生产纲领,不能同线同时生产。本文应用的柔性精定位转载技术开发的汽车生产线,可以使年生产纲领达到24万辆,

转载系统可兼容车型6种以上。目前该技术已应用于广州本田汽车有限公司(增城二工厂),柔性精定位转载节拍能满足45s/台车,兼容生产6种车型。实际应用表明,柔性精定位转载技术能充分满足现代化汽车生产的高节拍、多品种混流、自动化生产等技术要求。

参考文献:

[1]　王　鹰.连续输送机械设计手册[M].北京:中国铁道出版社,2001.

[2]　胡宗武,徐履冰,石来德.非标准机械设备设计手册[M].北京:机械工业出版社,2003.

[3]　周全申.现代物流技术与装备实务[M].北京:中国物资出版社,2002.

[4]　邵举平,高　岚.钢卷库行车定位精度确定的方法[J].冶金设备,2004(5):35-37.

[5]　孙学娟.汽车传动轴精确定位双环缝自动焊接专机的研制[J].焊接技术,2003,32(4):40-41.ResearchontheTechnologyofFlexibleOrientationandTransformationinAutoProductionLine

GUODa-hong1,YEWen-hua2(11JiangsuTianqiLogisticsSystemEngineeringLtd.Co.,JiangsuWuxi,214187,China)

(21NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,JiangsuNanjing,210016,China)

Abstract:Itstudiesthetechnologyofflexibleorientationandtransformationinautoproductionline,buildstheconstructionofhighprecisionlocationandhandingforproducts,describes5typicalmethodsinapplication.Keywords:AutoProductionLine;HighPrecisionOrientation;Flexible;Transformation

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智能制造中的柔性制造技术使用中常见问题及解决方案研究

智能制造中的柔性制造技术使用中常见问题及解决方案研究

智能制造中的柔性制造技术使用中常见问题及解决方案研究智能制造是当今制造业的重要发展方向，它以先进的数字化技术和自动化设备为基础，通过智能化软硬件系统相互配合，实现生产过程的智能化、灵活化和高效化。

在智能制造中，柔性制造技术作为一种重要的制造模式，可以有效提升生产的灵活性和响应速度，适应市场需求的快速变化。

然而，在柔性制造技术的实际应用中，也会遇到一些常见的问题。

本文将针对智能制造中的柔性制造技术使用过程中常见的问题进行分析，并提出相应的解决方案。

一、设备自动化问题在柔性制造中，自动化设备的使用是确保生产线灵活性和高效性的关键。

然而，在实际应用中，常常会出现设备间的协同配合不够流畅，如设备故障、互通性问题等。

解决方案：建立智能制造系统中的设备协同平台，实现设备之间的数据共享和协同工作。

通过数据的传递和信息的交互，使设备能够实现智能化调度和自动化决策。

二、管理人员培训问题在推行智能制造的过程中，管理人员的能力和素质也成为制约因素之一。

由于柔性制造技术涉及到各种先进的数字化技术和管理方法，许多企业的管理人员技能水平不够，无法有效地应用柔性制造技术。

解决方案：加强对管理人员的培训和学习，提升其数字化技术和管理能力。

可以通过组织培训课程、邀请专家授课、与高校合作等方式，提供相关的培训资源和支持。

三、数据安全问题在智能制造中，大量的数据和信息通过网络进行传输和存储，因此数据安全问题成为一个关键的挑战。

一旦网络被攻击或数据泄露，将对企业的生产和经营造成严重影响。

解决方案：加强网络安全管理，建立完善的信息安全体系。

包括加密数据传输、网络防火墙设置、权限管理、反病毒软件的使用等措施，确保数据在传输和存储过程中的安全性。

四、设备适应问题柔性制造技术要求设备具有较高的适应性，能够快速响应市场需求和生产变化。

然而，一些传统设备在引入柔性制造技术时面临适应性不足的问题，无法灵活应对需求变化。

解决方案：进行设备升级和改造，增加设备的灵活性和智能化水平。

智能制造技术在汽车生产中的应用研究

智能制造技术在汽车生产中的应用研究

智能制造技术在汽车生产中的应用研究随着汽车市场的需求不断增长，汽车生产成为许多公司和国家发展的重要支柱。

而智能制造技术的出现，在汽车生产中扮演着越来越重要的角色。

智能制造技术，又称数字化制造技术，是指利用先进的信息技术、智能控制技术、传感器技术等手段对制造过程进行数字化、自动化、柔性化和智能化的技术。

在汽车生产领域中，智能制造技术的应用具有多方面的优势，如提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量等。

首先，智能制造技术可以提高生产效率。

传统的汽车生产方式需要大量的人力和物力投入，容易出现生产过程中的人为操作问题和流程不畅等问题。

而智能制造技术的应用，可以实现生产过程的自动化、数字化和智能化，大大减少了人为操作的干扰和流程不畅的问题。

这不仅可以提高生产效率，还可以减少生产过程中的错误，从而更好地保证产品质量。

其次，智能制造技术可以降低生产成本。

在传统的汽车生产过程中，需要大量的设备、生产线和人力投入，导致生产成本较高。

而智能制造技术的应用，可以实现生产过程的数字化和自动化，降低人力、物力等生产成本。

同时，智能制造技术还可以优化生产过程中的流程，减少生产过程中的浪费，从而进一步降低生产成本。

再次，智能制造技术可以提高产品质量。

在汽车生产中，传统的生产方式容易出现生产过程中的错误，从而影响产品的质量。

而智能制造技术的应用，则可以通过数字化、自动化和智能化的手段，不断优化生产过程，从而更好地保证生产过程中的质量控制。

此外，智能制造技术还可以通过实时监控和追溯生产过程中的每一个环节，从而发现和解决生产中存在的问题，最终提高产品的质量。

总之，智能制造技术在汽车生产中的应用已经成为趋势。

除了上述好处之外，还有助于实现更加个性化的汽车生产、降低对环境的影响、提高安全性和降低事故率等多方面的优点。

因此，随着智能制造技术的不断发展和推广，汽车生产将更加智能、高效和可持续。

柔性生产线方案范文

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柔性生产线方案范文一、方案背景随着科技的不断发展和市场的日益竞争，企业需要保持高效、灵活和快速地生产能力，以满足不断变化的需求。

传统的生产流水线存在着生产调整周期长、生产批量大、生产能力有限等问题，无法满足市场快速变化的需求。

因此，采用柔性生产线方案成为许多企业提高竞争力的一种有效途径。

二、方案目标本方案旨在通过引入柔性生产线，提高生产的灵活性和效率，满足市场需求的变化，并减少生产调整周期。

三、方案内容1.制定柔性生产线布局方案：对生产线各工位进行优化布局，提高生产效率。

采用流程平行化布局，将各个工序分散在多条并行的生产线上，实现生产的并行操作。

2.采购适应性强的设备设施：选用具有快速调整功能的设备设施，以实现快速转换产品生产。

3.引入自动化控制系统：通过引入先进的自动化控制系统，实现生产线各工序之间的自动传送和生产任务的智能分配，提高生产效率。

4.建立人员培训机制：培训员工在柔性生产线上的操作技能，使其熟悉并掌握柔性生产线的使用方法，提高生产效率和质量。

5.加强供应链管理：与供应商建立紧密合作关系，实现原材料和零部件的快速供应，并及时调整生产。

6.引入ERP系统：建立企业资源计划（ERP）系统，实现对生产线的全面监控和管理，及时发现和解决生产过程中的问题。

四、实施步骤1.制定柔性生产线方案：由企业生产管理团队按照实际情况和需求制定柔性生产线方案，并与技术团队进行讨论和确认。

2.设备设施采购和布置：采购适应性强的设备设施，并按照布局方案进行合理布置。

3.自动化控制系统的引入：招标选取自动化控制系统供应商，并与其合作进行系统的引入与调试。

4.建立人员培训机制：培训部门根据柔性生产线方案制定培训计划，并对员工进行培训。

5.加强供应链管理：与供应商进行合作，建立供应链管理系统，实现原材料和零部件的快速供应。

6.ERP系统的建立：选取适合企业的ERP系统，并进行系统的建立和实施。

五、预期效果1.生产调整周期缩短：通过柔性生产线方案的实施，生产调整周期将大大缩短，从而能够更快地满足市场需求。

柔性制造系统及其应用

柔性制造系统及其应用

柔性制造系统及其应用随着经济一体化，竞争全球化时代的到来，需求多样化、竞争差异化，传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。

迫使传统的大规模生产方式发生改变，批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换，这就使制造系统的柔性越来越重要。

柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。

能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适宜于多品种、中小批随着经济一体化，竞争全球化时代的到来，需求多样化、竞争差异化，传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。

迫使传统的大规模生产方式发生改变，批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换，这就使制造系统的柔性越来越重要。

柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。

能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适宜于多品种、中小批量生产。

当制造对象发生变化时，它通过简单地改变软件、工装、刀具就够制造出所需的零件。

1 柔性制造系统概述随着经济一体化，竞争全球化时代的到来，需求多样化、竞争差异化，传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。

迫使传统的大规模生产方式发生改变，批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换，这就使制造系统的柔性越来越重要。

柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。

能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适宜于多品种、中小批量生产。

当制造对象发生变化时，它通过简单地改变软件、工装、刀具就够制造出所需的零件。

它主要由三部分组成:(1)多台数控加工设备;(2)可以在装夹工位、加工设备、交换工作站之间运送及储存工件的运储系统;(3)相应的计算机控制系统。

同时还可以配置切屑收集、工件清洗等配套设备。

按规模大小柔性制造系统FMS可分为如下4类:(1)柔性制造单元(FMC)通常由单台数控加工设备、上下料机构构成。