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摘要：随着科学技术的发展，工业自动化程度不断提高，AGV被普遍应用在汽车制造过程中，为汽车精益生产、自动化物流配送提供了完美的实现方式。该文将对汽车前后悬装配用AGV进行论述，浅析AGV结构及其如何实现随线智能装配作业。
关键词：AGV；汽车；前后悬装配
1 AGV简介
AGV是一种以电池为动力，装有非接触导航（导引）装置的无人驾驶车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。因此，在自动化物流系统中，最能充分地体现其自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化生产，人们形象地把AGV称作是现代物流系统的动脉。
AGV最早出现在20世纪50年代的美国，到20世纪的80年代，在全球范围内的各行业装备了数万台AGV，至今已更为普遍；主要制造商分布在欧洲及美国、日本等发达国家。目前AGV已经普遍运用于国内的装备制造领域，并在烟草生产物流领域运用广泛，近年来，有的外资系统集成商还推出了运用AGV技术的商品拣选方案。
迄今为止，其各项技术不断得到改进，性能不断提高。导引技术从最初的电磁导引，到光学磁带识别，再到激光反射测角定位，不断进步，提高了AGV行程路径的柔性化以及定位的精度。针对不同的应用需求，出现了各种不同的移载技术，比如推挽式、牵引式、前叉式和后叉式等。相应的驱动技术和电池技术也发展很快。车载计算机的硬软件功能的不断升级使得自动导引车控制系统的智能化程度不断提高。现在的AGV可以实现自动导引，自动行驶，优化路线，自动作业，交通管理，车辆调度，安全避碰，自动充电以及自动诊断等操作，甚至可以从网络、无线或红外线接收客户指令。由于自动导引系统的定制化特点，模块化和标准化的设计开发也在不断推广和实施。
2 AGV的系统构成
AGV控制系统分为地面（上位）控制系统及车载（下位）控制系统，其中，地面控制系统指AGV系统的固定设备，主要负责任务分配，车辆调度，路径（线）管理，交通管理，自动充电等功能；车载控制系统在收到上位系统的指令后 ，负责AGV的导航计算，导引实现，车辆行走，装卸操作等功能。
AGV系统是一套复杂的控制系统，加之不同项目对系统的要求不同，更增加了系统的复杂性，因此，系统在软件配置上设计了一套支持AGV项目从路径规划、流程设计、系统仿真到项目实施全过程的解决方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上位系统提供了可灵活定义AGV系统流程的工具，可根据用户的实际需求来规划或修改路径或系统流程；而下位系统也提供了可供用户定义不同AGV功能的编程语言。
3 AGV在汽车前后悬装配中的应用
3.1目前汽车装配基本采用连续装配方式，在工艺链及车身连续运行下装配前后悬模块是动态装配的关键。本案例前后悬采用同步举升装配，最大限度的实现零部件装配的模块化，这就要求AGV具有优越的性能，在节拍时间内与车身动态随行，精确完成装配连接。
3.2AGV功能
为了出色的完成任务，AGV必须具备相应的功能结构。本案例中AGV由双电动剪式举升AGV车、地面导航系统、在线自动充电系统、AVG控制台、数据采集系统、AGV调度管理系统和通讯系统等构成。各结构功能简述如下：
双电动剪式举升AGV车：完成前后悬模块的装配定位、输送和辅助装配工作；
地面导航系统：是AGV运行的路线和轨迹，AGV的导航系统采用基于地图的磁带导航方法；
在线自动充电系统：为了保证AGV全天连续运行，充电系统采用大电流快速充电方法为AGV补充电量，AGV的充电过程是在控制台的监控下自动进行的；
AVG控制台和调度管理系统：控制台和AGV调度管理系统是AGV系统的调度管理中心，负责数据采集系统的数据处理，与上位机交换信息，生成AGV的运行任务，解决多AGV的避碰问题；
通讯系统：通讯系统由无线局域网组成，AGV和控制台之间采用无线电台进行信息交换，通讯协议为TCP/IP协议，控制台可与上位机之间采用以太网进行数据传输。
我们结合某汽车企业使用的AGV来分析说明AGV是如何实现前后悬随车身同步装配的。
为了方便描述AGV的运行过程，对AGV运行的封闭环形路线进行站点定义。
3.3AGV工作过程描述
控制台检测到输送链上车体的位置信号，调度在3#等待站已载有前后悬模块的AGV按预定时间、速度进入输送链下方在4#和5#站点之间区域捕获预先固定在车身上方的合作目标，保持稳定跟踪状态后，自动举升前后悬模块到预定高度位置，全方位滑动平台自动打开滑动平台的锁紧装置，全方位滑动平台处于全方位移动状态。
人工控制导向定位销与车身定位并将举升机上升到工件安装位置（举升高度可依据现场实际情况设定），由装配个人安装固定螺栓，站在AGV上进行装配的人员完成合装作业后，按下操作完成确认按钮，发出安装结束信号。根据前后悬安装技结束信号，AGV自动落下升降机构，下降复位完成后自动锁上滑动平台全方位移动锁销及滑动平台旋转锁销，当升降机复位到零点后，AGV加速离开装配工位。
AGV运行到1#站点停止，人工将前悬模块吊装至AGV上，同时AGV进行在线自动充电，吊装完成后，操作人员按下吊装完成确认按钮，AGV接到吊装完成信号，快速离开进入2#站点。
AGV运行到2#站点停止，人工将后悬模块吊装至AGV上，同时AGV进行在线自动充电，吊装完成后，操作人员按下吊装完成确认按钮，AGV接到吊装完成信号，快速离开进入3#站点等待进入合装。
控制台计算机根据主装配线悬挂车体到达的信号向在等待站点的AGV发出行驶信号，若主装配线上是空吊具，则AGV仍处于等待状态。
当前后悬模块不能及时供应时，AGV控制台可发出系统短位信号，停止输送链运行，直到吊装完成的AGV到达等待位置接受合装任务后才可自动恢复输送链的运行。
当AGV进入报警工位（如9#和10#路段）而未完成合装时，AGV系统及输送链报警，输送链同时停线，以防止意外发生。
至此AGV完成一个前后悬模块合装作业循环。AGV的应用提高了装配效率，减少了操作人员，是智能化装配的理想选择。
4 AGV技术在汽车行业的发展
在科学技术突飞猛进和经济全球化的今天，现代物流技术已应用于世界各国经济生活的各个领域，自动化的物流系统已成为现代化工厂不可缺少的重要部分。随着我国汽车工业的发展，行业的竞争将会越来越激烈，降低制造成本，推出新款车型是每个汽车制造商都必须面对的现实。而生产物流就是降低生产管理成本的有效方法，AGV更是实现柔性制造和柔性装配的最佳运输工具。
随着汽车的普及，尤其是汽车进入普通家庭后，人们必将对汽车的人性化和个性化提出更高的要求，与时装一样，人们不会满意大街上跑的都是款式相同、配置固定的车型。这种需求又将给汽车制造业带来了新的难题，同时又是新的机遇。
参考文献
[1]吴伟涛.物流搬运AGV的总体方案及其关键技术研究[D].沈阳理工大学，2013.
[2]周驰东.磁导航自动导向小车（AGV）关键技术与应用研究[D].南京航空航天大学，2012.
论文作者:李智
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
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