摘要：公司曾经采用自动导航小车 (Automated Guided Vehicle，简称AGV)作为后桥、发动机辅助装配设备，以解决人工装配劳动强度大的问题。AGV技术先进，但受制于设备供应商不开放核心技术，投资和维护成本高。所以，本公司决定自行开发一种综合成本较低的后桥、发动机举升搬运系统，并以此为切入点，探索自动化应用之路。本文讲述了本公司自行开发汽车总装线后桥、发动机搬运举升系统的主要思路及技术方案。
关键词：汽车；总装线；自动化
1、功能分析
后桥、发动机搬运举升系统需要完成的功能为“将发动机和后桥从发动机分装线终端及后桥存放区自动搬运至流水线底盘对应的装配区，然后在装配区与大链同步随动，通过人工操作的半自动化形式将发动机或后桥托起，举升至车身底盘对应的位置，辅助完成装配工作。然后，空车自动返回分装线终端、后桥存放区等待下一次搬运工作”。AGV能很好的满足该功能。但其采用的自动导航技术、电池驱动技术不开放，我们无法掌握，是造成投资高和维护成本高的原因。我们需要采用其他技术来改造。后桥、发动机搬运举升系统包括4个子功能系统：
(1)执行机构：负责后桥、发动机搬运和举升。原系统由AGV承担，新方案采用新设计的RGV(有轨自行小车)承担 。
(2)总控系统：实现小车与小车、小车与大链之间的互动控制。原系统由高度集成 的专用模块组建，C语言程序，新方案采用通用的PLC组建。
(3)通讯系统：承担信号发送与接收功能。原系统采用WIFI技术，新方案采用无线 IO遥控技术。
(4)供电系统：负责整个系统的能源。原系统采用电池供电，新方案采用轨道供电。
2、功能设计
2.1RGV设计
2.1.1轨道设计
借鉴行车的轨道结构，采用复合式导轨，将支承、导向及供电三种功能集成一体。
在装配区与存储区埋设内外两圈轨道：外圈轨道偏高偏窄，起导向作用。内圈轨道偏低偏宽，可以使小车副轮有足够的跟随性。同时，接上变压器输出的低压电，把外圈作为电源的正极，内圈作为负极。
2.1.2举升小车设计
(1)行走机构设计
行走机构分两种正极、负极两种，兼有行走和送电功能。
正极：作为主动轮，采用了一种结合支承、行走、导向、送电一体化的导电走轮，通过SEW减速电机的拖动，与系统的正极轨道产生相对运动，从而带动整个小车沿着轨道向前或向后移动。而走轮的轮沿可以防止小车跑偏。其优点在于：可以方便地将电源输送至小车上，无须另装类似滑触线之类的引电装置，导电性好，故障率低，方便易维护。绝缘件、易损件更换成本低。
负极：作为被动轮，支架采用万向独立悬挂的形式。走轮与支架都用钢材质来制作，兼顾支承强度及导电性需要。行走机构的负极走轮行走在内圈负极扁平轨道上。如果需要，负极走轮可很方便拆卸。
(2)举升机构
为降低成本，举升机构直接回用原AGV的两段式举升简的结构。举升筒的举升与下降是利用装在举升筒内的一段滚珠丝杠。丝杠部分与电机减速机相连，减速机转动时丝杠也会跟着旋转，丝杠端盖就会顺着丝杠上升下降。丝杠的滑动端盖与外筒连接，端盖上升多少，外筒也上升多少。内筒与外筒通过两根链条连接。外筒上装有两个链轮。当外筒上升时，链轮也一同上升，而由于链条是搭在轮上，如果链轮上升高度为 L，链条走过的距离为2L。内筒上升的高度也为2L。于是就实现了内筒2倍于外筒行程.
(3)电控系统
电控系统起到接收各种输入指令，发出需要的动作指令的作用。同时还可以与总控台交换指令信号。另外，在发生电气故障时，此系统还可以切断电源输入，以保护系统中的各个元件。人机互动通过小车两旁操作按钮盒进行。安全保护则通过警示灯、防撞光电开关、定位光电开关实现。具体实现方法如表1所示。
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2.2总控系统设计
总控系统安置在环线中间，采用通用的PLC构建，实时接收RGV小车与大链等设备发来的信号，通过系统内部PLC(编程逻辑控制器)进行解码、编译及逻辑换算后，产生了相应的输出信号，发送回RGV小车和大链。RGV小车与大链通过识别从总控系统返回的信息，经过自身的PLC换算来控制自身硬件的动作，从而达到不断自我调整的目的，实现小车与小车、小车与大链之间的互动。
2.3通讯系统
RGV小车、总控及大链之间联锁信号通讯，通过无线遥控方式实现。利用无线代替有线来进行信号传输可以有效地精减繁多凌乱的信号，方便设备检修保养。
2.4供电系统
我们设计了一种独特的移动供电方式。这种方式与常规的滑触线供电是不一样的，而是供电、导向、支承一体化的形式。这样就无需在小车轨道底下挖坑铺滑触线了。物料及施工成本可以大幅降低，易维护保养，故障率更低。而且柔性高，可以走直道，也可走弯道。整个移动供电系统是由带电走轨、正极导电走轮机构和负极独立悬挂走 轮机构三部分组成 。整个供电过程为：车间电源2×380V→变压器降至2×36V→轨道→RGV车轮→升压变压器→2×220V→变频器→3×220V→供RGV小车使用。
结语：该系统以中央控制台为调配中心，利用无线通讯系统控制多台RGV小车与人工互动完成汽车后桥、发动机的装配工作。
参考文献：
[1]赵凯,刘子库,李梦杰,等.AGV在汽车发动机与后桥装配中的应用[C]//第十三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集. 2016.
[2]韩海滨.汽车发动机装配工艺探析[J].中国新技术新产品，2017（17）：36-37.
[3]王旭,黄涛,薛生梅,等.柔性化发动机总装线节拍优化方法[J].汽车工艺与材料, 2018,000(010):15-18.