一、前言

传统主机厂焊装车间物料主要由磁条导航牵引AGV、空中悬挂的电动单轨系统(Electrical Monorail System,简称EMS)和人工牵引车配送。

采用磁条导航牵引AGV配送时，由于牵引AGV只能转弯和直行，占用线边空间大，因此线边需要有足够的空间，并且牵引AGV只能将器具送至线边缓存区，需要产线工人进行空满交换，增加产线工人额外作业。

当线边空间不足时，需要采用人工牵引车配送，待发零部件编组后，物流工送往产线工位附近缓存区，并回收空器具，之后由产线工人进行空满交换，增加产线工人额外作业。另外物流工容易送错料，送料不及时导致产线停线，以及人员成本逐年高涨，员工离职率高等问题也十分严重。

潜伏AMR优势在于占用线边空间小，能直送线边用料位，不需要产线工人搬移器具，避免产线工人额外作业。

某国内主机厂产能40JPH，两款车型混线生产，焊装车间采用潜伏AMR替代磁条导航牵引AGV和人工牵引车进行物料配送，很好地解决了上述相关问题。

本文以该主机厂智能化改造项目为例，从布局、器具现状及改造、任务触发和外设对接等方面介绍潜伏AMR在焊装车间的应用，并进行了总结。

二、布局

（1）线边布局

该焊装车间线边空间较为紧凑，单个工位只能存放生产一款车型的相关物料，除了机械臂工位，其他工位无法满足线边用料位“双框”要求。

设计“一级缓存区”，保证线边“双框”。一级缓存区设置在工位对应物料用料位附近，尽可能靠近用料位，防止产线断料。

图1 一级缓存区

设计“二级缓存区”，二级缓存区设置在待发位和用料位之间，防止因配送距离过远导致产线断料。

图2 二级缓存区

（2）待发区布局

待发区空间同样十分紧凑，一款车型每种物料最多只有一个待发位，部分物料需要共用待发位，不同车型物料需要共用待发位，不同叉车工各自负责多个待发位物料出库作业。

图3 待发区

三、器具现状及改造

物料器具分为带脚轮器具和不带脚轮器具，采用牵引AGV或人工牵引车配送时，带脚轮器具直接配送上线，不带脚轮器具需要叉放在dolly上，再配送上线。

                                                 
                                        带脚轮器具                           不带脚轮器具                 不带脚轮器具+dolly

图4 器具现状

物料尺寸差异很大，器具根据物料结构进行设计，因此器具尺寸差异很大，长度最短在1m左右，最长可达4m多，因此需选用不同潜伏AMR来适应不同器具尺寸要求。

现有器具基本都难以采用潜伏AMR直接举升搬运，因此需要对器具进行改造或设计单层货架，满足潜伏AMR的要求。

潜伏AMR对器具或单层货架主要有以下要求。

1） 至少保证底部对向净宽度满足潜伏AMR宽度+安全间隙要求；

2） 底部净高度满足潜伏AMR高度+安全间隙要求。

3） 底部货架码粘贴高度保证在一定范围内，保证潜伏AMR上镜头可以识别；

4） 尽可能增加潜伏AMR举升盘和货架底部接触面积，防止货架在搬运过程中偏移，抖动，甚至触地。

四、任务触发

焊装车间产线工人佩戴手套作业，采用呼叫器方式触发叫料任务较为方便。常用的呼叫器有三种：有线呼叫器、无线呼叫器、拉绳呼叫器。

表1是相关呼叫器的主要参数。

表1 常用呼叫器的主要参数

产品名称	常见品牌	型号	参数	图片
拉绳呼叫器	海康机器人 307800255	R-RA-AC-DR-A1	尺寸L*W*H：137*140*190 mm 自重：2.35 kg 供电电压：10~12 V 供电电流：2A 无线网络频段：2.4G、5.8G 指示灯:红、绿 认证:符合RoHS相关要求
无线呼叫器	-	CBS-NODE433P2	供电电压：7.2V ( 两节锂电池串联)； 供电电流：静态电流≤ 5μA (7.2V 供电) 工作电流≤ 24mA (7.2V 供电)； 工作温度：-40℃ to +85 ℃ （-40° F to +185 ° F）； 工作湿度：95% at +50 ℃ （无结露）； 产品尺寸：126mm*60mm*40mm（CBS-NODE433P2）； 156mm*60mm*38mm（CBS-NODE433P4）； 通信方式：上行：SUB1G 433MHZ无线通信、SMA天线接口； 功能指示：系统指示、无线发送、接收指示、呼叫状态指示。
有线呼叫器	海康机器人 307800044（四灯钮） 307800045（两灯钮）	MR-AC400B-BRBGBYBB	尺寸L*W*H：210*84*87； 供电电压：10—12V； 供电电流：2A； 指示灯：红、绿、黄、蓝

该焊装车间采用无线呼叫器实现任务触发，无线呼叫器的优势在于不需要供电，现场强电施工量小，但是要考虑信号稳定性和频繁更换电池的问题。

五、外设对接

（1）机械臂工位

焊装车间存在机械臂工位，AMR需要与机械臂完成自动对接，实现物料配送和空器具回收。

与机械臂PLC的对接方式主要有：TCP/IP、PN-PN coupler。

另外，机械臂工位对器具摆放的精度有一定要求，要求器具边沿精度到达±10mm。由于AMR停止精度一般为±10mm，另外还存在1°的角度偏差，无法满足机械臂工位对AMR摆放器具的要求，通过解除旋转电机对举升盘的限制，利用机械臂工位限位机构消除1°的角度偏差，保证AMR能背负器具进出机械臂工位。

（2）红绿灯与自动门

焊装场景中，其他常见的外设还有红绿灯、自动门等。

• 红绿灯：涉及人车混行，为保障行人安全，通过红绿灯提示行人，行人主动避让AMR。
• 自动门：通过系统对接实现AMR通过常闭自动门。

六、总结

该焊装车间采用潜伏AMR替代磁条导航牵引AGV和人工牵引车进行物料配送，实现了物流配送无人化，同时保证了物料及时配送到位，很好地满足了生产需求。