一种面向涂装或总装生产线的缓冲区制造技术

本发明专利技术公开了一种生产线间缓冲区结构及其控制系统，上游生产线加工完工的车身按照下游生产线的滚动计划选择入口分别进入两条传送带或缓冲带；缓冲带上存有一批待排序车身，结合下游生产线的滚动计划与传送带上车身状态，在缓冲带中寻找合适的车身选择最近路径进入传送带待上线；两条传送带直接为下游生产线提供半成品车身，两条传送带在同一时间的作用分别是为下游生产线供料和为下游生产线准备供料，两条传送带的交替承担供料任务，当一条传送带正在为下游供料时，另一条传送带则在进行物料储备为即将供料做准备，供料的节拍与下游生产线的需求节拍相同，保证了上线顺序的可靠性同时也保证了物料供应的及时性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种面向涂装或总装生产线的缓冲区，可以根据涂装的同色排序、总 装的相似性排序、或多品种混流排序的要求，实现缓冲区内车身的自由排序和存取。
技术介绍
汽车整车生产过程由焊装、涂装、总装生产线和这三条线之间的缓冲区组成。但是 在多品种混流生产状况下，各品种焊装和总装所需时间不同，焊装和涂装线之间的缓冲区 需要对车身按同色排序、涂装和总装线之间缓冲区需要按车型相似性排序、在多品种混流 总装生产中需要对车型进行任意排序，目前的缓冲区结构主要有环形缓冲区，线性排序缓 冲区，后移缓冲区等，都受自身结构和容量所限，在整车生产过程中还无法同时满足上述的 三种排序方式。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以按多种要求自由排序和存取车身的缓冲区，可以实 现缓冲区内的车身依照下游生产线规定顺序排序，并按下游生产线的上线顺序依次发送所 需车身。本专利技术提供的生产线间缓冲区，包括传送带、缓冲带、搬运带、转盘、入缓冲区识别 器、缓冲区可视化控制器和出缓冲区识别器。传送带位于缓冲区边界，共有两条，主要任务是为下游生产线提供半成品车身，两 条传送带构造相同，两端均与上下游生产线相联接，各有一定数量的库位，每个库位上可放 置一台车身，各库位内的车身是按顺序依次紧密排序，在同一时刻两条传送带工作状态不 同，有且仅有一条工作状态为“前进”为下游生产线提供上线车身，另一条做车身的物料储 备，本专利技术将正在做物料储备的传送带为目标传送带；缓冲带位于整个缓冲区中间，缓冲带的形状是环形的，可以按照某个已知的方向 旋转，缓冲带上也有一定数量的库位，每个库位上可放置一台半成品车身，缓冲带库位中有 多个空库位，缓冲带通过四个搬运带与传送带联接；搬运带的功能是将特定的某一个车身从缓冲带搬运到目标传送带，每次最多只能 搬运一台车身，搬运后车身方向必须与各传送带上的车向一致；由于缓冲带循环转动，缓冲带对立的两边车身朝向相反，所以需要添加中间转盘， 每次旋转180°，使得车身转向后与目标传送带前进方向相同；入库识别器安装在缓冲区总入口处，采集并记录当前车身信息；缓冲区可视化控制器读取当前入缓冲区车身信息，将此信息与下游生产线滚动计 划进行匹配，选择车身入缓冲区的入口，更新传送带和缓冲带的库位信息；将缓冲带库位进 行编号，进入缓冲带的车身与库位号动态绑定，实现缓冲带内车身信息的可视化；根据下游 生产线的滚动计划与当前缓冲带各库位中车身信息，选择所需要的车身进入目标传送带等 待上线，更新传送带和缓冲带的库位车身信息；出缓冲区识别器安装在缓冲区出口处，采集并记录当前出缓冲区的车身信息，更 新相应传送带上的库位车身信息，并同时更新下游生产线的滚动计划。本专利技术还提供了自由存取缓冲区的排序和存取规则，其中入缓冲区时采用目标传 送带优先规则，如果入缓冲区车身符合生产线上线条件，条件是入缓冲区的车身信息与经 计算出的目标车身信息(目标车身信息是指在已知的下游生产线滚动计划和传送带上的 库位车身信息条件下，计算出下一个进入传送带的车身应该具备的信息)一致，直接进入 目标传送带，这种方式不仅可以缓解缓冲带负载，还可以节约大量的调车时间；在缓冲带往 目标传送带调车时，选择调车时间最短的车身，由于缓冲带内车身较多，可能符合目标车身 信息的车身不止一台，调用不同车身所需的时间各不相同，选择调用时间最短的车身，既可 以节约时间提高调车效率又可以减少缓冲带旋转时间节约能源动力成本；传送带优先抢 占规则，由于目标传送带的唯一性和入缓冲区与缓冲区内调车的独立性，所以就有可能出 现入缓冲区车身与调车车身相冲突的情况，采用传送带优先抢占规则可以有效避免此类冲 突，当入缓冲区车身选择目标传送带入口时，禁止从缓冲带往目标传送带调车，当从缓冲带 往目标传送带调车且车身已经在搬运带或目标传送带上时，禁止入缓冲区车身选择目标传 送带作为入口。本专利技术利用一种生产线缓冲区结构和排序存取规则以及计算机控制系统，达到了 下游生产线供料平稳，缓冲区内排序路径缩短，控制方法简单易行的要求，可以在排序时取 到缓冲区内的任意一台车身的要求，实现了缓冲区内的高效排序。本专利技术是结合缓冲区结 构以及缓冲区内车身信息完全按照下游生产线的滚动计划来实施，目标是保证经过排序后 的车身上线顺序与下游生产线滚动计划完全一致，对于面向涂装生产线的缓冲区而言，排 序后的目标是尽可能的充分利用同色喷漆最大值，减少喷枪颜色变化次数，为涂装生产提 高生产效率，节约生产成本，对于面向总装线的缓冲区而言，由于目前汽车总装生产线都采 用混流生产方式，涉及的装配零件种类繁多，为实现流水线的平衡以及物料消耗平稳，总装 生产线都会制定出近几天的总装上线计划，对于涂装完工的车身进总装时车型的上线顺序 都是相当严格的，采用本专利技术的技术进行总装上线前的排序后，可为总装成功实现其上线 目标，提高总装生产线效率和稳定性水平。附图说明图1是可自由排序和存取的缓冲区结构图；图2是缓冲区可视化控制器入缓冲区控制流程图；图3是缓冲带3以及与搬运带连接处的库位编码图；图4是缓冲区可视化控制器缓冲区内调车控制流程图；图5是缓冲区可视化控制器出缓冲区控制流程具体实施例方式下面结合附图和实例对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术缓冲区结构包括传送带1、2，缓冲带3，搬运带4、5、6、7，转向盘 8、9，入缓冲区识别器10，出缓冲区识别器11，缓冲区可视化控制器12，上游生产线13和下 游生产线14。传送带1、2分别位于缓冲区两侧，联接上下游两条生产线，各有一个动力牵引装 置，各有Nc(Nc为正整数)个库位，即每条传送带上最多可以容纳Nc数量的车身，传送 带上任何一个非空库位至缓冲区出口之间没有空库位，即如果当前传送带1或2上的前Nc-1，且为正整数)个库位已经排列了车身，这时进入该传送带的车身会快速前 进至第n+1个库位，使得前n+1个库位都排满车身；传动带有“前进”和“停止”两种工作状 态，前进时传动带所有车身每过一段时间会前进一个库位，第一库位的车身则移出缓冲区 进入下游生产线，出缓冲区的节拍与下游生产线需求节拍一致，处于“停止”状态的传送带 上已经在库的所有车身位置不动，但可对后续的空库位添加车身。两条传送带的状态不可 同时为“前进”或“停止”(生产线停线等非工作状态除外)，只可以是一条传送带状态与另 一条状态相反，交替完成为下游生产线供料和做供料准备的任务。缓冲带3位于缓冲区内传送带1、2之间的中心区域，用于给处于“停止”状态的传 送带提供符合要求的车身，由Nb(Nb为正整数)个库位环绕而成，每个库位可放置一台车， 可以有多个空库位但不可放置超过Nb数量的车，缓冲带3由一个独立的动力装置牵引，可 以按某一方向循环转动或停止转动。搬运带4、5、6、7分别位于缓冲带的两边，每边各两个，搬运带4、7用于联接传送带 1与缓冲带靠近传送带1的一边 ―，搬运带5、6用于联接传送带2与缓冲带靠近传送带2 的一边B3_2，如果传送带上的车身数量较少，则4与7、5与6都可以实现调车功能，选择调车 时间最短的路径，当目标传送带上车身排列较多，已经超过了 6或7对应的传送带库位，则 只能通过4、5将缓冲带3中的车身搬运至传送带1、2。转向盘8、9分别安装在搬运带5、6上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向汽车涂装或总装生产线的缓冲区，用于对车身进行自由排序和存取，该缓冲区包括传送带（１，２）、缓冲带（３）、搬运带（４，５，６，７）、入缓冲区识别器（１０）、缓冲区可视化控制器（１２）和出缓冲区识别器（１１），其中，所述传送带（１，２）为两条，分别位于缓冲区两侧，联接上下游两条生产线（１３，１４），用于传送车身给下游生产线；所述缓冲带（３）位于缓冲区内传送带（１，２）之间的中心区域，其接收上游生产线传送的车身，并给目标传送带提供目标车身；所述搬运带连接所述传送带（１，２）和缓冲带（３），用于将缓冲区内所述目标车身搬运至目标传送带；所述入缓冲区识别器（１０）和出缓冲区识别器（１１）分别安装在缓冲区入口处和出口处，分别用于采集并记录进入和离开缓冲区的车身信息；所述缓冲区可视化控制器（１２）通过控制车身入缓冲区的入口选择、从缓冲带（３）中寻找所述目标车身调入目标传送带以及控制车身出缓冲区，实现对涂装或总装生产线上的车身的自由排序和存取。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：喻道远，邵新宇，何世林，李苏珂，李峥峰，张三强，舒彪，黄刚，张国军，高亮，史登松，王灯，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]