專利名稱：自動高密度焊接車體車間的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機動車制造，并且更具體地說，涉及一種便于機動車車體制造的高密
度焊接車體車間。
背景技術：
盡管已經(jīng)提出或實施了無數(shù)的車體車間構造，但典型的機動車體車間總是需要大 量人力，總是耗用巨大的工廠占地面積，總是需要復雜的設備和工藝以將部件供給到裝配 線，并且總是需要復雜的設備和工藝以更換工具而便于型號變換。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種車體車間構造，該車體車間構造對于不同車體樣式提供不受限制 的靈活性；便于具有有限的隨機可能性(random potential)的批量建造；對于工具布局、 材料過道等等提供無比的模塊性；關于靈活運送和分級及排序提供最佳材料管理；優(yōu)化材 料運送；優(yōu)化材料裝載；優(yōu)化夾具更換、夾具維護及夾具分級；使自動機(robot)密度最大 化；便于最佳維護策略；便于生產(chǎn)計劃和地面空間利用；使生產(chǎn)基礎結構致密；使建造工序 致密；優(yōu)化人力利用、運輸工程、及設備利用；并且便于工程建造、安裝、維護、及材料管理。
本發(fā)明明確地涉及一種用來管理機動車車體車間組合體的方法和設備，該類型的 機動車車體車間組合體包括車體裝配線、和在裝配線上定位的自動焊接裝配裝置(Robotic welding AssemblyDevice，縮寫為RAD)。該發(fā)明方法包括設置至少一個自動引導車輛 (Automotive Guide Vehicle,縮寫為AGV)、布置在零件貨架上的零件源、包括供RAD使用 以裝配第一機動車型號的第一型號工具和供RAD使用以裝配第二機動車型號的第二型號 工具的工具管理區(qū)域、限定從零件源和工具管理區(qū)域延伸到RAD并且返回到零件源和工具 管理區(qū)域的用于AGV的移動路徑的裝置、及用來引導至少一個AGV用來選擇性地沿在零件 源、工具管理區(qū)域、及RAD之間的移動路徑移動的裝置；以及利用至少一個AGV，選擇性地將 第一型號工具和第二型號工具運送到RAD以便用來分別裝配第一機動車型號和第二機動 車型號，使不使用的第一型號工具或第二型號工具返回到工具管理區(qū)域，并且將滿載的零 件貨架從零件源運送到RAD，并且使空的零件貨架返回到零件源。 根據(jù)本發(fā)明的方法步驟(mothodology)的另外特征，RAD限定分級區(qū)域，該分級區(qū) 域包括沿移動路徑和在移動路徑附近依次布置的子級等待區(qū)域、子級使用區(qū)域以及子級空 區(qū)域，并且使?jié)M載的第一零件貨架在子級使用區(qū)域中以便由RAD使用，空的第二零件貨架 在子級空區(qū)域中，并且空缺在子級等待區(qū)域中，攜帶滿載的第三零件貨架的AGV被從零件 源移動到分級區(qū)域，滿載的第三零件貨架被裝載到子級等待區(qū)域上，空的第二零件貨架被 裝載到AGV上，并且使AGV返回到零件源。 根據(jù)本發(fā)明的另外特征，在子級使用區(qū)域處零件從滿載的第一零件貨架用盡后， 現(xiàn)在空的第一零件貨架被從子級使用區(qū)域移動到現(xiàn)在空的子級空區(qū)域，并且在子級等待區(qū) 域處的滿載的第三零件貨架被移動到現(xiàn)在空的子級使用區(qū)域以便由RAD使用。
根據(jù)本發(fā)明方法的另外特征，攜帶滿載的第四零件貨架的AGV此后被從零件源移 動到分級區(qū)域，滿載的第四零件貨架被卸載到子級等待區(qū)域上，空的第一零件貨架被卸載 到AGV上，并且使AGV返回到零件源。 根據(jù)本發(fā)明的方法步驟的另外特征，攜帶滿載的零件貨架的AGV從零件源到分級 區(qū)域的移動起先包括AGV到子級等待區(qū)域的移動，此后滿載的零件貨架被卸載到子級等待 區(qū)域上，AGV被移動到子級空區(qū)域，在子級空區(qū)域處的空的零件貨架被裝載到AGV上，并且 使AGV返回到零件源。 根據(jù)本發(fā)明的方法步驟的另外特征，RAD限定工具使用區(qū)域，并且使第一型號工 具在工具使用區(qū)域中以便由RAD使用，攜帶第二型號工具的AGV被從工具管理區(qū)域移動到 RAD，第二型號工具被卸載到RAD上，并且此后，在第一型號車輛生產(chǎn)完成后，第一型號工具 從工具使用區(qū)域除去，第二型號工具被移動到工具使用區(qū)域，第一型號工具被卸載到AGV 上，并且使AGV返回到工具管理區(qū)域。 根據(jù)本發(fā)明的方法步驟的另外特征，移動路徑包括從工具管理區(qū)域延伸到在RAD 一側附近的位置的第一移動路徑部分、和從在RAD的相對側附近的位置延伸到工具管理區(qū) 域的第二移動路徑部分；并且第二型號工具從工具管理區(qū)域到RAD的移動是沿第一移動路 徑部分，并且第一型號工具從RAD到工具管理區(qū)域的移動是沿第二移動路徑部分。
本發(fā)明的另外特征涉及用來實現(xiàn)以上所述的方法步驟特征的系統(tǒng)和設備。


這里參照附圖進行描述，其中類似附圖標記貫穿幾個視圖涉及類似零件，并且其 中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的焊接車體車間的總體布局平面圖； 圖2是圖1的車體車間的部分端視圖； 圖3是圖1的車體車間的部分平面圖； 圖4是在圖3中所示的車體車間的一部分的平面圖； 圖5是在本發(fā)明的車體車間中利用的滾輪裝配單元的端部視圖； 圖6是在本發(fā)明的車體車間中利用的托臺裝配單元的端部視圖； 圖7是焊接車體車間的一部分的示意立體圖； 圖8是在圖7中看到的焊接車體車間部分的示意平面圖； 圖9-13是連續(xù)視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的部件運送系統(tǒng)； 圖14是工具傳送設備的部分立體圖； 圖15是部分立體圖，示出在圖14的工具傳送設備中利用的軌道小車；而 圖16-21是連續(xù)視圖，示出根據(jù)本發(fā)明的工具更換系統(tǒng)的方法步驟。
具體實施例方式
在圖1中的概況中所看到的本發(fā)明的車體車間10包括材料管理區(qū)域12、子裝配區(qū) 域14、主線區(qū)域16及工具管理區(qū)域17。在圖1中的材料和工作流程考慮到返回移動基本 上是從右到左，并且在圖1中的工具更換流程考慮到返回移動基本上是從左到右。可以看 到材料管理區(qū)域12將構成用于焊接操作的元件部分的源。
在材料管理區(qū)域12中，通過軌道18或半掛車20到達裝卸臺13的材料被卸載并 且堆積在墊板容器中，此后它從墊板容器取出，放置在零件貨架22中，并且在需要時，裝載 到用于沿過道26的自動電池供電移動的自動引導車輛(AGV) 24上，以便選擇性地將材料運 送到子裝配區(qū)域14和主線區(qū)域16。 子裝配區(qū)域14包括布置在相應過道26之間的六個并排的滾輪裝配單元28。
主線區(qū)域16包括布置在相應過道26之間的六個并排的自動焊接裝配裝置，該自 動焊接裝配裝置包括三個并排的自動滾輪裝配單元28和三個并排的自動托臺裝配單元 30。 每個自動滾輪裝配單元28 (圖2、3、4、5及9)包括敞開腳手架結構，該敞開腳手架 結構包括中央塔結構32、側面自動機平臺結構34、外側支架36a、36b、在自動機平臺結構34 上安裝的自動機控制器38、上部懸吊托架40、下部懸吊托架41、及多個自動機42，它們全都 布置成與中央裝配線47對稱對準。例如，對于總共6個自動機，三個自動機42可以懸掛在 每個自動機平臺結構的平臺34A上。 自動滾輪裝配單元28的進 一 步細節(jié)可以在美國專利No. 6， 799， 673和 No. 6， 564， 440中看到，兩者都轉讓給本申請的受讓人，其公開內容都通過參考包括在這里。
每個自動托臺裝配單元30 (圖2、3及6)包括敞開腳手架結構，該敞開腳手架結構 包括橫向間隔開的自動機平臺結構50、外側支架52a、52b、在自動機平臺結構50上安裝的 自動機控制器54、多個自動機56、及下部中央輸送機結構58，該下部中央輸送機結構58攜 帶托臺60，該托臺60布置用于沿中央裝配線47的被供電的移動。例如，對于總共十個自動 機，三個自動機56可以懸掛在一個自動機平臺結構的平臺50A上，并且兩個自動機56可以 從每個自動機平臺結構的地面50B向上延伸。 自動托臺裝配單元30的進一步細節(jié)可以在美國專利No. 6， 948， 227中看到，該專 利轉讓給本發(fā)明的受讓人，并且其公開內容通過參考包括在這里。 工具管理區(qū)域17包括供自動焊接裝配裝置使用的多個不同型號工具，以分別生 產(chǎn)各種不同的機動車型號。例如，工具管理區(qū)域17可以包括工具17a、 17b、 17c、 17d、 17e及 17f，以幫助自動焊接裝配單元分別生產(chǎn)第一、第二、第三、第四、第五及第六機動車型號。
總體上，零件之類在墊板中經(jīng)軌道18或卡車20到達裝卸臺，此后，將零件從墊板 取下，并且裝載到零件貨架22上，此后，在需要時，AGV 24接收零件貨架，并且向左行進到 子裝配區(qū)域14和主線區(qū)域16中。材料將針對正在裝配的生產(chǎn)線的各種型號的一定型號或 順序被分級。 一些材料在子裝配區(qū)域中將被升級，并且然后被移動到主線，但在任何情況 下，材料的流向都從右向左。所有的主線排是類似的。在圖1中所看到的在底部上的三個 是滾輪裝配單元28，并且在圖1中所看到的在頂部上的三個是托臺裝配單元30。 一般地， 滾輪裝配單元被用來建造車輛的幾何外形，該幾何外形是車體下部和車體左側部以及車體 右側部，并且托臺裝配單元被用來建造車體下部，該車體下部具有點框架、并且具有點和車 體閉合甲板或組件。所有的材料到墊板中，該墊板是經(jīng)過設計的(engineered)墊板，并且 在使用點處具有所需數(shù)量的元件。系統(tǒng)不使用任何輸送機，也不利用任何人工操作或污染 主線裝配的任何東西。材料支架設置在滾輪裝配單元和托臺裝配單元的每一側上。這些 支架被用來將材料或零件供給到每個滾輪或托臺裝配單元，并且/或者被用來將工具運送 到每個滾輪或托臺裝配單元，以便于變換到不同的車體樣式。在每排裝配單元之間的過道(aisle)包括主車體過道、以及在主車體過道側方并且與裝配單元的材料支架相鄰的通道 (walkway) 。 AGV 24沿移動路徑25移動，該移動路徑25沿每個過道并且在每個過道之間 延伸，并且用來使得材料管理區(qū)域12、子組裝區(qū)域14、主線區(qū)域16及工具管理區(qū)域17被總 體地互連。路徑25，如在圖7和8中最清楚看到的那樣，可以包括沿對齊的各滾輪裝配單元 28的一側延伸的路徑部分25a、和沿對齊的各裝配單元的相對側延伸的路徑部分25b。
借助于這個移動路徑25，各AGV可以如表示的那樣，時常以并排方式移動，使一個 AGV如在圖1中看到的那樣在上部過道中運送零件或工具，并且使另一個AGV在圖1中的相 鄰下部過道中運送零件或工具。由每個AGV運送的零件或工具被運送到滾輪或托臺裝配單 元的支架結構，此后零件或工具被移動到工作使用位置。這種布置消除了對于要涉及的人 員或對于要涉及的輸送機的必要性。 每個AGV 24包括小型車輛，該小型車輛可以是例如六英尺寬和十五英尺長、底部 具有四個輪子，并被電池操作；并且包括典型地在24A處示意表示的叉車機構形式的裝載/ 卸載機構。AGV就像小汽車那樣沿過道來回行走，并且通過諸如GPS系統(tǒng)之類的定位系統(tǒng) 被引導。每個AGV具有植入定位系統(tǒng)，使得每個工廠列(factorycolumn)具有發(fā)射機，并且 每個AGV具有接收機，該接收機辨別AGV在工廠內的位置，從而AGV在工廠內的精確位置總 是被掌握的。這種類型的AGV普遍用在汽車工業(yè)中，并且具有被弓I導通過工廠的能力、以及 借助于在AGV上的發(fā)射機完成裝載/卸載的功能。該系統(tǒng)允許批量建造，該批量建造明確 地允許建造一種型號并且然后加一、加一、加一，從而系統(tǒng)的靈活性是無限的。該系統(tǒng)可建 造例如15個型號，但有時也建造一個。該系統(tǒng)可在一小時期間建造一個型號，并且然后在 五個小時期間建造一個，及然后在三小時期間建造一個，并且然后在九小時期間建造一個， 依此類推。該系統(tǒng)的關鍵方面是經(jīng)過設計的材料流動。該系統(tǒng)利用模塊式工具和所設計的 產(chǎn)品流動，并且能夠實現(xiàn)從零件到子裝配單元到主線或直接到主線的移動，所有零件使用 AGV運送到使用點，從而該系統(tǒng)將人員與主線脫開。在主線上沒有人，因為所有材料都在墊 板中或在某種包裹系統(tǒng)中到達主線。材料總是被帶到生產(chǎn)線，這些AGV基本上從右向左行 進。除外側過道提供用于空零件貨架的返回移動之外，材料流動是單行道。這種布置產(chǎn)生 AGV的大致圓形移動，使AGV如在圖1中看到那樣沿頂部三個過道移動，在用于通到上部過 道的過道的端部處右轉，并且在下部三個過道中的AGV當它們超越主線區(qū)域移動時進行左 轉，以便移動到下部或外部過道，并且移動回材料管理區(qū)域，以接收另外的零件并開始新的 供給循環(huán)。如所提及的那樣，各AGV被供電，并且每個AGV都具有電池。設置AGV停泊和充 電區(qū)域70，以允許AGV將它們自己停泊到電氣插座并被充電。AGV由此基本上在一個時間 段期間給它們自己重新充電，并且移動回到操作中。 AGV不僅起到將部件帶到用來在裝配線上焊接的各個焊接站的作用，而且也起到 在焊接站處更換工具以實現(xiàn)機動車型號更換的作用。 AGV起到將部件運送到焊接站的作用的方式在圖7、8、9和依次的圖9-13中看得最清楚。 關于元件到自動滾輪裝配單元28的運送，并且具體地參照圖9-13，分級區(qū)域71設 置在每個裝配單元28的支架36上，該分級區(qū)域71包括沿AGV的移動路徑25的相鄰部分 并靠近該相鄰部分依次布置的子級等待區(qū)域72、子級使用區(qū)域74、及子級空區(qū)域76。帶有 定位在使用區(qū)域74中以便由自動焊接裝配單元使用的滿載的零件貨架22、定位在空區(qū)域76中的空貨架22、及在等待區(qū)域72中的空缺(圖10)，系統(tǒng)操作，以將攜帶滿載的零件貨架 22的AGV 24從零件源12移動到分級區(qū)域71 (圖11)，將滿載的零件貨架22卸載到等待區(qū) 域72上，將空零件貨架22卸載到AGV 24上(圖12)，并且使AGV 24返回到零件源12 (圖 13)。 如看到的那樣，攜帶滿載的零件貨架的AGV 24從零件源到分級區(qū)域的移動起先 包括AGV到子級等待區(qū)域72的移動(圖ll)，此后滿載的零件貨架被裝載到子級等待區(qū)域 上，AGV被移動到子級空區(qū)域(圖12)，空零件貨架被裝載到AGV上，繼而使AGV返回到零件 源(圖13)。 這個系統(tǒng)在使用區(qū)域74處零件從滿載的零件貨架22用盡后進一步能操作以將現(xiàn) 在空的零件貨架22從使用區(qū)域移動到現(xiàn)在空的空子級76，并且將在等待區(qū)域72處的滿載 的零件貨架22移動到現(xiàn)在空的使用區(qū)域74以便由自動焊接裝置28使用，此后系統(tǒng)是能操 作的，以再次將攜帶滿載的零件貨架22的AGV 24從零件源12移動到分級區(qū)域71，將滿載 的零件貨架22卸載到等待區(qū)域72上，將空的零件貨架22卸載到AGV 24上，繼而將AGV 24 返回到零件源12。 將理解的是，將零件貨架22裝載到AGV上和從AGV卸載零件貨架是利用AGV的叉 車機構24a完成的；零件貨架在子級區(qū)域72、74、76之間的移動，使用相關自動滾輪裝配單 元28的自動機42完成；為了在形成機動車輛車體結構時的使用而在子站使用區(qū)域74處部 件離開零件貨架的移動由相關自動滾輪裝配單元28的自動機42完成；并且形成機動車輛 車體的部件的實際焊接也由相關自動滾輪裝配單元的焊接自動機42完成。
還將理解的是，以上描述的元件運送過程可以利用支架36a或相對支架36b進行， 并且還將理解的是，在零件貨架22中的部件由AGV按與針對自動滾輪裝配單元描述的相同 的方式，供給到自動托臺裝配單元30的任一個支架50b、50b。 關于使用AGV在自動裝配單元28或30處更換工具，具體地參照圖14和15，工具 往復裝配單元80橫向地定位在裝配單元28下面。裝配單元80包括一對平行軌道82、可轉 動地定位在軌道上的一對軌道小車84、86、及在每個軌道小車上攜帶的托臺88、90。
將看到軌道82從在AGV路徑部分25a附近的第一端82a延伸到在AGV路徑部分 25b附近的第二端82b。 每個軌道小車84、86包括電動馬達92、以及響應馬達的激勵能操作以沿軌道推動 軌道小車的適當機構。 每個托臺88/40的尺寸設計成使之定位在相應軌道小車84、86的頂部上。
往復裝配單元80被用來在裝配單元28處更換工具的方式在圖16-21中看得最清 楚。具體地說，先參照圖16，關于在裝配線47附近的自動滾輪裝配單元28處居中地定位的 工具使用區(qū)域78處就位并且在使用中的工具17a，在移動路徑25a上行進的AGV 24可以 被用來將工具17b帶到滾輪裝配單元(圖17)，并且利用AGV的裝載/卸載機構將工具17b 裝載到定位在滾輪裝配單元的支架36a下面的軌道小車86中(圖18)，此后，當工具17a的 使用完成時，軌道小車84被向左推動，如在圖19中看到的那樣，以將工具17a移動到在滾 輪裝配單元的相對側上的支架36b下面的位置，同時軌道小車86被向左推動，以將工具17b 移動到工具使用區(qū)域78 (圖20)，此后工具17a利用AGV叉車機構24a可以裝載到在裝配單 元的另一側上行進移動路徑25b的AGV 24上(圖21)，此后AGV能操作以將工具17a返回
13到工具管理區(qū)域17。 在工具17b的使用期間，可以利用在移動路徑25b上行進的AGV，將其它工具帶到裝配單元28的左側，此后其它工具可以裝載到軌道小車84上，此后當工具17b的使用完成時，軌道小車86可以向右移動，以允許將工具17b裝載到在裝配單元右邊定位的AGV 24上，以便在移動路徑25a上返回到工具區(qū)域，此后軌道小車84可以移動到工具使用區(qū)域78，
以便為了在構造其它機動車型號時的使用，將其它工具定位在工具使用區(qū)域處。 將理解，在每種情況下提供給自動裝配單元的工具包括對于被裝配的機動車型號
專用的工具，并且可以包括例如夾具或終端操縱裝置(end effector)，該夾具或終端操縱
裝置由裝配單元的自動機使用以便于焊接操作，從而形成機動車車體或機動車車體的亞組件。 在系統(tǒng)的整個操作中，AGV 24連續(xù)地從材料管理區(qū)域12拾取零件貨架22，并且將零件貨架帶到主線17以便由各個裝配單元28/30使用，同時不同的AGV用來在各個裝配單元28/30處更換工具，更換的時間是一種特定型號的生產(chǎn)結束和一種新型號的生產(chǎn)開始時。本發(fā)明的系統(tǒng)使得工具更換時間可以在兩至三分鐘之間。 按照專利法的條款，業(yè)已采用被認為代表了本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明對本發(fā)明做了描述。然而，應該注意，本發(fā)明可以采用在明確的說明和描述之外而不脫離本發(fā)明精神或范圍的方式來實施。
權利要求
一種用來管理機動車車體車間組合體的方法，該機動車車體車間組合體是包括車體裝配線以及在所述裝配線上定位的自動焊接裝配裝置的類型，所述方法包括設置至少一個自動引導車輛、布置在零件貨架上的零件源、包括供所述自動焊接裝配裝置使用以裝配第一機動車型號的第一型號工具和供所述自動焊接裝配裝置使用以裝配第二機動車型號的第二型號工具的工具管理區(qū)域、限定從所述零件源和所述工具管理區(qū)域延伸到所述自動焊接裝配裝置并且返回到所述零件源和所述工具管理區(qū)域的用于所述自動引導車輛的移動路徑的裝置、及用來引導所述至少一個自動引導車輛以選擇性地沿在所述零件源、所述工具管理區(qū)域、及所述自動焊接裝配裝置之間的所述移動路徑移動的裝置；以及利用所述至少一個自動引導車輛，選擇性地將所述第一型號工具和第二型號工具運送到所述自動焊接裝配裝置，以便用來分別裝配所述第一機動車型號和所述第二機動車型號，使不使用的所述第一型號工具或第二型號工具返回到所述工具管理區(qū)域，將滿載的零件貨架從所述零件源運送到所述自動焊接裝配裝置，并且使空的零件貨架返回到所述零件源。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括在所述自動焊接裝配裝置處設置分級區(qū)域，該分級區(qū)域包括鄰近所述移動路徑并依次 布置的多個子級區(qū)域；以及利用所述自動引導車輛將零件貨架運送到所述分級區(qū)域，并且此后在所述子級區(qū)域之 間依次移動所述零件貨架。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中所述分級區(qū)域包括沿所述移動路徑并在所述移動路徑附近依次布置的子級等待區(qū)域、 子級使用區(qū)域以及子級空區(qū)域；并且在滿載的第一零件貨架在所述子級使用區(qū)域中以便由所述自動焊接裝配裝置使用、空 的第二零件貨架在所述子級空區(qū)域中并且所述子級等待區(qū)域中為空時，攜帶滿載的第三零 件貨架的自動引導車輛被從所述零件源移動到所述分級區(qū)域，滿載的所述第三零件貨架被 裝載到所述子級等待區(qū)域上，空的所述第二零件貨架被卸載到所述自動引導車輛上，并且 使所述自動引導車輛返回到所述零件源。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，在所述子級使用區(qū)域處滿載的所述第一零件貨 架的零件用盡后，此時空的所述第一零件貨架被從所述子級使用區(qū)域移動到此時空的所述 子級空區(qū)域，并且在所述子級等待區(qū)域處的滿載的所述零件貨架被移動到此時空的所述子 級使用區(qū)域以便由所述自動焊接裝配裝置使用。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，攜帶滿載的第四零件貨架的自動引導車輛此后 被從所述零件源移動到所述分級區(qū)域，滿載的所述第四零件貨架被卸載到所述子級等待區(qū) 域上，空的所述第一零件貨架被卸載到所述自動引導車輛上，并且使所述自動引導車輛返 回到所述零件源。
6. 根據(jù)權利要求l所述的方法，其中，攜帶滿載的零件貨架的自動引導車輛從所述零 件源到所述分級區(qū)域的所述移動起先包括所述自動引導車輛到所述子級等待區(qū)域的移動， 此后滿載的所述零件貨架被卸載到所述子級等待區(qū)域上，所述自動引導車輛被移動到所述 子級空區(qū)域，空的所述零件貨架被卸載到所述自動引導車輛上，并且使所述自動引導車輛返回到所述零件源。
7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中 所述自動焊接裝配裝置限定工具使用區(qū)域；并且當?shù)谝恍吞柟ぞ咴谒龉ぞ呤褂脜^(qū)域中以便由所述自動焊接裝配裝置使用時，攜帶 第二型號工具的自動引導車輛被從所述工具管理區(qū)域移動到所述自動焊接裝配裝置，所述 第二型號工具被卸載到所述自動焊接裝配裝置上，并且此后，在第一型號車輛生產(chǎn)完成后， 所述第一型號工具從所述工具使用區(qū)域除去，所述第二型號工具被移動到所述工具使用區(qū) 域，所述第一型號工具被卸載到自動引導車輛上，并且使攜帶所述第一型號工具的所述自 動引導車輛返回到所述工具管理區(qū)域。
8. 根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述移動路徑包括從所述工具管理區(qū)域延伸到在所述裝配線一側上在所述自動焊接 裝配裝置附近的位置的第一移動路徑部分、和從在所述裝配線的相對側上在所述自動焊接 裝配裝置附近的位置延伸到所述工具管理區(qū)域的第二移動路徑部分；并且所述第二型號工具從所述工具管理區(qū)域到所述自動焊接裝配裝置的移動包括所述第 一移動路徑，并且所述第一型號工具從所述工具管理區(qū)域到所述自動焊接裝配裝置的移動 包括所述第二移動路徑。
9. 一種用來管理機動車車體車間組合體的方法，該機動車車體車間組合體是包括車體 裝配線以及在所述裝配線上定位的自動焊接裝配裝置的類型，所述方法包括設置至少一個自動引導車輛、布置在零件貨架上的零件源、限定從所述零件源延伸到 所述自動焊接裝配裝置并且返回到所述零件源的用于所述自動引導車輛的移動路徑的裝 置、及用來引導所述至少一個自動引導車輛以選擇性地沿所述移動路徑移動的裝置；在所述自動焊接裝配裝置處設置分級區(qū)域，該分級區(qū)域包括沿所述移動路徑并在所述 移動路徑附近依次布置的多個子級區(qū)域；以及利用所述自動引導車輛將零件貨架運送到所述分級區(qū)域，并且此后在所述子級區(qū)域之 間依次移動所述零件貨架。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述分級區(qū)域包括沿所述移動路徑并在所述移動路徑附近依次布置的子級等待區(qū)域、 子級使用區(qū)域以及子級空區(qū)域；并且在滿載的第一零件貨架在所述子級使用區(qū)域中以便由所述自動焊接裝配裝置使用、空 的貨架在所述子級空區(qū)域中并且所述子級等待區(qū)域中為空時，攜帶滿載的零件貨架的自動 引導車輛被從所述零件源移動到所述子級等待區(qū)域，滿載的所述零件貨架被卸載到所述子 級等待區(qū)域上，空的所述零件貨架被卸載到所述自動引導車輛上，并且使所述自動引導車 輛返回到所述零件源。
11. 根據(jù)權利要求io所述的方法，其中，在所述子級使用區(qū)域處滿載的所述零件貨架的零件用盡后，此時空的所述零件貨架被從所述子級使用區(qū)域移動到此時空的所述子級空 區(qū)域，并且在所述子級等待區(qū)域處的滿載的所述零件貨架被移動到此時空的所述子級使用 區(qū)域以便由所述自動焊接裝配裝置使用。
12. 根據(jù)權利要求ll所述的方法，其中，攜帶滿載的零件貨架的自動引導車輛此后被 從所述零件源移動到所述分級區(qū)域，滿載的所述零件貨架被卸載到所述子級等待區(qū)域上，空的所述零件貨架被卸載到所述自動引導車輛上，并且使所述自動引導車輛返回到所述零 件源。
13. 根據(jù)權利要求IO所述的方法，其中，攜帶滿載的所述零件貨架的所述自動引導車 輛從所述零件源到所述分級區(qū)域的所述移動起先包括所述自動引導車輛到所述子級等待 區(qū)域的移動，此后滿載的所述零件貨架被卸載到所述子級等待區(qū)域上，所述自動引導車輛 被移動到所述子級空區(qū)域，空的所述零件貨架被卸載到所述自動引導車輛上，并且使所述 自動引導車輛返回到所述零件源。
14. 一種用來管理機動車車體車間組合體的方法，該機動車車體車間組合體是包括車體裝配線以及在所述裝配線上定位的自動焊接裝配裝置的類型，所述方法包括設置至少一個自動引導車輛、包括在所述自動焊接裝配裝置處用來在裝配線上裝配第 一機動車型號的第一型號工具和在所述自動焊接裝配裝置處用來在裝配線上裝配第二機動車型號的第二型號工具的工具管理區(qū)域、限定從所述工具管理區(qū)域延伸到所述自動焊接 裝配裝置并且返回到所述工具管理區(qū)域的用于所述自動引導車輛的移動路徑的裝置、及用來引導所述至少一個自動引導車輛以選擇性地沿所述移動路徑移動的裝置； 在所述自動焊接裝配裝置處設置工具使用區(qū)域；以及在第一型號工具在所述工具使用區(qū)域中以便由所述自動焊接裝配裝置使用時，攜帶第 二型號工具的自動引導車輛被從所述工具管理區(qū)域移動到所述自動焊接裝配裝置，所述第 二型號工具被卸載到所述自動焊接裝配裝置上，此后，在第一型號車輛生產(chǎn)完成后，所述第 一型號工具從所述工具使用區(qū)域除去，所述第二型號工具被移動到所述工具使用區(qū)域，所 述第一型號工具被移動到自動引導車輛上，并且所述第一型號工具由所述自動引導車輛返 回到所述工具管理區(qū)域。
15. 根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述移動路徑包括從所述工具管理區(qū)域延伸到在所述裝配線一側上在所述自動焊接 裝配裝置附近的位置的第一移動路徑部分、和從在所述裝配線的相對側上在所述自動焊接 裝配裝置附近的位置延伸到所述工具管理區(qū)域的第二移動路徑部分；并且所述第二型號工具從所述工具管理區(qū)域到所述自動焊接裝配裝置的移動包括第一移 動路徑，并且所述第一型號工具從所述工具管理區(qū)域的移動包括第二移動路徑。
16. 根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，在第二型號車輛生產(chǎn)的完成前，其它工具利 用自動引導車輛被從所述工具管理區(qū)域移動到所述自動焊接裝配裝置，并且此后，在第二 型號車輛生產(chǎn)完成后，所述第二型號工具從所述工具使用區(qū)域除去，所述第二型號工具利 用自動引導車輛被移動到所述工具管理區(qū)域，并且所述其它工具被移動到所述工具使用區(qū) 域。
17. —種機動車車體車間系統(tǒng)，包括 車體裝配線；自動焊接裝配裝置，定位在所述裝配線上； 零件源；工具管理區(qū)域，包括供所述自動焊接裝配裝置使用以裝配第一機動車型號的第一型號 工具和供所述自動焊接裝配裝置使用以裝配第二機動車型號的第二型號工具； 至少一個自動引導車輛；限定用于所述自動引導車輛的移動路徑的裝置，該移動路徑從所述零件源和所述工具 管理區(qū)域延伸到所述自動焊接裝配裝置并且返回到所述零件源和所述工具管理區(qū)域；以及用來引導所述至少一個自動引導車輛以選擇性地沿在所述零件源、所述工具管理區(qū) 域、及所述自動焊接裝配裝置之間的所述移動路徑移動的裝置。
18. 根據(jù)權利要求17所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中 在所述零件源處的零件被布置在零件貨架上；所述自動焊接裝配裝置包括分級區(qū)域，該分級區(qū)域包括沿所述移動路徑并在所述移動 路徑附近依次布置的多個子級區(qū)域；所述自動引導車輛能操作以將零件貨架運送到所述分級區(qū)域；以及 所述自動焊接裝配裝置此后能操作以在所述子級區(qū)域之間依次移動所述零件貨架。
19. 根據(jù)權利要求18所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中所述分級區(qū)域包括沿所述移動路徑并在所述移動路徑附近依次布置的子級等待區(qū)域、 子級使用區(qū)域以及子級空區(qū)域；所述自動引導車輛包括裝載/卸載機構； 所述自動焊接裝配裝置包括至少一個自動機；并且所述至少一個自動機和所述裝載/卸載機構是能合作地操作的，在第一零件貨架在 所述子級使用區(qū)域中以便由所述自動焊接裝配裝置使用、空的第二零件貨架在所述子級空 區(qū)域中并且所述子級等待區(qū)域中為空時，將滿載的第三零件貨架裝載到所述子級等待區(qū)域 上，并且將空的所述第二零件貨架裝載到所述自動引導車輛上，使所述自動引導車輛返回 到所述零件源。
20. 根據(jù)權利要求19所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中，在所述子級使用區(qū)域處滿載 的所述第一零件貨架的零件用盡后，所述至少一個自動機能操作以將此時空的所述第一零 件貨架從所述子級使用區(qū)域移動到此時空的所述子級空區(qū)域，并且將在所述子級等待區(qū)域 處的滿載的所述零件貨架移動到此時空的所述子級使用區(qū)域以便由所述自動焊接裝配裝 置使用。
21. 根據(jù)權利要求20所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)此后能操作以將攜 帶滿載的零件貨架的自動引導車輛從所述零件源移動到所述分級區(qū)域，將滿載的第四零件 貨架卸載到所述子級等待區(qū)域上，將空的所述第一零件貨架裝載到所述自動引導車輛上， 并且使所述自動引導車輛返回到所述零件源。
22. 根據(jù)權利要求19所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中，攜帶滿載的零件貨架的自動 引導車輛從所述零件源到所述分級區(qū)域的所述移動起先包括所述自動引導車輛到所述子 級等待區(qū)域的移動，此后滿載的所述零件貨架被卸載到所述子級等待區(qū)域上，所述自動引 導車輛被移動到所述子級空區(qū)域，空的所述零件貨架被卸載到所述自動引導車輛上，并且 使所述自動引導車輛返回到所述零件源。
23. 根據(jù)權利要求17所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中 所述自動焊接裝配裝置限定工具使用區(qū)域；并且當?shù)谝恍吞柟ぞ咴谒龉ぞ呤褂脜^(qū)域中以便由所述自動焊接裝配裝置使用時，所述系 統(tǒng)能操作以將攜帶第二型號工具的自動引導車輛從所述工具管理區(qū)域移動到所述自動焊 接裝配裝置，將所述第二型號工具卸載到所述自動焊接裝配裝置上，并且此后，在第一型號車輛生產(chǎn)完成后，將所述第一型號工具從所述工具使用區(qū)域除去，將所述第二型號工具移 動到所述工具使用區(qū)域，將所述第一型號工具裝載到自動引導車輛上，并且使所述自動引 導車輛返回到所述工具管理區(qū)域。
24. 根據(jù)權利要求23所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中所述移動路徑包括從所述工具管理區(qū)域延伸到在所述裝配線一側上在所述自動焊接 裝配裝置附近的位置的第一移動路徑部分、和從在所述裝配線的相對側上在所述自動焊接 裝配裝置附近的位置延伸到所述工具管理區(qū)域的第二移動路徑部分；并且所述第二型號工具從所述工具管理區(qū)域到所述自動焊接裝配裝置的移動包括所述第 一移動路徑，并且所述第一型號工具從所述工具管理區(qū)域到所述自動焊接裝配裝置的移動 包括所述第二移動路徑。
25. —種機動車車體車間系統(tǒng)，包括 裝配線；自動焊接裝配裝置，定位在所述裝配線上； 零件源，布置在零件貨架上；限定從所述零件源延伸到所述自動焊接裝配裝置并且返回到所述零件源的移動路徑 的裝置；在所述自動焊接裝配裝置處的分級區(qū)域，包括沿所述移動路徑并在所述移動路徑附近 依次布置的多個子級區(qū)域；至少一個自動引導車輛，布置成用來選擇性地沿所述移動路徑移動，并且能操作以將 零件貨架運送到所述分級區(qū)域；以及在所述自動焊接裝配裝置上的自動機，能操作以隨后在子站之間依次移動所述零件貨架。
26. 根據(jù)權利要求25所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中所述分級區(qū)域包括沿所述移動路徑并在所述移動路徑附近依次布置的子級等待區(qū)域、 子級使用區(qū)域以及子級空區(qū)域；并且所述自動引導車輛包括裝載/卸載機構，該裝載/卸載機構與所述自動機能相互作用 地操作，在滿載的零件貨架在所述子級使用區(qū)域中以便由所述自動焊接裝配裝置使用、空 的零件貨架在所述子級空區(qū)域中并且所述子級等待區(qū)域中為空時，將滿載的零件貨架從所 述自動引導車輛裝載到所述子級等待區(qū)域上，并且將空的所述零件貨架裝載到所述自動引 導車輛上，以便返回到所述零件源。
27. 根據(jù)權利要求26所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中，在所述子級使用區(qū)域處滿載 的所述零件貨架的零件用盡后，所述系統(tǒng)能操作以將此時空的所述零件貨架從所述子級使 用區(qū)域移動到此時空的所述子級空區(qū)域，并且將在所述子級等待區(qū)域處的滿載的所述零件 貨架移動到此時空的所述子級使用區(qū)域以便由所述自動焊接裝配裝置使用。
28. 根據(jù)權利要求27所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)此后能操作以將攜 帶滿載的零件貨架的自動引導車輛從所述零件源移動到所述分級區(qū)域，將滿載的所述零件 貨架卸載到所述子級等待區(qū)域上，將空的所述零件貨架裝載到所述自動引導車輛上，并且 使所述自動引導車輛返回到所述零件源。
29. 根據(jù)權利要求26所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中，攜帶滿載的零件貨架的自動引導車輛從所述零件源到所述分級區(qū)域的所述移動起先包括所述自動引導車輛到所述子 級等待區(qū)域的移動，此后滿載的所述零件貨架被卸載到所述子級等待區(qū)域上，所述自動引 導車輛被移動到所述子級空區(qū)域，空的所述零件貨架被裝載到所述自動引導車輛上，并且 使所述自動引導車輛返回到所述零件源。
30. —種機動車車體車間系統(tǒng)，包括 裝配線；自動焊接裝配裝置，定位在所述裝配線上并且包括至少一個自動機； 至少一個自動引導車輛；工具管理區(qū)域，包括在所述自動焊接裝配裝置處用來在裝配線上裝配第一機動車型號 的第一型號工具和在所述自動焊接裝配裝置處用來在裝配線上裝配第二機動車型號的第 二型號工具；限定從所述工具管理區(qū)域延伸到所述自動焊接裝配裝置并且返回到所述工具管理區(qū) 域的移動路徑的裝置；用來引導所述至少一個自動引導車輛以選擇性地沿所述移動路徑移動的裝置； 在所述自動焊接裝配裝置處的工具使用區(qū)域；以及裝載/卸載機構，由所述自動引導車輛攜帶，并且與所述自動機能相互作用地操作，當 第一型號工具在所述工具使用區(qū)域中以便由所述自動焊接裝配裝置使用時，將攜帶第二型 號工具的自動引導車輛從所述工具管理區(qū)域移動到所述自動焊接裝配裝置，將所述第二型 號工具卸載到所述自動焊接裝配裝置上，并且此后，在第一型號車輛生產(chǎn)完成后，將所述第 一型號工具從所述工具使用區(qū)域除去，將所述第二型號工具移動到所述工具使用區(qū)域，將 所述第一型號工具移動到自動引導車輛上，并且使所述自動引導車輛返回到所述工具管理 區(qū)域。
31. 根據(jù)權利要求30所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中所述移動路徑包括從所述工具管理區(qū)域延伸到在所述裝配線一側上在所述自動焊接 裝配裝置附近的位置的第一移動路徑部分、和從在所述裝配線的相對側上在所述自動焊接 裝配裝置附近的位置延伸到所述工具管理區(qū)域的第二移動路徑部分；并且所述第二型號工具從所述工具管理區(qū)域到所述自動焊接裝配裝置的移動包括所述第 一移動路徑，并且所述第一型號工具從所述工具管理區(qū)域到所述自動焊接裝配裝置的移動 包括所述第二移動路徑。
32. 根據(jù)權利要求31所述的機動車車體車間系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)在第二型號車輛生 產(chǎn)完成前是能操作的，以利用自動引導車輛將其它工具從所述工具管理區(qū)域移動到所述自 動焊接裝配裝置，并且此后，在第二型號車輛生產(chǎn)完成后，將所述第二型號工具從所述工具 使用區(qū)域除去，利用自動引導車輛將所述第二型號工具移動到所述工具管理區(qū)域，并且將 所述其它工具移動到所述工具使用區(qū)域。
33. —種將工具和零件供給到位于機動車車體裝配線上的自動焊接裝配裝置的方法， 包括以下步驟設置零件源； 設置工具源；設置互連所述自動焊接裝配裝置、所述零件源及所述工具源的移動路徑；設置能夠沿所述移動路徑移動的多個自動引導車輛；以及選擇性地沿所述移動路徑移動所述自動引導車輛，以選擇性地將組成零件從所述零件 源運送到所述自動悍接裝配裝置，并且選擇性地將工具從所述工具源運送到所述自動焊接 裝配裝置。
全文摘要
一種用來管理部件和工具到自動焊接裝配裝置的運送的方法和設備，該自動焊接裝配裝置位于機動車車體裝配線上。自動引導車輛將部件從零件源運送到在自動焊接裝配單元上的零件分級區(qū)域，該零件分級區(qū)域包括子級等待區(qū)域、子級使用區(qū)域及子級空區(qū)域，并且進一步自動引導車輛將工具從工具管理區(qū)域運送到自動焊接裝配單元，此后，工具在型號轉換時，被移動到在裝配線附近的工具使用區(qū)域，此后，在進一步的型號轉換時，工具被從工具使用區(qū)域除去，并且被裝載到自動引導車輛上以便返回到工具管理區(qū)域。
文檔編號B23P23/00GK101722421SQ200910132979
公開日2010年6月9日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權日2008年10月31日
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