车身车间

数百个零件组装成一个车身。

车身制造是汽车制造中自动化程度最高的领域。除了焊接、翻边和激光切割,还有铆接和螺栓连接以及日趋常用的胶合,都是典型的作业流程。机器人单元、协作机器人以及滑车和电子索道等输送系统将共同确定这些流程。

未来工厂的特点是更加灵活的制造理念。这对多种多样的型号、及时供应材料以及缓冲高峰期的工作量提出更高的要求。仓储区域和生产要分开。在灵活的单元结构中进行安装。其中无人驾驶运输系统 (AGV) 将负责材料运输。

我们的传感器在车身车间的应用非常广阔。安全激光扫描仪可确保无人驾驶运输系统 AGV 的安全,并为其导航提供数据。有无和位置监控传感器可确保流程的平稳运行,安全传感器则可保证必需的机器安全。

1 无人驾驶运输系统 (AGV) 的保护和导航

要求:

AGV 的行驶路线应由安全传感器保护。保护区域应根据行驶和装载情况灵活调整。如果使用自然导航原理,则设备应同时为导航软件提供测量数据。

解决方案:

安全激光扫描仪 RSL 400 在一台设备内结合了安全技术与高级测量值输出功能。它具有 270° 扫描范围和 100 个可切换的区域组。因此,AGV 最好通过 2 台扫描仪进行保护。测量数据具有 0.1° 高角度分辨率和较小的测量误差。


2 无人驾驶运输系统 (AGV) 的光学轨迹追踪

要求:

无人驾驶运输系统 AGV 必须能在车间内安全、高效地移动。然而,庞大的生产和仓储区域往往是一个挑战。另外很多传感器由于尺寸的原因,不适合集成在平板车上。

解决方案:

地面上有一条对比鲜明的车道即为无人驾驶运输系统 AGV 的行驶路线。光学导向传感器 OGS 600 通过边缘检测来检测车道,并将控制信号发送至车辆传动器。其与地面的最小距离仅为 10 mm。


3 零件仓储的出入口保护

要求:

应通过光电安全传感器对仓储区域的出入口进行保护,并且不影响在工作范围的自由移动。

解决方案:

安全激光扫描仪 RSL 400 安装在出入口区域上方,垂直对准保护区域。从而避免工作范围受到影响。RSL 400 具有两个独立的保护功能,可同时监控两个出入口。通过 PROFINET-/PROFIsafe 接口轻松实现网络集成。


4 零件仓储的库存监控

要求:

在运行过程中,必须始终保证材料的供应。如果仓库一部分空闲,则应转到邻近位置取货,并申请补货。因此必须连续地对仓库占用情况进行监测,由于机械/车间条件的限制,传感器系统必须在较大的距离内可靠地运行。

解决方案:

测量传感器 ODS 10 或(分辨率更高的)ODKL 96 和 HT 10 系列开关传感器,即使在数米范围内也能提供稳定的检测结果。即使是发光和反光的表面也能可靠地检测。


5 滑车上的代码读取

要求:

滑车上的编码信息必须以非接触方式进行采集,以便跟踪制造过程。同时必须确保传感器与滑车/无人驾驶运输系统 AGV 之间保持足够的距离,这样才不至对 AGV 的车道造成妨碍。

解决方案:

条码和 RFID 技术均适于读取编码信息。条码技术将读取的数据转发到中央数据库。但数据写入的前提条件是实现离散自动化。此时 RFID 技术就大派用场:可选用带 RFID 读写器的 RFM 32 或具有更大检测范围的 RFM 62。


6 部件的有无监控

要求:

在连接和加工之前,必须检测部件是否存在及其形状、钻孔和凹槽或者其他特殊特性。通常情况下,必须在安全距离内进行检测。

解决方案:

适于短距离检测范围并且带背景抑制的漫反射传感器 HT 3 和适于长距离检测范围的 HT 46C,均可进行可靠的有无监控。具有不同光斑几何形状的型号最适合此应用。还可提供灵活的固定件、电缆和 IO­Link 型号。  


7 定型检验的有无监控

要求:

每道工序都需要定型检验。这通过识别不同型号中的结构部件来实现。由于应在工序运行期间进行检验,因此必须将传感器安装在机器人工作范围之外。

解决方案:

此款紧凑型测量和开关量 TOF 传感器 ODS 110 / HT 110 非常适合狭窄的安装环境。其可提供最大 5 米的检测范围。如需更大的检测范围,可选用 ODS 10 / HT 10 设备。


8 门的监控,带锁闭装置

要求:

出于维护目的,可以通过防护门进入会出现危险运动的区域。如果打开门后没有立即停止移动,则必须通过带锁闭装置的安全开关锁定门。应将工作和安全状态加以显示。

解决方案:

L 系列安全开关坚固耐用并具有锁闭装置,可将保护门锁定,直至发出电信号才会放行。除标准型外,还可提供带集成控制按钮和紧急停止以及带 RFID 编码的操作钥匙的设备。对集成 LED 状态指示器可补充使用 A7 系列光学和声学信号传感器。


9 转运站的区域保护

要求:

在整个流程中,确保机器人的危险区域和转运站的工作区域不得有人员出入。同时车辆应能够完全自动进入和离开工作区域。

解决方案:

机器人/无人驾驶运输系统 AGV 转运站的安全解决方案采用了安全激光扫描仪,以确保转运站的整个区域安全。当车辆驶过时,保护区域会通过从保护区域中受到遮挡 AGV 轮廓来动态适应车辆的位置。


10 质量/和完整性监控

要求:

为了进行质量和完整性监控,必须对形状或特性进行检测,并根据任务的不同,检查公差、精度、尺寸精度和完整性。应可选地通过数字输入/输出端或者串行接口对坐标和参数进行传输。

解决方案:

除了 BLOB 分析和代码读取,LSIS 462i 智能相机还可实现在同一操作界面下测量距离和几何形状(圆、直线和边缘)。有八个可自行编程的输入/输出端和一个工业 Ethernet 接口用于通信。


11 车身的有无和位置监控

要求:

为了使无人驾驶运输系统 AGV 驶向下一工位,必须检查无人驾驶运输系统 AGV 上车身的存在和正确定位。为此,必须在一个精确定义的距离内检测出突出的车身部件。

解决方案:

具有背景抑制功能而又经济实惠的 HT 25C 系列镜反射型扫描仪,因其能够可靠地检测发光材料,令人叹为观止。其具有安全等级为 1 级的红光、红外线和激光各种型号以及不同的光斑尺寸,能够最佳地满足各种要求。


12 升降机的定位和光学数据传输器

要求:

必须根据要接近的托盘,对高货架存储设备或升降机在 x 方向(行进轴)和 y 方向(升降轴)上定位。应以光学方式将行驶指令和位置数据传输至控制系统,以保证系统的高可用性。

解决方案:

采用 AMS 300i 激光测距仪或 BPS 300i 条码定位系统进行精确定位。DDLS 500i 数据传输光栅可紧靠 AMS 300i 设备而无偏移且不受干扰地运行。可选择的检测范围、接口和协议确保最佳的解决方案。


13 升降机中滑车的有无监控

要求:

为了检查升降机出口是否未占用,必须检查升降机上是否存在滑车或车身。

解决方案:

此应用适合采用感应传感器。由于滑车和升降机公差必须得到补偿,因此推荐使用具有较大传感范围的传感器,例如:IS/ISS 244 的方形结构或 IS 200 系列的 3 倍开关距离的圆柱形结构。


14 车身仓储中的站位控制

要求:

在将车身从升降机移至未占用站位之前,必须检查该站位未占用还是已占用。为了能将不同的车身入库,应使用滑车进行检测。

解决方案:

紧凑型 HRT 25 LR 漫反射传感器的检测范围可达 2.5 米。如果需要更大的检测范围,则适合使用测距传感器 ODS 10 或开关量漫反射传感器 HT 10。