一种叉车中控总装线AGV输送调度系统及其调度方法

计算;推算;计数设备的制造及其应用技术一种叉车中控总装线agv输送调度系统及其调度方法技术领域1.本发明涉及叉车中控总装线agv输送调度领域，具体是一种叉车中控总装线agv输送调度系统及其调度方法。背景技术：2.现有叉车中控总装线采用人工推车输送零部件，由于中控零部件众多，推车重量大，对工人的体力消耗巨大；总装线产量大时，人工配送吃力，配送节奏难以满足生产要求。3.如中国专利号为202110769831.5的基于数字孪生预测的露天矿无人驾驶卡车调度系统及方法中，所述调度系统包括智能调度平台、模型模块和调度计算模块；智能调度平台通过信号塔与矿卡、电铲、卸载区建立网络通讯，用于接收矿卡、电铲、卸载区的状态信息并发送至模型模块以更新各模型实例，并将输出结果发送至调度计算模块；调度计算模块用于基于接收的输出结果，运算调度算法，计算矿卡的调度任务并输出调度指令，智能调度平台通过信号塔将调度指令发送至矿卡。该专利解决了人工驾驶车辆行驶速度和行驶轨迹不一致、行驶同样路径所需时长不一样、调度系统无法及时获取行车位置的问题，以及无法提前预测导致装卸区负责不均衡的问题，但是这种计算可能会有误差，因为不是真实的速度，无法使得问题提前暴露。技术实现要素：4.为了解决上述问题，本发明提出一种叉车中控总装线agv输送调度系统及其调度方法。5.一种叉车中控总装线agv输送调度系统，包括调度系统、通过无线通讯模块与调度系统连接的agv无线通讯模块、产线无线通讯模块，还包括通过网线与调度系统连接的mes系统；还包括：6.agv控制系统，与agv无线通讯模块通讯，根据导航和定位信息类，控制agv的运行；7.产线控制系统，与产线无线通讯模块通讯，集成产线的传感信息，控制产线的运行和显示类状态；8.数字孪生，通过数字总线与mes系统连接通讯，用于将产线现场的所有信号均接入数字孪生的系统中，数字孪生数模内建立对应的信号接口，接收并再现信号。9.所述的无线通讯模块和通讯均为can通讯。10.所述的调度系统用于根据产线无线模块的信号，通过agv无线通讯模块调配agv运送叉车所需装配零件至产线。11.所述的agv无线通讯模块用于连接agv控制系统和调度系统，使两者能够通讯。12.所述的产线无线通讯模块用于连接产线控制系统和调度系统，使两者可以通讯。13.所述的mes系统用于集成生产调度、产品跟踪和报表管理类功能，负责产线的生产管理和调度执行。14.agv控制系统包括运动控制模块、导航控制模块、定位控制模块；15.运动控制模块，与agv驱动电机的驱动器连接，通过控制电机的启停与转速，控制agv的运动；16.导航控制模块，与agv导航传感器连接，通过导航信息的通讯，控制agv的运动方向；17.定位控制模块，与agv定位传感器连接，通过定位信息的通讯，控制agv的位置感知。18.产线控制系统包括产线输送控制模块、叉车上线传感系统、仓储灯光控制模块；19.产线输送控制模块，与产线输送设备连接，通过rs485通讯，传递产线的输送速度类信息；20.叉车上线传感系统，与产线前端的传感器连接，叉车上线时会触发传感器产生电信号，告知系统有新待装配叉车；21.仓储灯光控制模块，与仓库的显示灯连接，当接收到调度系统发来的信号，能通过灯光的点亮，提醒待取产品的种类位置和数量类信息。22.一种叉车中控总装线agv输送调度系统的调度方法，其具体步骤如下：23.s1、mes发送生产指令：mes系统根据叉车中控总装线调度系统的无线通讯模块接收现场传感器的i/o信号，建立各类待装配叉车和零件的物流模型，计算呈现叉车装配的生产效率和进度类数据；再根据输入的生产计划，显示整体生产进度，为管理者提供便捷的生产情况一览；24.s2、数字孪生导入模型：产线数字孪生体和零部件数字孪生体通过导入模型，建立运动组件并命名，通过编辑各个运动组件的属性，建立模型的链接和编写产线运行程序，仿真实际产线的运行，约束运动轨迹，定义虚拟控制信号；25.s3、数字孪生推算数量并反馈：根据映射模型的运行情况，通过数字孪生的算法控制模型的运行加速，及时推演现有零件和排产情况下可能存在的问题，如特定零部件数量不足类，并将报错信号通过数字总线反馈mes；26.s4、mes与数字孪生通讯：mes系统内，根据叉车的装配工艺和计划，输入各类型叉车的零部件明细表和生产计划表；27.s5、数字孪生多次模拟运行：原料数量发生变化或订单变化、安排时，mes发生变更，数字孪生重新模拟运行，并反馈mes排产可行性，mes实时调整生产安排；28.s6、agv运行至下料点取空框：叉车中控总装线上随着产线输送有待装配叉车进入后，总装线前端的传感器发送信号至mes,mes向调度系统发送送料信号，调度系统指挥agv运行至下料框点，同时携带两台空料车；29.s7、零部件库对奔驰装配用的叉车零件亮灯：mes根据叉车型号的不同，在所需装配的对应零部件仓位，控制灯光亮灭和数量；30.s8、agv运行至零件部件库起点处：agv按运行路线至零件库起点处，读取到地面位置信息，进入等待模式，车辆停止前进；31.s9、激光检测是否有捡料人员：agv上配置的激光传感器扫描指定区域人员，若对应区域无工作人员，则停车报警等待；32.s10、agv进入跟随模式，跟随捡料人员前进：当配料人员前往4所示的零件库起点处，agv进入跟随模式，配料人员根据mes在对应零部件仓位的灯光亮灭和数量，将对应零部件捡取至agv携带的料车上，配料人员沿着零部件库前进，agv低速跟随前进，方便配料人员捡取零件；33.s11、agv运行至零件部件库重点处，开启常规导航模式：到达零件库终点时，读取到地面位置信息，agv结束跟随模式，切换常规导航模式；34.s12、agv运行至上料框点后停止；35.s13、达到上料点后，agv料框牵引杆降下：agv牵引机构下降，与料车脱钩后离开；36.s14、是否有新的运输任务：若有新的输送任务，则前进至下料点取空料框，再次循环完成任务，若暂时没有输送任务，则返回待机点充电。37.所述的步骤s2中，mes系统通过数字总线将接收的数字信号同步传输给数字孪生映射模型的虚拟控制信号接口，映射模型根据产线设备参数及现场运行参数等比例设置，收到信号后开始同步动作，模拟再现现场运行情况。38.本发明的有益效果是：数字孪生实时显示从设计到生产制造及物流的数字3d全流程，极大的方便了管理和维护人员对产线重点区域的关注；同时数字孪生对叉车装配进度、效率、突发情况进行显示、学习和推演，从而为智能分配资源，提高生产效率提供基础。可以根据原料变化和订单变化，实时反馈mes调整整体生产安排，提供更高效率的生产方案。附图说明39.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。40.图1为本发明的系统组成结构示意图；41.图2为本发明的流程结构示意图。具体实施方式42.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。43.如图1所示，一种叉车中控总装线agv输送调度系统，包括调度系统、通过无线通讯模块与调度系统连接的agv无线通讯模块、产线无线通讯模块，还包括通过网线与调度系统连接的mes系统；还包括：44.agv控制系统，与agv无线通讯模块通讯，根据导航和定位信息类，控制agv的运行；45.产线控制系统，与产线无线通讯模块通讯，集成产线的传感信息，控制产线的运行和显示类状态；46.数字孪生，通过数字总线与mes系统连接通讯，用于将产线现场的所有信号均接入数字孪生的系统中，数字孪生数模内建立对应的信号接口，接收并再现信号。47.所述的无线通讯模块和通讯均为can通讯。48.所述的调度系统用于根据产线无线模块的信号，通过agv无线通讯模块调配agv运送叉车所需装配零件至产线。49.所述的agv无线通讯模块用于连接agv控制系统和调度系统，使两者能够通讯。50.所述的产线无线通讯模块用于连接产线控制系统和调度系统，使两者可以通讯。51.所述的mes系统用于集成生产调度、产品跟踪和报表管理类功能，负责产线的生产管理和调度执行。52.agv控制系统包括运动控制模块、导航控制模块、定位控制模块；53.运动控制模块，与agv驱动电机的驱动器连接，通过控制电机的启停与转速，控制agv的运动；54.导航控制模块，与agv导航传感器连接，通过导航信息的通讯，控制agv的运动方向；55.定位控制模块，与agv定位传感器连接，通过定位信息的通讯，控制agv的位置感知。56.相对于数字孪生原生的软件不会自己提高仿真速度的，本发明通过mes系统与数字孪生通讯，提高模型仿真的速度，使存在的问题提前暴露，是与现实1：1完全再现，使用agv进行配送叉车中控零部件，解决了人工配送满足不了大批量生产的问题，提高了配送效率和装配线的工作效率及稳定性。57.产线控制系统包括产线输送控制模块、叉车上线传感系统、仓储灯光控制模块；58.产线输送控制模块，与产线输送设备连接，通过rs485通讯，传递产线的输送速度类信息；59.叉车上线传感系统，与产线前端的传感器连接，叉车上线时会触发传感器产生电信号，告知系统有新待装配叉车；60.仓储灯光控制模块，与仓库的显示灯连接，当接收到调度系统发来的信号，能通过灯光的点亮，提醒待取产品的种类位置和数量类信息。61.叉车装配过程中，有部分零件可通用，有部分零件不可通用，零件库的零件数量在不断变化，需要专配的叉车型号根据订单数量和交期也在变化，一种零件的缺失或数量变化等，可能极大的影响产线的进程，传统工作方式或者单纯的mes需要大量的时间去核对确认及修改进程，本发明通过数字线程将mes系统接收的实时数据，反馈到建立的产线数字孪生中，为mes和数字孪生提供了lot平台。62.如图2所示，一种叉车中控总装线agv输送调度系统的调度方法，其具体步骤如下：63.s1、mes发送生产指令：mes系统根据叉车中控总装线调度系统的无线通讯模块接收现场传感器的i/o信号，建立各类待装配叉车和零件的物流模型，计算呈现叉车装配的生产效率和进度类数据；再根据输入的生产计划，显示整体生产进度，为管理者提供便捷的生产情况一览；64.s2、数字孪生导入模型：产线数字孪生体和零部件数字孪生体通过导入模型，建立运动组件并命名，通过编辑各个运动组件的属性，建立模型的链接和编写产线运行程序，仿真实际产线的运行，约束运动轨迹，定义虚拟控制信号；65.s3、数字孪生推算数量并反馈：根据映射模型的运行情况，通过数字孪生的算法控制模型的运行加速，及时推演现有零件和排产情况下可能存在的问题，如特定零部件数量不足类，并将报错信号通过数字总线反馈mes；66.s4、mes与数字孪生通讯：mes系统内，根据叉车的装配工艺和计划，输入各类型叉车的零部件明细表和生产计划表；；67.s5、数字孪生多次模拟运行：原料数量发生变化或订单变化、安排时，mes发生变更，数字孪生重新模拟运行，并反馈mes排产可行性，mes实时调整生产安排；68.s6、agv运行至下料点取空框：叉车中控总装线上随着产线输送有待装配叉车进入后，总装线前端的传感器发送信号至mes,mes向调度系统发送送料信号，调度系统指挥agv运行至下料框点，同时携带两台空料车；69.s7、零部件库对奔驰装配用的叉车零件亮灯：mes根据叉车型号的不同，在所需装配的对应零部件仓位，控制灯光亮灭和数量；70.s8、agv运行至零件部件库起点处：agv按运行路线至零件库起点处，读取到地面位置信息，进入等待模式，车辆停止前进；71.s9、激光检测是否有捡料人员：agv上配置的激光传感器扫描指定区域人员，若对应区域无工作人员，则停车报警等待；72.s10、agv进入跟随模式，跟随捡料人员前进：当配料人员前往4所示的零件库起点处，agv进入跟随模式，配料人员根据mes在对应零部件仓位的灯光亮灭和数量，将对应零部件捡取至agv携带的料车上，配料人员沿着零部件库前进，agv低速跟随前进，方便配料人员捡取零件；73.s11、agv运行至零件部件库重点处，开启常规导航模式：到达零件库终点时，读取到地面位置信息，agv结束跟随模式，切换常规导航模式；74.s12、agv运行至上料框点后停止；75.s13、达到上料点后，agv料框牵引杆降下：agv牵引机构下降，与料车脱钩后离开；76.s14、是否有新的运输任务：若有新的输送任务，则前进至下料点取空料框，再次循环完成任务，若暂时没有输送任务，则返回待机点充电。77.数字孪生实时显示从设计到生产制造及物流的数字3d全流程，极大的方便了管理和维护人员对产线重点区域的关注；同时数字孪生对叉车装配进度、效率、突发情况进行显示、学习和推演，从而为智能分配资源，提高生产效率提供基础；能够根据原料变化和订单变化，实时反馈mes调整整体生产安排，提供更高效率的生产方案。78.所述的步骤s2中，mes系统通过数字总线将接收的数字信号同步传输给数字孪生映射模型的虚拟控制信号接口，映射模型根据产线设备参数及现场运行参数等比例设置，收到信号后开始同步动作，模拟再现现场运行情况。79.所述的步骤s4中，当mes收到数字孪生反馈的排产报错信号后，通过调度系统编写的算法程序确定报错类型，检索并导出排产计划表中下一类型叉车的零部件明细表，并比对零部件仓库的对应仓储位数字信号，确认是否可进行排产及可排产数量，供管理人员选择。80.本发明是mes映射后根据现场推演，将生产安排反馈mes，mes进行调整；提供了mes和数字孪生平台双向沟通的数字线程平台，有新产品待上线时，也可以事先通过数字孪生的模型结合mes系统累积的数据进行模拟，对之后实际生产的情况和发展有比较清楚的认知，有助于企业的成本核算和规划。81.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。









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