本发明涉及一种用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的方法、一种计算机可读存储介质和一种用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的系统。
背景技术：
1、随着不同车型的日益丰富以及消费者对于车辆的个性化需求的不断增长，对车辆制造商的混线生产提出愈加严峻的挑战。特别是，在不同厂区或不同生产线焊装完成的白车身可能需要运输到同一涂装车间进行外部颜色的涂装。然而，为了使减少涂装中的颜色变化以节省涂装材料和颜色调配的耗费，又需要在向涂装车间输送白车身时又将要涂装相同颜色的不同车型重新组织和排序在一起。
2、为了实现这点，在现有技术中通常使用平面并排轨道式的焊装白车身存储线(wbs)和立体框架式的立体库系统(cbs)。然而，焊装白车身存储线占地面积大并且缺乏灵活性和机动性来在多种车型之间快速组织和排序。立体库系统虽然能实现快速响应，但造价高昂，无法在车型种类多批量小的情况下实现合理的投入产出比。
3、因此，如何实现对在混线生产中的白车身进行快速、灵活、准确并且成本低廉的暂存转运成为一项亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的任务在于，提供一种用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的方法、一种计算机可读存储介质和一种用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的系统，所述方法和系统能够快速、灵活且准确实现对于不同车型的白车身的存入和取出，从而满足接下来的涂装工序所提出的排序和组织的要求，并且整体建造投入成本低廉。
2、本发明的第一方面涉及一种用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的方法，所述方法包括用于将白车身存入到存储区域中的入库流程和用于将白车身从所述存储区域取出的出库流程，其中，所述存储区域具有分布于多条通道上的多个库位，
3、其中，所述入库流程包括：
4、扫描待入库的白车身的识别码；
5、为所述待入库的白车身分配存储区域内的库位；
6、记录白车身的入库信息，所述入库信息至少包括所述识别码和所述库位；并且
7、为该白车身的入库任务提供关于库位的视觉指示，
8、其中，所述出库流程包括：
9、从工业生产系统接收白车身的出库指令；
10、根据所述出库指令选择待出库的白车身；
11、基于所记录的入库信息确定待出库的白车身的库位；
12、为该白车身的出库任务提供关于库位的视觉指示；并且
13、在出库任务结束时扫描所出库的白车身的识别码。
14、在本发明的范畴内，所述白车身可以涉及不同车型、特别是不同驱动方式的车辆的白车身，如内燃机汽车(ice)、电动汽车(ev)、如燃料电池车(fcv)和纯电动车辆(bev)以及混合动力电动汽车(hev)、如插入式混合动力车辆(phev)和增程式混合动力车辆(erev)等。
15、在本发明的范畴内，所述存储区域具有分布于多条通道上的多个库位。优选地，所述存储区域可以涉及搁架、特别是多层搁架的阵列式排布，从而实现存储空间的优化利用。例如，每个通道旁可以设置一组或两组搁架。每组搁架可以包括沿水平方向延伸的多列和沿竖直方向延伸的多层。示例性地，一组搁架可以包括5列，每列中又包括3层。也就是说一组搁架可以提供15个库位来存放白车身。在存储区域中例如可以一共设置六组这样的搁架，这六祖搁架之间以四条通道间隔开。通道的宽度特别是可以依据叉车所需的回转空间而定。
16、具体而言，在白车身达到后首先按照入库流程将白车身存入到存储区域中。在此，首先优选地利用入库扫描装置来扫描位于待入库的白车身下方的识别码、特别是车辆识别号码(vin)等。接着，优选地利用可编程逻辑控制器为所扫描的白车身分配一个在存储区域内的当前空闲的库位。并且相应记录或者说存储白车身的入库信息、特别是将其存储在所述可编程逻辑控制器中。所述入库信息至少包括所扫描的识别码和所分配的库位，但也可以包括入库时间、车型、预设颜色等等。然后，为该白车身的入库任务提供关于库位的视觉指示。在此，所述关于库位的视觉指示可以为执行入库任务的人员提供辅助，以保证白车身能够被准确地存入到正确的库位中。在此，入库任务例如可以是人员利用叉车将带有托架的白车身运载到相应的库位中。期间，执行入库任务的人员可以通过视觉指示方便且准确地来定位相应的库位，而不会因未记准库位号或混淆邻近的库位等而将白车身放入到错误的库位中。由此，在入库流程中，一方面入库的白车身的数据能够得到信息化、数据化的录入，另一方面也保证在人工入库过程中的准确性，尽可能避免发生放入到不正确的通道、库位等错误。
17、与入库流程并行地，特别是响应于工业生产系统(ips)为下一涂装工序而发出的出库指令，能够灵活且准确地实施按照本发明的出库流程。在此，首先，优选利用可编程逻辑控制器来接收来自工业生产系统的出库指令，所述出库指令例如可以包括一个或多个白车身、特别是其识别码。接着，基于前述记录的入库信息确定待出库的白车身的库位。继而为该白车身的出库任务提供关于库位的视觉指示。所述关于库位的视觉指示同样地可以为执行出库任务的人员提供辅助，以保证白车身能够从正确的库位被准确地取出。在此，出库任务例如可以是人员利用叉车将带有托架的白车身从其库位运载到出库位置。期间，执行出库任务的人员同样可以通过视觉指示方便且准确地来定位相应的库位，避免因未记准库位号或混淆邻近的库位等而取出错误的白车身中。最后，在出库任务结束时再次扫描所出库的白车身的识别码，从而进一步保证所取出的白车身对应于要出库的白车身。由此，一方面能够借助信息化、数据化的记录来保证快速查找到相符的白车身，另一方面也保证在人工出库过程中的准确性，尽可能避免取出不正确的白车身等错误。
18、特别是要指出的是，通过本发明的入库流程和出库流程，白车身可以被随机地分配暂存的库位，而没有任何到达次序、车型种类、车型批量上的限制；在出库流程中，可以响应于来自上级系统、即工业生产系统的指令而取出任意库位中的白车身，也几乎不会受到车型种类、车型批量、转运次序上的限制。有鉴于此，本发明所提供的灵活性对于多车型变批量的混线生产是特别适宜的。
19、通过按照本发明的方法提供对混线生产中的白车身的暂存转运，实现对不同车型的白车身的半自动的出入库，其中，能够快速响应于工业生产系统的指令；不受到到达次序、车型种类、车型批量、转运次序上的限制，从而提供白车身的灵活的暂存和转运；并且通过出入库的信息化管理来保证将白车身准确无误地转运出。同时，由于仅涉及到存储区域(如搁架)的建设以及常规的电子元器件(如可编程逻辑控制器、视觉指示装置等)的实现而使得建造成本保持低廉。
20、按照本发明的一种实施方式，所述关于库位的视觉指示可以包括库位号的显示以及库位灯的点亮。例如，所述库位号可以是三个数字，这三个数字分别代表第几组搁架中的第几列上的第几层。与传统的先存入再登记或者按序依次排放的入库流程不同，向人员直接指示所要放入的库位号可以提高工作任务的明确性，简化任务执行难度。所述库位号优选可以利用数码显示器来显示。特别是规定，存储区域中的每个库位配置有库位灯，所述库位灯可以明确地向人员指示入库任务或出库任务中所指定的库位。在此，通过设置这样的库位灯来实现防呆设计，使人员无需要过多花费注意力便可尽可能高效无误地完成正确的入库任务或出库任务。
21、按照本发明的一种实施方式，所述关于库位的视觉指示还可以包括至所述库位的指引灯的点亮。在此，指引灯优选可以是设置在相应通道入口处的引导灯和/或表示在通道内部行进长度的灯条。例如，引导灯可以设置在库位所在的一组搁架中位于通道入口处首个搁架上，从而清楚地表示所要存入的库位在通道这一侧的搁架上，使执行出入库任务的人员快速找到对应的一组搁架或所要进入的通道。另外，在地面上或在搁架的横隔板外侧面上可以对应于具体库位在通道中的深度而亮起叉车所需行进长度的灯条，从而向执行出入库任务的人员表示叉车可以行进至此并且可在该停车位置找到对应的库位。通过该实施方式可以极大地减轻执行出入库的人员在驾驶叉车并且寻找库位过程中的负担，使其更为轻松地完成任务，而不会因疲劳、记忆偏差等而出现错放、错拿等现象，极大地保证白车身在存储区域中的顺畅流转。特别是，所述库位灯和所述指引灯的颜色分别对于入库任务和出库任务是不同的。示例性的，以红色的库位灯和/或指引灯表示出库任务，而以绿色的库位灯和/或指引灯表示入库任务，从而为执行不同任务的人员提供区别性的视觉指示。
22、按照本发明的一种实施方式，可以通过设置在库位中的传感器和/或通过对监视画面的图像识别来反馈入库任务和出库任务的执行情况；和/或可以通过由人员触发的开关的激活来表示入库任务或出库任务的执行完成。所述传感器例如可以是接近传感器、光栅传感器或磁传感器等。借助于所述传感器可以反馈是否有白车身存入到正确的库位中或者是否从正确的库位中取出白车身。除此之外，也可以考虑对监视画面进行图像识别来判定是否白车身被存入到正确的库位中或者是否从正确的库位中取出。通过该实施方式进一步确保入库任务和出库任务得到准确执行，并且可以在发生错误时例如通过报警灯、报警音灯及时通知到执行任务的人员。另一方面，所述开关特别可以是拉绳开关、遥控开关或接近开关等，该开关可以由执行出入库的人员来触发，而开关的激活则可以表示前一视觉指示的任务已完成，可以开始下一任务。
23、按照本发明的一种实施方式，所述白车身的出库指令可以涉及多个待出库的白车身的序列，按照涂装配色在考虑先进先出原则的情况下可以在所述序列的范围内相对灵活地选择当前待出库的白车身。在此，有利地从工业生产系统接收包含一组白车身的出库指令。在出库流程中可以更为灵活地按需调整实际出库的顺序，只要保证要涂装相同的颜色的白车身接连在一起，并且也确保白车身也不会在存储区域停留过长时间、如24小时、5天、10天、14天或30天以上。
24、由于在涂装过程中对同一颜色的涂装不会严格限制白车身的先后顺序，为了便于出库任务的高效执行可以有利地可以前后调换部分顺序。因此，按照本发明的一种实施方式可以规定：如果当前待出库的白车身所在的通道被其他出入库任务占用，则从所述序列选择在后的、其通道未被占用的白车身。同时，也有利地为所述待入库的白车身分配未被其他出入库任务所占用的通道内的库位。通过该实施方式保证每个通道中仅会出现一辆叉车，出入库任务不会被干扰。
25、按照本发明的一种实施方式，在执行入库任务期间，如果发现所分配的库位已放入有另外的白车身，则取出所述另外的白车身，将待入库的白车身放入到所分配的库位中，并且对所述另外的白车身重新执行入库流程；和/或在执行出库任务期间，如果发现所确定的库位上未放入有白车身，则跳转到下一个待出库的白车身的出库任务；如果出库任务结束时扫描到错误的识别码，则对所扫描的白车身重新执行入库流程。通过该实施方式有利地规定了在按照本发明的方法实施过程中发现错误的快速纠正手段，保证出入库流程的高效运转。特别是规定了对发现了错误入库或错误出库的白车身重新扫描入库，一方面不会因单个错误导致出入库流程无法进展，另一方面通过重新扫描入库将其再次纳入到库存管理中，确保其不会在存储区域停留过长时间。
26、本发明的第二方面涉及一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上存储有可执行的指令，在执行所述指令时，所述指令促使计算机实施前文所述的用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的方法。
27、本发明的第三方面涉及一种用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的系统，所述系统设置为用于实施前文所述的用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的方法，以用于实现将白车身存入到存储区域中以及将白车身从所述存储区域取出，其中，所述存储区域具有分布于多条通道上的多个库位，所述系统包括：
28、入库扫描装置，所述入库扫描装置设置为用于扫描待入库的白车身的识别码；
29、出库扫描装置，所述出库扫描装置设置为用于扫描所出库的白车身的识别码；
30、视觉指示装置，所述视觉指示装置用于为白车身的出入库任务提供关于库位的视觉指示；以及
31、可编程逻辑控制器(plc)，所述可编程逻辑控制器设置为用于与入库扫描装置、出库扫描装置和视觉指示装置连接并且与工业生产系统通信。
32、具体而言，在入库流程中，所述可编程逻辑控制器可以设置为用于：控制入库扫描装置扫描待入库的白车身的识别码；为所述待入库的白车身分配存储区域内的库位；记录白车身的入库信息；并且控制所述视觉指示装置为该白车身的入库任务提供关于库位的视觉指示。在出库流程中，所述可编程逻辑控制器可以设置为用于：从工业生产系统接收白车身的出库指令；根据所述出库指令选择待出库的白车身；基于所记录的入库信息确定待出库的白车身的库位；控制所述视觉指示装置为该白车身的出库任务提供关于库位的视觉指示；并且在出库任务结束时控制出库扫描装置扫描所出库的白车身的识别码。特别是，所述可编程逻辑控制器还可以向工业生产系统通知最终出库的白车身的识别码。
33、通过本发明的系统提供对混线生产中的白车身的暂存转运，实现对不同车型的白车身的半自动的出入库，其中，能够快速响应于工业生产系统的指令；不受到到达次序、车型种类、车型批量、转运次序上的限制，从而提供白车身的灵活的暂存和转运；并且通过出入库的信息化管理来保证将白车身准确地转运出；由于仅涉及到存储区域的构建以及常规的电子元器件而使得建造成本保持低廉。
34、按照本发明的一种实施方式，所述视觉指示装置包括用于显示库位号的数码显示器和配置给存储区域中的每个库位的库位灯。
35、按照本发明的一种实施方式，所述视觉指示装置还包括用于指引至相应库位的指引灯、设置在相应通道入口处的引导灯和/或表示在通道内部行进长度的灯条。特别是，所述库位灯和所述指引灯的颜色分别对于入库任务和出库任务是不同的。
36、按照本发明的一种实施方式，所述系统可以包括设置在库位中的传感器和/或设置在通道中的监视摄像机；和/或在入库扫描装置和/或出库扫描装置周围可以设置有由人员触发的开关、特别是拉绳开关、遥控开关或接近开关。所述传感器例如可以是接近传感器、光栅传感器或磁传感器等。借助于所述传感器可以反馈是否有白车身存入到正确的库位中或者是否从正确的库位中取出白车身。除此之外，可以通过对优选设置在每个通道中的监视摄像机的监视画面进行图像识别来判定是否有白车身存入到正确的库位中或者是否从正确的库位中取出白车身。通过该实施方式进一步确保入库任务和出库任务得到准确执行，并且可以在发生错误时例如通过报警灯、报警音灯及时通知到执行任务的人员。除此之外，执行出入库任务的人员还可以通过触发设置在入库扫描装置和/或出库扫描装置周围的开关、特别是拉绳开关、遥控开关或接近开关来表示前一视觉指示的出入库任务已完成，可以开始下一任务。所述开关也与可编程逻辑控制器相连接。
37、按照本发明的一种实施方式，所述系统包括用于将出库的白车身转运到位于通廊中的主输送链中的转运设备，其中，所述转运设备包括沿输送方向相继设置的如下组件：
38、用于将白车身与托架分离的托架分离装置；
39、用于将输送白车身的第一链床抬升至中间高度的第一升降装置；
40、伸缩旋转链床；以及
41、用于将输送白车身的第二链床从通廊下方抬升至主输送链高度并且衔接到主输送链中的第二升降装置。
42、按照本发明的该实施方式的转运设备特别提供了一种将白车身移载到所述主输送链上或者说插入到主输送链的白车身队列中的可能性。在此，主输送链指的是在厂区中将白车身从主焊装车间成队列地运输至涂装车间的链式运输线。为了不影响厂区内车辆和人员的通行，这样的主输送链通常位于空中封闭连廊结构中。按照本发明的该实施方式的转运设备特别是适用于加装于这样的空中封闭连廊结构，使得混线生产中的非来自于主焊装车间的白车身也可以便捷地进入到通廊中的主输送链上。在此，所述转运设备特别有利地可以适用于生产线的额外扩充、个性化白车身的单独定制、特殊用途车辆(试验用车、展览用车、炉温车、切车、审核用车等)的非常规制造的场景等，使得在主焊装线以外制造的白车身也可以利用主输送链运输到涂装车间，而无需对涂装车间的入口进行改造。
43、在此，所述转运设备包括沿输送方向相继设置的如下组件：用于将白车身与托架分离的托架分离装置；用于将输送白车身的第一链床抬升至中间高度的第一升降装置；伸缩旋转链床；以及用于将输送白车身的第二链床从通廊下方抬升至主输送链高度并且衔接到主输送链中的第二升降装置。
44、按照本发明的该实施方式的转运设备特别是基于如下考虑：首先，转运设备能够实现主输送链应在大部分时段仍保持接续状态，而不应影响的主输送链的主要运行工作。其次，需要将白车身快速高效地送入到主输送链上，而不应过长地中断主输送链的运行。而且，为了保证接下来的涂装工序的接连实施而不会在两个相继输送的白车身之间留有过长的间隔，因此需要的是将多个白车身尽可能接连地移载到主输送链上。
45、除此之外，通廊和厂房的结构因素也可能对转运设备提出了较多限制。一方面，通廊的设计高度通常高于厂房屋顶的高度，并且通廊和厂房的主体受力机构、如通廊的桁架梁、厂房的柱结构不能被破坏中断。另一方面通廊周边地面还可能埋有电力、热力等能源管线，无法将厂房直接延伸到通廊下方，并且也无法在通廊附近设置重型升降装置。
46、为了满足上述要求和限制，按照本发明的该实施方式的转运设备中沿输送方向相继设置有托架分离装置、第一升降装置、伸缩旋转链床以及第二升降装置。通过这样的布置结构可以实现诸多有利效果。首先，用于将输送白车身的第二链床从通廊下方抬升至主输送链高度并且衔接到主输送链中的第二升降装置可以在其他组件运行的情况下保持在主输送链高度处，从而在等待后续白车身或者在转运设备不工作的时间段上保持主输送链的接续状态。其次，由于白车身可以借助于两个升降装置分次抬升至中间高度和主输送链高度，可以快速高效地将已提升至中间高度并且已转向的白车身送入到主输送链上，而不会过长地中断主输送链的运行。而且，由于转运设备的各个组件均包含有链床，使得多个白车身可以缓存在转运设备的每个链床上，因此多个白车身的转运过程可以连续实施，因而在送入到主输送链中的两个相继的白车身之间不会留有过长的间隔。除此之外，通过设置两个升降装置可以分别匹配于厂房高度和通廊高度。特别是由于第二升降装置仅需要将白车身连同链床抬升较小的高度，因而在通廊下方无需设置重型升降装置。另外，通过伸缩旋转链床可以快速可靠地改变来自仅可能建造在通廊侧面的厂房中、输送方向垂直于主输送链的输送方向的白车身的定向，使其定向平行于主输送链的输送方向。
47、按照本发明的一种实施方式，所述托架分离装置中构成有用于将白车身吊装到链床上的吊具小车；和/或所述第一升降装置构成为双柱式升降机；和/或所述第二升降装置构成为剪式升降机，其中，所述第一升降装置中的第一链床的延伸方向优选垂直于所述第二升降装置中的第二链床的延伸方向。
48、按照本发明的一种实施方式，在所述托架分离装置上游集成有出库扫描区域和质量检查区域；优选地在托架分离装置中提供托架取回区域，特别是所述出库扫描区域和所述托架取回区域构成为偏心提升运输机。由此可以通过偏心提升运输机的提升和下降来便利于叉车将所出库的白车身摆放到出库扫描区域，并且便利于叉车将所分离的托架从托架取回区域中取走。
49、需要说明的是，按照本发明一个方面的特征、功能、效果和优势等同样可以参照本发明的其他方面的上述描述。此外，在本发明中所描述的各个方面可以按照多样的方式彼此组合。
1.一种用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的方法，所述方法包括用于将白车身存入到存储区域中的入库流程和用于将白车身从所述存储区域取出的出库流程，其中，所述存储区域具有分布于多条通道上的多个库位，
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关于库位的视觉指示包括库位号的显示以及配置给存储区域中的每个库位的库位灯的点亮。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，所述关于库位的视觉指示还包括至所述库位的指引灯的点亮；所述指引灯优选包括设置在相应通道入口处的引导灯和/或表示在通道内部行进长度的灯条；特别是，所述库位灯和所述指引灯的颜色分别对于入库任务和出库任务是不同的。
4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过设置在库位中的传感器和/或通过对监视画面的图像识别来反馈入库任务和出库任务的执行情况；和/或通过由人员触发的开关的激活来表示入库任务或出库任务的执行完成。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述白车身的出库指令涉及多个待出库的白车身的序列，按照涂装配色在考虑先进先出原则的情况下选择当前待出库的白车身。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，
7.按照权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，
8.一种计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上存储有可执行的指令，在执行所述指令时，所述指令促使计算机实施根据权利要求1至7之一所述的方法。
9.一种用于对混线生产中的白车身进行暂存转运的系统，所述系统设置为用于实施按照权利要求1至7之一所述的方法，以用于实现将白车身存入到存储区域中以及将白车身从所述存储区域取出，其中，所述存储区域具有分布于多条通道上的多个库位，
10.按照权利要求9所述的系统，其特征在于，所述视觉指示装置包括用于显示库位号的数码显示器和配置给存储区域中的每个库位的库位灯。
11.按照权利要求10所述的系统，其特征在于，所述视觉指示装置还包括用于指引至相应库位的指引灯；所述指引灯优选包括设置在相应通道入口处的引导灯和/或表示在通道内部行进长度的灯条；特别是，所述库位灯和所述指引灯的颜色分别对于入库任务和出库任务是不同的。
12.按照权利要求9至11之一所述的系统，其特征在于，所述系统包括设置在库位中的传感器和/或设置在通道中的监视摄像机；和/或在入库扫描装置和/或出库扫描装置周围设置有由人员触发的开关、特别是拉绳开关、遥控开关或接近开关。
13.按照权利要求9至12之一所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于将出库的白车身转运到位于通廊中的主输送链中的转运设备，其中，所述转运设备包括沿输送方向相继设置的如下组件：
14.按照权利要求13所述的系统，其特征在于，
15.按照权利要求13或14所述的系统，其特征在于，在所述托架分离装置上游集成有出库扫描区和/或质量检查区域；优选地在托架分离装置中提供托架取回区域，特别是所述出库扫描区域和所述托架取回区域构成为偏心提升运输机。
