地磅自動(dòng)化裝焊方案
對(duì)于中小型地磅出現(xiàn)的質(zhì)量問題，很大程度上都是裝配、焊接工藝設(shè)計(jì)存在缺陷，地磅鋼板作為地磅主要結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量直接影響地磅的精度。
地磅作為現(xiàn)代企業(yè)貿(mào)易結(jié)算、內(nèi)部核算的重要稱重計(jì)量工具，是重點(diǎn)管理的計(jì)量器具，是經(jīng)濟(jì)貿(mào)易中使用廣泛的計(jì)量器具之一，也是許多衡器廠家的重要產(chǎn)品。地磅集機(jī)、電、儀為一體，具有稱量準(zhǔn)確、快速、操作簡便、易于維護(hù)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于港口、煤炭、石油化工、電力、輕工、冶金、礦山、物資倉庫、國防等各個(gè)領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大宗物料的交易越來越普遍，地磅的應(yīng)用將更為普及。地磅己成為我國衡器工業(yè)為重要的衡器產(chǎn)品之一，也是許多衡器廠家的支柱產(chǎn)品。
1.問題的提出
此生產(chǎn)線主要用于秤體的落料和焊接及裝配，主要針對(duì)面板點(diǎn)焊和切割、預(yù)拱和自動(dòng)焊、端面封頭和秤體焊接、秤體翻身以及面板中縫焊接工序。
車輛衡主要由面板、u型鋼和端板組成，秤體長度規(guī)格有4米、5米、6米、7米，寬度3米至4米（包括拼裝秤，終規(guī)格以甲方提供圖紙為準(zhǔn))，大工件的重量為8噸。
秤體材料均為q235，端板厚度種類為16mm、20mm、25mm、30mm、35mm，u型鋼的厚度為5mm、6mm、8mm、10mm，面板厚度為8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、20mm。
2.方案設(shè)計(jì)
秤體組裝工位整體布局，主要由2臺(tái)agv小車、u型鋼折彎工位、u型鋼切割工位、u型鋼存儲(chǔ)工位、u型鋼組裝工位、u型鋼點(diǎn)焊工位、自動(dòng)焊接工位1、自動(dòng)焊接工位2、端板組裝工位（2臺(tái))、端板焊接工位（2臺(tái))、補(bǔ)焊工位（2臺(tái))、翻轉(zhuǎn)工位、直縫焊接工位及搭接工位組成。
3.具體設(shè)計(jì)與應(yīng)用
3.1u型鋼切割工位
u型鋼切割工位主要由切割機(jī)器人、切割機(jī)器人門架、切割系統(tǒng)、端頭輔助定位裝置、切割平臺(tái)等組成。
切割平臺(tái)分為兩個(gè)工位，一個(gè)是人工上件工位，一個(gè)是切割工位。切割平臺(tái)主要由u型鋼放置架、頂升桿、頂升移載裝置、端頭輔助定位裝置等組成。這樣人工操作工位就可以與機(jī)器人工位*隔離，能夠很好的保證工人的安全。
①頂升移載裝置主要有兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是頂升運(yùn) 動(dòng)，另一個(gè)是移載運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)，首先頂升裝置工作，工件 脫離放置平臺(tái)，并高于分割塊。頂升完成后移載裝置工作， 將處于上料工位的工件移載到切割工位上方，同時(shí)將切割完 成的工件移載到存儲(chǔ)平臺(tái)上方。頂升裝置下降，將工件放入 對(duì)應(yīng)的工位。放入后，移載裝置撤回到初始工位，準(zhǔn)備下一 個(gè)循環(huán)動(dòng)作。頂升裝置采用氣缸+斜塊的方式進(jìn)行頂升，推動(dòng)采用氣缸+導(dǎo)軌的方式。
②工件測量原理，u型鋼的位置是通過激光測量的。首先輔助定位基準(zhǔn)根據(jù)當(dāng)前工件型號(hào)移動(dòng)到位置，人工上件時(shí)將工件靠著輔助定位基準(zhǔn)放置即可。機(jī)器人在門架上能夠移動(dòng)，首先在輔助定位基準(zhǔn)處做緩慢移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)工件時(shí)測距儀測量值會(huì)發(fā)生突變，機(jī)器人記錄當(dāng)前位置。然后機(jī)器人高速移動(dòng)到下一測量位置。根據(jù)工件長度方向的規(guī)格設(shè)置多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，在沒到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)機(jī)器人高速移動(dòng)，到達(dá)基準(zhǔn)點(diǎn)后低速移動(dòng)，提高測量精度，這一端的測量也是通過尋找突變點(diǎn)的方式進(jìn)行。測量完成后機(jī)器人根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行切割。
3.2u型鋼存儲(chǔ)工位
u型鋼存儲(chǔ)工位結(jié)構(gòu)形式與切割平臺(tái)類似，在固定放置架上放置多個(gè)分割塊分割出多個(gè)放置工位。個(gè)工位為u型鋼上料工位，是接受切割完成工件的工位，后一個(gè)是u型鋼出料工位，是下一個(gè)裝配u型鋼放置工位，上料工位的u型鋼通過多次的移載到達(dá)u型鋼出料工位，等待裝配。
3.3u型鋼組裝工位
u型鋼組裝工位主要由點(diǎn)焊機(jī)器人門架、抓取機(jī)器人門架、輸送輥道及定位裝置組成。①輸送輥道及定位裝置主要 由側(cè)邊定位裝置、端頭壓緊裝置、縱向輸送滾筒、側(cè)邊壓緊 裝置、放置平臺(tái)、橫向輸送裝置及端頭定位裝置組成。②點(diǎn) 焊機(jī)器人門架，點(diǎn)焊機(jī)器人門架采用固定式，安裝于地面上， 機(jī)器人在門架上能夠進(jìn)行移動(dòng)，移動(dòng)采用伺服移動(dòng)方式，直 線導(dǎo)軌導(dǎo)向，齒輪齒條傳動(dòng)。③u型鋼抓取門架主要負(fù)責(zé)將工件從存儲(chǔ)平臺(tái)上抓起，并定位到面板上。門架具有兩個(gè)方向的移動(dòng)，縱向的移動(dòng)采用輕軌導(dǎo)向，齒輪齒條傳動(dòng)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。橫向移動(dòng)采用直線導(dǎo)軌導(dǎo)向，齒輪齒條傳動(dòng)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。u型鋼抓手能夠旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)M向放置的u型鋼轉(zhuǎn)成縱向，放置于面板上。u型鋼在門架移動(dòng)的同時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)，節(jié)省時(shí)間。u型鋼抓手具有居中定位塊、u型鋼縱向定位塊及磁性吸取裝置組成。u型鋼能夠在抓手上定挺，保證定位精s。
3.4u型鋼點(diǎn)焊工位
u型鋼點(diǎn)焊工位主要有點(diǎn)焊機(jī)器人門架、預(yù)壓門架、輸送輥道及定位夾緊組成；輸送輥道與面板點(diǎn)焊工位相同，輥道能夠升降。定位夾緊裝置也與前面工位相同，采用兩邊定位，兩邊壓緊的方式。
點(diǎn)焊機(jī)器人門架整體移動(dòng)采用輕軌+導(dǎo)輪導(dǎo)向、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)的方式，龍門架主體整體以型材為骨架設(shè)計(jì)，輔以加強(qiáng)筋的方式，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。整體*行焊接處理，再退火消除應(yīng)力，當(dāng)釋放完內(nèi)應(yīng)力后，后進(jìn)行機(jī)加工，有效減少了焊接變形對(duì)機(jī)加工的影響，保證的機(jī)構(gòu)精度，提高了其穩(wěn)定性。點(diǎn)焊機(jī)器人的移動(dòng)采用直線導(dǎo)軌導(dǎo)向、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)的方式。本工位共設(shè)置兩套點(diǎn)焊機(jī)器人。
3.5自動(dòng)焊接工位
自動(dòng)焊接工位輸送定位裝置與u型鋼點(diǎn)焊工位相同，焊接門架沿用現(xiàn)場設(shè)備，這里就不多介紹了。
3.6端板組裝工位
端板組裝工位主要由端板移載門架、端板抓手、輸送輥道、定位夾緊裝置及端板壓緊裝置組成；輸送輥道與面板點(diǎn)焊工位相同，輥道能夠升降。定位夾緊裝置也與前面工位相同，采用兩邊定位，兩邊壓緊的方式。
①移載門架，端板移載門架整體移動(dòng)采用輕軌+導(dǎo)輪導(dǎo)向、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)的方式，龍門架主體整體以型材為骨架設(shè)計(jì)，輔以加強(qiáng)筋的方式，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。整體*行焊接處理，再退火消除應(yīng)力，當(dāng)釋放完內(nèi)應(yīng)力后，后進(jìn)行機(jī)加工，有效減少了焊接變形對(duì)機(jī)加工的影響，保證的機(jī)構(gòu)精度，提高了其穩(wěn)定性。②端板壓緊裝置，為保證 端板與底板能夠*貼緊，設(shè)計(jì)有壓緊裝置。在上方設(shè)計(jì)有 壓緊塊，壓緊塊采用液壓夾緊方式。下方的壓緊采用凸輪旋 轉(zhuǎn)壓緊方式，在下方設(shè)置有若干處壓緊點(diǎn)，當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)， 能夠在夾緊點(diǎn)壓緊端板與工件。
除了在端頭設(shè)計(jì)有壓緊裝置，在工件長度方向根據(jù)工件型號(hào)設(shè)置相應(yīng)的壓緊裝置，端頭的u型鋼的外撐建議采用人工輔助形式。
4.結(jié)論
如上所述，本方案通過合理規(guī)劃地磅的裝配、焊接順序，設(shè)計(jì)出的自動(dòng)化裝焊系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地磅的自動(dòng)化裝配焊接，有效縮短了裝配時(shí)間，提高了焊接質(zhì)量，減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。