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地磅自动化装焊方案

时间:2017-12-12 11:00 来源:h 点击数:

对于中小型地磅出现的质量问题很大程度上都是装配、焊接工艺设计存在缺陷,地磅钢板作为地磅主要 结构,其质量直接影响地磅的精度。

地磅作为现代企业贸易结算、内部核算的重要称重计 量工具,是国家重点管理的计量器具,是经济贸易中使用最 广泛的计量器具之一,也是许多衡器厂家的重要产品。地磅集机、电、仪为一体,具有称量准确、快速、操作简 便、易于维护等特点,被广泛应用于港口、煤炭、石油化工、 电力、轻工、冶金、矿山、物资仓库、国防等各个领域。随 着经济的快速发展,大宗物料的交易越来越普遍,地磅的应用将更为普及。地磅己成为我国衡器工业最为 重要的衡器产品之一,也是许多衡器厂家的支柱产品。

1.问题的提出

此生产线主要用于秤体的落料和焊接及装配,主要针对 面板点焊和切割、预拱和自动焊、端面封头和秤体焊接、秤 体翻身以及面板中缝焊接工序。

车辆衡主要由面板、U型钢和端板组成,秤体长度规格 4米、5米、6米、7米,宽度3米至4包括拼装秤, 最终规格以甲方提供图纸为准),最大工件的重量为8吨。

秤体材料均为Q235端板厚度种类为16mm20mm25mm 30mm35mmU 型钢的厚度为 5mm6mm8mm10mm面板 厚度为 8mm 10mm12mm 14mm16mm20mm

2.方案设计

秤体组装工位整体布局,主要由2AGV小车、U型钢 折弯工位、U型钢切割工位、U型钢存储工位、U型钢组装工 位、U型钢点焊工位、自动焊接工位1、自动焊接工位2、端 板组装工位2)、端板焊接工位2)、补焊工位2)、 翻转工位、直缝焊接工位及搭接工位组成。

3.具体设计与应用

3.1U型钢切割工位

U型钢切割工位主要由切割机器人、切割机器人门架、 切割系统、端头辅助定位装置、切割平台等组成。

切割平台分为两个工位,一个是人工上件工位,一个是 切割工位。切割平台主要由U型钢放置架、顶升杆、顶升移 载装置、端头辅助定位装置等组成。这样人工操作工位就可 以与机器人工位完全隔离,能够很好的保证工人的安全。

①顶升移载装置主要有两个方向的运动,一个是顶升运 动,另一个是移载运动。工作时,首先顶升装置工作,工件 脱离放置平台,并高于分割块。顶升完成后移载装置工作, 将处于上料工位的工件移载到切割工位上方,同时将切割完 成的工件移载到存储平台上方。顶升装置下降,将工件放入 对应的工位。放入后,移载装置撤回到初始工位,准备下一 个循环动作。顶升装置采用气缸+斜块的方式进行顶升,推 动采用气缸+导轨的方式。

②工件测量原理,U型钢的位置是通过激光测量的。首 先辅助定位基准根据当前工件型号移动到指定位置,人工上 件时将工件靠着辅助定位基准放置即可。机器人在门架上能 够移动,首先在辅助定位基准处做缓慢移动,当到达工件时 测距仪测量值会发生突变,机器人记录当前位置。然后机器 人高速移动到下一测量位置。根据工件长度方向的规格设置 多个基准点,在没到达基准点时机器人高速移动,到达基准 点后低速移动,提高测量精度,这一端的测量也是通过寻找 突变点的方式进行。测量完成后机器人根据测量的数据进行 切割。

3.2U型钢存储工位

U型钢存储工位结构形式与切割平台类似,在固定放置 架上放置多个分割块分割出多个放置工位。第一个工位为U 型钢上料工位,是接受切割完成工件的工位,最后一个是U 型钢出料工位,是下一个装配U型钢放置工位,上料工位的 U型钢通过多次的移载到达U型钢出料工位,等待装配。

3.3U型钢组装工位

U型钢组装工位主要由点焊机器人门架、抓取机器人门 架、输送辊道及定位装置组成。①输送辊道及定位装置主要 由侧边定位装置、端头压紧装置、纵向输送滚筒、侧边压紧 装置、放置平台、横向输送装置及端头定位装置组成。②点 焊机器人门架,点焊机器人门架采用固定式,安装于地面上, 机器人在门架上能够进行移动,移动采用伺服移动方式,直 线导轨导向,齿轮齿条传动。③U型钢抓取门架主要负责将 工件从存储平台上抓起,并精确定位到面板上。门架具有两 个方向的移动,纵向的移动采用轻轨导向,齿轮齿条传动, 伺服电机驱动。横向移动采用直线导轨导向,齿轮齿条传动, 伺服电机驱动。U型钢抓手能够旋转,能够将横向放置的U 型钢转成纵向,放置于面板上。U型钢在门架移动的同时能 够旋转,节省时间。U型钢抓手具有居中定位块、U型钢纵 向定位块及磁性吸取装置组成。u型钢能够在抓手上精确定 挺,保证定位精S

3.4U型钢点焊工位

U型钢点焊工位主要有点焊机器人门架、预压门架、输 送辊道及定位夹紧组成;输送辊道与面板点焊工位相同,辊 道能够升降。定位夹紧装置也与前面工位相同,采用两边定 位,两边压紧的方式。

点焊机器人门架整体移动采用轻轨+导轮导向、伺服电 机驱动、齿轮齿条传动的方式,龙门架主体整体以型材为骨 架设计,辅以加强筋的方式,对结构进行加固。整体先进行 焊接处理,再退火消除应力,当释放完内应力后,最后进行 机加工,有效减少了焊接变形对机加工的影响,保证的机构 精度,提高了其稳定性。点焊机器人的移动采用直线导轨导 向、伺服电机驱动、齿轮齿条传动的方式。本工位共设置两 套点焊机器人。

3.5自动焊接工位

自动焊接工位输送定位装置与U型钢点焊工位相同,焊 接门架沿用现场设备,这里就不多介绍了。

3.6端板组装工位

端板组装工位主要由端板移载门架、端板抓手、输送辊 道、定位夹紧装置及端板压紧装置组成;输送辊道与面板点 焊工位相同,辊道能够升降。定位夹紧装置也与前面工位相 同,采用两边定位,两边压紧的方式。

①移载门架,端板移载门架整体移动采用轻轨+导轮导 向、伺服电机驱动、齿轮齿条传动的方式,龙门架主体整体 以型材为骨架设计,辅以加强筋的方式,对结构进行加固。 整体先进行焊接处理,再退火消除应力,当释放完内应力后, 最后进行机加工,有效减少了焊接变形对机加工的影响,保 证的机构精度,提高了其稳定性。②端板压紧装置,为保证 端板与底板能够完全贴紧,设计有压紧装置。在上方设计有 压紧块,压紧块采用液压夹紧方式。下方的压紧采用凸轮旋 转压紧方式,在下方设置有若干处压紧点,当凸轮旋转时, 能够在夹紧点压紧端板与工件。

除了在端头设计有压紧装置,在工件长度方向根据工件 型号设置相应的压紧装置,最端头的U型钢的外撑建议采用 人工辅助形式。

4.结论

如上所述,本方案通过合理规划地磅的装配、焊接顺 序,设计出的自动化装焊系统,实现了地磅的自动化装配 焊接,有效缩短了装配时间,提高了焊接质量,减轻了人工 劳动强度。


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