地磅自動化裝焊方案

對于中小型汽車衡出現(xiàn)的質(zhì)量問題，很大程度上都是裝配、焊接工藝設(shè)計存在缺陷，汽車衡鋼板作為電子汽車衡主要結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量直接影響電子汽車衡的精度。
汽車衡作為現(xiàn)代企業(yè)貿(mào)易結(jié)算、內(nèi)部核算的重要稱重計量工具，是國家重點管理的計量器具，是經(jīng)濟貿(mào)易屮使用最廣泛的計量器具之一，也是許多衡器廠家的重要產(chǎn)品。電子汽車衡集機、電、儀為一體，具有稱量準確、快速、操作簡便、易于維護等特點，被廣泛應用于港口、煤炭、石油化工、電力、輕工、冶金、礦山、物資倉庫、國防等各個領(lǐng)域。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，大宗物料的交易越來越普遍，電子汽車衡的應用將更為普及。電子汽車衡己成為我國衡器工業(yè)最為重要的衡器產(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，主要針對而板點焊和切割、預拱和自動焊、端而封頭和秤體焊接、秤體翻身以及而板屮縫焊接工序。
車輛衡主要由而板、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，最終規(guī)格以甲方提供圖紙為準），最大工件的重量為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，而板厚度為 8mm、10mm、 12mm、14mm、16mm、20mm。
2.方案設(shè)計
秤體組裝工位整體布局，主要由2臺AGV小車、U型鋼折彎工位、U型鋼切割工位、U型鋼存儲工位、U型鋼組裝工位、U型鋼點焊工位、自動焊接工位1、自動焊接工位2、端板組裝工位（2臺）、端板焊接工位（2臺）、補焊工位（2臺）、翻轉(zhuǎn)工位、直縫焊接工位及搭接工位組成。
3.具體設(shè)計與應用
3. 1 U型鋼切割工位
U型鋼切割工位主要由切割機器人、切割機器人門架、切割系統(tǒng)、端頭輔助定位裝置、切割平臺等組成。
切割平臺分為兩個工位，一個是人工上件工位，一個是切割工位。切割平臺主要由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器人工位完全隔離，能夠很好的保證工人的安全。
①頂升移載裝置主要有兩個方向的運動，一個是頂升運動，另一個是移載運動。工作時，首先頂升裝置工作，工件脫離放置平臺，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，同時將切割完成的工件移載到存儲平臺上方。頂升裝置下降，將工件放入對應的工位。放入后，移載裝置撤冋到初始工位，準備下一個循環(huán)動作。頂升裝置采用氣缸+斜塊的方式進行頂升，推動米用氣缸+導軌的方式。
②工件測量原理，u型鋼的位置是通過激光測量的。首先輔助定位基準根據(jù)當前工件型號移動到指定位置，人工上件時將工件靠著輔助定位基準放置即可。機器人在門架上能夠移動，首先在輔助定位基準處做緩慢移動，當?shù)竭_工件時測距儀測量值會發(fā)生突變，機器人記錄當前位置。然后機器人高速移動到下一測量位置。根據(jù)工件長度方向的規(guī)格設(shè)置多個基準點，在沒到達基準點時機器人高速移動，到達基準點后低速移動，提高測量精度，這一端的測量也是通過尋找突變點的方式進行。測量完成后機器人根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進行切割。
3.2U型鋼存儲工位
U型鋼存儲工位結(jié)構(gòu)形式與切割平臺類似，在固定放置架上放置多個分割塊分割出多個放置工位。第一個工位為U 型鋼上料工位，是接受切割完成工件的工位，最后一個是U 型鋼出料工位，是下一個裝配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焊機器人門架、抓取機器人門架、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、橫向輸送裝置及端頭定位裝置組成。②點焊機器人門架，點焊機器人門架采用固定式，安裝于地而上，機器人在門架上能夠進行移動，移動采用伺服移動方式，直線導軌導向，齒輪齒條傳動。③U型鋼抓取門架主要負責將工件從存儲平臺上抓起，并精確定位到而板上。門架具有兩個方向的移動，縱向的移動采用輕軌導向，齒輪齒條傳動，伺服電機驅(qū)動。橫向移動采用直線導軌導向，齒輪齒條傳動，伺服電機驅(qū)動。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，放置于而板上。U型鋼在門架移動的同時能夠旋轉(zhuǎn)，節(jié)省時間。U型鋼抓手具有居屮定位塊、U型鋼縱向定位塊及磁性吸取裝置組成。U型鋼能夠在抓手上精確定位，保證定位精度。
3.4U型鋼點焊工位
U型鋼點焊工位主要有點焊機器人門架、預壓門架、輸送輥道及定位夾緊組成；輸送輥道與而板點焊工位相同，輥道能夠升降。定位夾緊裝置也與前而工位相同，采用兩邊定位，兩邊壓緊的方式。
點焊機器人門架整體移動采用輕軌+導輪導向、伺服電機驅(qū)動、齒輪齒條傳動的方式，龍門架主體整體以型材為骨架設(shè)計，輔以加強筋的方式，對結(jié)構(gòu)進行加固。整體先進行焊接處理，再退火消除應力，當釋放完內(nèi)應力后，最后進行機加工，有效減少了焊接變形對機加工的影響，保證的機構(gòu) 精度，提高了其穩(wěn)定性。點焊機器人的移動采用直線導軌導向、伺服電機驅(qū)動、齒輪齒條傳動的方式。本工位共設(shè)置兩套點焊機器人。
3.5自動焊接工位
自動焊接工位輸送定位裝置與U型鋼點焊工位相同，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；輸送輥道與而板點焊工位相同，輥道能夠升降。定位夾緊裝置也與前而工位相同，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采用輕軌+導輪導向、伺服電機驅(qū)動、齒輪齒條傳動的方式，龍門架主體整體以型材為骨架設(shè)計，輔以加強筋的方式，對結(jié)構(gòu)進行加固。整體先進行焊接處理，再退火消除應力，當釋放完內(nèi)應力后，最后進行機加工，有效減少了焊接變形對機加工的影響，保證的機構(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完全貼緊，設(shè)計有壓緊裝置。在上方設(shè)計有壓緊塊，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，當凸輪旋轉(zhuǎn)時，能夠在夾緊點壓緊端板與工件。
除了在端頭設(shè)計有壓緊裝置，在工件長度方向根據(jù)工件型號設(shè)置相應的壓緊裝置，最端頭的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)劃汽車衡的裝配、焊接順序，設(shè)計出的自動化裝焊系統(tǒng)，實現(xiàn)了汽車衡的自動化裝配焊接，有效縮短了裝配時間，提高了焊接質(zhì)量，減輕了人工勞動強度。

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