對(duì)于中小型地磅出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)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，是國(guó)家重點(diǎn)管理的計(jì)量器具，是經(jīng)濟(jì)貿(mào)易中使用最 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(jiǎn) 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(cāng)庫(kù)、國(guó)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(lái)越普遍，地磅的應(yīng)用將更為普及。地磅己成為我國(guó)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(wèn)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(zhǎng)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(zhǔn))，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，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(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(cè)量原理，U型鋼的位置是通過(guò)激光測(cè)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)到指定位置，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(cè)距儀測(cè)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(cè)量位置。根據(jù)工件長(zhǎng)度方向的規(guī)格設(shè)置 多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，在沒(méi)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(cè)量精度，這一端的測(cè)量也是通過(guò)尋找 突變點(diǎn)的方式進(jìn)行。測(cè)量完成后機(jī)器人根據(jù)測(cè)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。第一個(gè)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(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(guò)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，并精確定位到面板上。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型鋼能夠在抓手上精確定 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。整體先進(jìn)行 焊接處理，再退火消除應(yīng)力，當(dāng)釋放完內(nèi)應(yīng)力后，最后進(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(chǎng)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。 整體先進(jìn)行焊接處理，再退火消除應(yīng)力，當(dāng)釋放完內(nèi)應(yīng)力后， 最后進(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 端板與底板能夠完全貼緊，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(zhǎng)度方向根據(jù)工件 型號(hào)設(shè)置相應(yīng)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(guò)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。