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铝合金门框生产的部分环节可以用机器人替代

据了解,对铝合金门框生产企业进行调研发现,在生产环节中铝合金门框加工、上下料和焊接均以手工操作为主。在生产中,采用人工操作进行加工作业,人为操作存在一定的误差,特别是加工一些异形槽时,加工的表面粗糙度非常差;采用人工上下料,人工需要不断地进行重复的劳动操作,人工的工作劳动强度大;采用人工焊接,焊接的效率和质量很大程度上受限于焊接工人的熟练程度及操作状态,且焊接后表面粗糙度较差。针对目前企业铝合金门框多采用人工操作作业的生产情况,工作站在设计上,主要采用机器人自动化抓取工件,通过自动化控制程序对工件进行切割、钻孔、铣槽、上下料和焊接等,使机器人替代人工完成生产作业,并提高产品质量,提高劳动生产效率。工作站由焊接机器人、搬运机器人、刀具装置、焊接平台、夹具、滑台、短料台、长料中转台、固定料架、焊接电源、总控制柜、焊接机器人控制柜、搬运机器人控制柜、转运小车等构成,集成了机械、电气、控制、焊接等综合技术的机器人工作站。其中刀具装置、焊接平台、夹具、滑台、短料台、长料中转台、固定料架均在搬运机器人的作用半径内,总控制柜控制刀具装置、焊接平台、夹具、滑台、短料台、长料中转台和固定料架,焊接机器人控制柜控制焊接机器人,搬运机器人控制柜控制搬运机器人。此系统除了自动化工作模式,还具有单站工作模式,包括机加站单循环模式和焊接站单循环模式。由人员配合,机加工单站可完成工件的机加工,焊接机器人单站可完成焊接。机加站单循环模式:是将加工完成的工件均不再由搬运机器人放到焊接平台,改为堆放到转运小车,以备后用。焊接站单循环模式:人工在焊接平台处上料,按下按钮,夹具装置自动夹紧,机器人开始焊接;焊接完毕,焊接机器人回到初始位置,夹具装置自动打开,人工取出门体。

机器人工作站各组成结构,焊接平台,焊接平台可对工件实现自动化定位和压紧,自动装夹完成后,焊接机器人接到传递的信息后对工件实施焊接。其中,顶紧装置对工件进行合拢定位,压紧装置对工件进行可靠压紧。刀具装置,刀具装置能对工件进行自动化切割、钻孔和铣槽,搬运机器人通过变换角度位置在刀具装置上完成工件的快速加工。电动机主轴通过夹紧座固连在机座上。3个电动机主轴分别安装切割刀具、钻孔刀具和铣刀刀具;水箱对3个电动机主轴进行冷却,以冷却电机主轴在长时间高速旋转产生的热量,可延长电动机主轴的使用寿命。气吹管分别安装在切割刀具处、钻孔刀具处和铣刀刀具处,且气吹管不断地送气对正在进行加工的刀具进行冷却,气吹管的供气由过滤减压阀进行控制。滑台,滑台是将工件边框送出工作站外,方便员工在站外进行铰链的安装,起到了保护员工的人身安全的作用,铰链装配完毕后,滑台再将工件边框送回站内,方便搬运机器人的抓取。滑板移进、移出极限位置处分别装有液压缓冲器,可对滑板移进、移出至极限位置时起到缓冲的作用。摆角气缸主要是对工件边框压紧之用。夹具,夹具可以对工件边框实现快速夹紧,夹持牢固可靠。强力夹紧缸通过两位五通电磁阀进行控制,可同时或单独进行夹紧和松开;强力夹紧缸在压紧时,也通过先导单向阀进行控制,即使在断气时,也可保持一定压力对工件进行压紧;而且夹具安装有压力传感器,当气路断气时,反馈信号给搬运机器人,使其停止工作,消除安全隐患。长料台和短料台,长料台和短料台可对工件边框进行定位,也可实现对工件边框中转的作用。长料台和短料台均是由定位块、摆角气缸、支架和地脚板组成,摆角气缸由两位五通电磁阀进行控制,长料台、短料台及滑台的整个气路压力由单独过滤减压阀进行控制。固定料架,固定料架是固定工件边料用的。固定料架在每块工件边料的下方安装有感应传感器,可声光报警提示人工补料。

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