對于中小型地磅出現的質量問題，很大程度上都是裝配、焊接工藝設計存在缺陷，地磅鋼板作為地磅主要 結構，其質量直接影響地磅的精度。

地磅作為現代企業貿易結算、內部核算的重要稱重計 量工具，是國家重點管理的計量器具，是經濟貿易中使用最 廣泛的計量器具之一，也是許多衡器廠家的重要產品。地磅集機、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、國防等各個領域。隨 著經濟的快速發展，大宗物料的交易越來越普遍，地磅的應用將更為普及。地磅己成為我國衡器工業最為 重要的衡器產品之一，也是許多衡器廠家的支柱產品。

1.問題的提出

此生產線主要用于秤體的落料和焊接及裝配，主要針對 面板點焊和切割、預拱和自動焊、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，面板 厚度為 8mm、 10mm、12mm、 14mm、16mm、20mm。

2.方案設計

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)、 翻轉工位、直縫焊接工位及搭接工位組成。

3.具體設計與應用

3.1U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、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，移載裝置撤回到初始工位，準備下一 個循環動作。頂升裝置采用氣缸+斜塊的方式進行頂升，推 動采用氣缸+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，當到達工件時 測距儀測量值會發生突變，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。根據工件長度方向的規格設置 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測量的數據進行 切割。

3.2U型鋼存儲工位

U型鋼存儲工位結構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 由側邊定位裝置、端頭壓緊裝置、縱向輸送滾筒、側邊壓緊 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，安裝于地面上， 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，并精確定位到面板上。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， 伺服電機驅動。橫向移動采用直線導軌導向，齒輪齒條傳動， 伺服電機驅動。U型鋼抓手能夠旋轉，能夠將橫向放置的U 型鋼轉成縱向，放置于面板上。U型鋼在門架移動的同時能 夠旋轉，節省時間。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；輸送輥道與面板點焊工位相同，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。

點焊機器人門架整體移動采用輕軌+導輪導向、伺服電 機驅動、齒輪齒條傳動的方式，龍門架主體整體以型材為骨 架設計，輔以加強筋的方式，對結構進行加固。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 精度，提高了其穩定性。點焊機器人的移動采用直線導軌導 向、伺服電機驅動、齒輪齒條傳動的方式。本工位共設置兩 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 接門架沿用現場設備，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 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采用輕軌+導輪導 向、伺服電機驅動、齒輪齒條傳動的方式，龍門架主體整體 以型材為骨架設計，輔以加強筋的方式，對結構進行加固。 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 證的機構精度，提高了其穩定性。②端板壓緊裝置，為保證 端板與底板能夠完全貼緊，設計有壓緊裝置。在上方設計有 壓緊塊，壓緊塊采用液壓夾緊方式。下方的壓緊采用凸輪旋 轉壓緊方式，在下方設置有若干處壓緊點，當凸輪旋轉時， 能夠在夾緊點壓緊端板與工件。

除了在端頭設計有壓緊裝置，在工件長度方向根據工件 型號設置相應的壓緊裝置，最端頭的U型鋼的外撐建議采用 人工輔助形式。

4.結論

如上所述，本方案通過合理規劃地磅的裝配、焊接順 序，設計出的自動化裝焊系統，實現了地磅的自動化裝配 焊接，有效縮短了裝配時間，提高了焊接質量，減輕了人工 勞動強度。