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        零點(diǎn)定位系統(tǒng)在柔性生產(chǎn)線中應(yīng)用的重要性

        2020-12-18 02:38:28沈文磊
        商品與質(zhì)量 2020年52期
        關(guān)鍵詞:工位零點(diǎn)工裝

        沈文磊

        沈陽精銳數(shù)控機(jī)床有限公司 遼寧沈陽 110000

        柔性制造技術(shù)作為制造領(lǐng)域的核心技術(shù),優(yōu)勢(shì)突出,不僅高效,且靈活,目前在諸多領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用,柔性制造技術(shù)已逐漸成為精益生產(chǎn)和智能制造的前提和基礎(chǔ)。在汽車行業(yè)中,柔性化生產(chǎn)主要表現(xiàn)為將平臺(tái)化和模塊化生產(chǎn)結(jié)合,并使用最簡單的工裝夾具,充分提高工裝設(shè)備的利用率。汽車加工柔性化制造主要通過設(shè)備及加工主線實(shí)現(xiàn),汽車加工柔性化制造中較為關(guān)鍵的是將工裝夾具進(jìn)行柔性化設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)方式大概有以下幾種:第一,利用氣缸平移定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行加工,從而避免了不同規(guī)格型號(hào)零部件加工的難度;第二,利用同一支座,將兩組甚至多組定位組件放置于支座上進(jìn)行加工。人工加工主要通過人工對(duì)夾具位置進(jìn)行確認(rèn),而自動(dòng)生產(chǎn)線中,主要通過信號(hào)檢測(cè)就可以判斷夾具的位置是否正確。文章從零點(diǎn)定位系統(tǒng)出發(fā),結(jié)合加工柔性化生產(chǎn)做具體介紹[1]。

        1 零點(diǎn)定位系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

        我國學(xué)者阮婷和彭志華早在2016 年就在其研究中指出了零點(diǎn)定位系統(tǒng)在變速器鋁殼體生產(chǎn)線中的應(yīng)用,并提出零點(diǎn)定位系統(tǒng)主要由工作臺(tái)卡盤、護(hù)板等構(gòu)成,零點(diǎn)定位系統(tǒng)主要目的是實(shí)現(xiàn)工件坐標(biāo)的精準(zhǔn)定位。學(xué)者劉志強(qiáng)、王東在2015 年提出零點(diǎn)定位系統(tǒng)的定位塊較多,至少有4 個(gè)精度極高的定位塊,且定位塊間的位置公差在φ0.01mm 內(nèi),托盤與工作臺(tái)間的重復(fù)定位精度可以達(dá)到±0.002mm。零點(diǎn)定位系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中,夾具被牢牢固定在工作臺(tái)上,從而保證位置坐標(biāo)不變,托盤位于機(jī)床外,可以實(shí)現(xiàn)裝夾等操作,當(dāng)工件坐標(biāo)位置固定時(shí),可直接實(shí)現(xiàn)零件加工無需二次找正。零點(diǎn)定位系統(tǒng)有利于提高加工效率和質(zhì)量,將誤差嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi),進(jìn)一步提升加工產(chǎn)品的品質(zhì)[2]。

        2 零點(diǎn)定位系統(tǒng)在柔性生產(chǎn)線中應(yīng)用

        2.1 零點(diǎn)定位系統(tǒng)

        為保證定位和鎖緊操作的同步進(jìn)行,可采用通用夾頭的鎖緊模塊。根據(jù)定位原理圖可知,零點(diǎn)定位系統(tǒng)分為三個(gè)模塊,1 號(hào)模塊是系統(tǒng)零點(diǎn),2 號(hào)模塊是調(diào)節(jié)模塊,3 號(hào)模塊則是鎖緊模塊。其中,2 號(hào)模塊的調(diào)節(jié)主要是保證重復(fù)定位精度,通常將精度控制在±0.002mm 以內(nèi);3 號(hào)模塊實(shí)現(xiàn)鎖緊功能,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,其最大的作用力約為140000N。

        2.2 專用夾具運(yùn)行系統(tǒng)

        整車生產(chǎn)的柔性線主要采用組合式定位夾具。其中,一臺(tái)轎車的車身總成夾具有四個(gè)模塊,前段夾具包含1、2 模塊,后段夾具包含3、4 模塊。

        通過預(yù)裝將轎車的下車體、左右側(cè)圍總成后以及后橫梁和頂蓋前拼接后,再調(diào)節(jié)滾床高度,將滑撬進(jìn)車體結(jié)構(gòu)內(nèi)。在滾床的過程中,車身通過滑撬從預(yù)拼工位到達(dá)合并工位,感應(yīng)器對(duì)滑撬的位置移動(dòng)作出感應(yīng)后,滾床開始下降,由此白車身自動(dòng)落入主拼工位。夾具的四個(gè)模塊主要通過換槍盤和機(jī)器人連接。柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的機(jī)械臂將將模塊1、2 與上端的兩個(gè)零點(diǎn)定位系統(tǒng)進(jìn)行組合,使它們組成一個(gè)整體。模塊1、2 組合后,同時(shí)進(jìn)行下降和上升操作,當(dāng)操作高度到位后,則1、2 模塊會(huì)與下方的4 個(gè)零點(diǎn)定位系統(tǒng)結(jié)合,通過鎖緊功能將其固定到定位夾板上。

        圖1 夾具運(yùn)行系統(tǒng)

        2.3 零點(diǎn)定位系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)分析

        零點(diǎn)定位系統(tǒng)具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn),特別是在組合式夾具應(yīng)用方面,其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,將專用夾具進(jìn)行拆分,將原來的夾具分為兩個(gè)部分,避免了單個(gè)夾具重量過大,并且固定效果明顯提高,通過機(jī)器人實(shí)現(xiàn)切換,極大的提高了切換效率,結(jié)合多車型柔性生產(chǎn)系統(tǒng),使得整個(gè)生產(chǎn)線切換更加簡便。第二,單一模塊進(jìn)行拆分后體積變小,存儲(chǔ)空間也相應(yīng)減少,使生產(chǎn)廠的場(chǎng)地變得更加富余。第三,很好的降低了成本。考慮到零點(diǎn)定位的特殊優(yōu)勢(shì),還要加強(qiáng)車體自身的零件精度以及定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性,才能更好的發(fā)揮作用[3]。

        3 結(jié)語

        結(jié)合零點(diǎn)定位系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的柔性加工件生產(chǎn)線,能極大的簡化工作流程,提高工作效率,使零件加工的各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化[4]。零點(diǎn)定位系統(tǒng)在柔性生產(chǎn)線中優(yōu)勢(shì)突出,在實(shí)際應(yīng)用中要充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更好更快的發(fā)展,提升企業(yè)生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和精準(zhǔn)生產(chǎn),從而幫助企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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