对于中小型地磅出现的质量问题，很大程度上都是装配、焊接工艺设计存在缺陷，地磅钢板作为地磅主要结构，其质量直接影响地磅的精度。

    地磅作为现代企业贸易结算、内部核算的重要称重计量工具，是国家重点管理的计量器具，是经济贸易中使用最广泛的计量器具之一，也是许多衡器厂家的重要产品。地磅集机、电、仪为一体，具有称量准确、快速、操作简便、易于维护等特点，被广泛应用于港口、煤炭、石油化工、电力、轻工、冶金、矿山、物资仓库、国防等各个领域。随着经济的快速发展，大宗物料的交易越来越普遍，地磅的应用将更为普及。地磅己成为我国衡器工业最为重要的衡器产品之一，也是许多衡器厂家的支柱产品。

1.问题的提出

    此生产线主要用于秤体的落料和焊接及装配，主要针对面板点焊和切割、预拱和自动焊、端面封头和秤体焊接、秤体翻身以及面板中缝焊接工序。

    车辆衡主要由面板、U型钢和端板组成，秤体长度规格有4米、5米、6米、7米，宽度3米至4米（包括拼装秤，最终规格以甲方提供图纸为准)，最大工件的重量为8吨。

    秤体材料均为Q235，端板厚度种类为16mm、20mm、25mm、30mm、35mm，U型钢的厚度为5mm、6mm、8mm、10mm，面板厚度为8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、20mm。

2.方案设计

    秤体组装工位整体布局，主要由2台AGV小车、U型钢折弯工位、U型钢切割工位、U型钢存储工位、U型钢组装工位、U型钢点焊工位、自动焊接工位1、自动焊接工位2、端板组装工位（2台)、端板焊接工位（2台)、补焊工位（2台)、翻转工位、直缝焊接工位及搭接工位组成。

3.具体设计与应用

3.1U型钢切割工位

    U型钢切割工位主要由切割机器人、切割机器人门架、切割系统、端头辅助定位装置、切割平台等组成。

    切割平台分为两个工位，一个是人工上件工位，一个是切割工位。切割平台主要由U型钢放置架、顶升杆、顶升移载装置、端头辅助定位装置等组成。这样人工操作工位就可以与机器人工位完全隔离，能够很好的保证工人的安全。

①顶升移载装置主要有两个方向的运动，一个是顶升运动，另一个是移载运动。工作时，首先顶升装置工作，工件脱离放置平台，并高于分割块。顶升完成后移载装置工作，将处于上料工位的工件移载到切割工位上方，同时将切割完成的工件移载到存储平台上方。顶升装置下降，将工件放入对应的工位。放入后，移载装置撤回到初始工位，准备下一个循环动作。顶升装置采用气缸+斜块的方式进行顶升，推动采用气缸+导轨的方式。

②工件测量原理，U型钢的位置是通过激光测量的。首先辅助定位基准根据当前工件型号移动到指定位置，人工上件时将工件靠着辅助定位基准放置即可。机器人在门架上能够移动，首先在辅助定位基准处做缓慢移动，当到达工件时测距仪测量值会发生突变，机器人记录当前位置。然后机器人高速移动到下一测量位置。根据工件长度方向的规格设置多个基准点，在没到达基准点时机器人高速移动，到达基准点后低速移动，提高测量精度，这一端的测量也是通过寻找突变点的方式进行。测量完成后机器人根据测量的数据进行切割。

3.2U型钢存储工位

    U型钢存储工位结构形式与切割平台类似，在固定放置架上放置多个分割块分割出多个放置工位。第一个工位为U型钢上料工位，是接受切割完成工件的工位，最后一个是U型钢出料工位，是下一个装配U型钢放置工位，上料工位的U型钢通过多次的移载到达U型钢出料工位，等待装配。

3.3U型钢组装工位

    U型钢组装工位主要由点焊机器人门架、抓取机器人门架、输送辊道及定位装置组成。

①输送辊道及定位装置主要由侧边定位装置、端头压紧装置、纵向输送滚筒、侧边压紧装置、放置平台、横向输送装置及端头定位装置组成。

②点焊机器人门架，点焊机器人门架采用固定式，安装于地面上，机器人在门架上能够进行移动，移动采用伺服移动方式，直线导轨导向，齿轮齿条传动。

③U型钢抓取门架主要负责将工件从存储平台上抓起，并精确定位到面板上。门架具有两个方向的移动，纵向的移动采用轻轨导向，齿轮齿条传动，伺服电机驱动。横向移动采用直线导轨导向，齿轮齿条传动，伺服电机驱动。U型钢抓手能够旋转，能够将横向放置的U型钢转成纵向，放置于面板上。U型钢在门架移动的同时能够旋转，节省时间。U型钢抓手具有居中定位块、U型钢纵向定位块及磁性吸取装置组成。u型钢能够在抓手上精确定挺，保证定位精S。

3.4U型钢点焊工位

    U型钢点焊工位主要有点焊机器人门架、预压门架、输送辊道及定位夹紧组成；输送辊道与面板点焊工位相同，辊道能够升降。定位夹紧装置也与前面工位相同，采用两边定位，两边压紧的方式。

    点焊机器人门架整体移动采用轻轨+导轮导向、伺服电机驱动、齿轮齿条传动的方式，龙门架主体整体以型材为骨架设计，辅以加强筋的方式，对结构进行加固。整体先进行焊接处理，再退火消除应力，当释放完内应力后，最后进行机加工，有效减少了焊接变形对机加工的影响，保证的机构精度，提高了其稳定性。点焊机器人的移动采用直线导轨导向、伺服电机驱动、齿轮齿条传动的方式。本工位共设置两套点焊机器人。

3.5自动焊接工位

    自动焊接工位输送定位装置与U型钢点焊工位相同，焊接门架沿用现场设备，这里就不多介绍了。

3.6端板组装工位

    端板组装工位主要由端板移载门架、端板抓手、输送辊道、定位夹紧装置及端板压紧装置组成；输送辊道与面板点焊工位相同，辊道能够升降。定位夹紧装置也与前面工位相同，采用两边定位，两边压紧的方式。

①移载门架，端板移载门架整体移动采用轻轨+导轮导向、伺服电机驱动、齿轮齿条传动的方式，龙门架主体整体以型材为骨架设计，辅以加强筋的方式，对结构进行加固。整体先进行焊接处理，再退火消除应力，当释放完内应力后，最后进行机加工，有效减少了焊接变形对机加工的影响，保证的机构精度，提高了其稳定性。

②端板压紧装置，为保证端板与底板能够完全贴紧，设计有压紧装置。在上方设计有压紧块，压紧块采用液压夹紧方式。下方的压紧采用凸轮旋转压紧方式，在下方设置有若干处压紧点，当凸轮旋转时，能够在夹紧点压紧端板与工件。

    除了在端头设计有压紧装置，在工件长度方向根据工件型号设置相应的压紧装置，最端头的U型钢的外撑建议采用人工辅助形式。

4.结论

    如上所述，本方案通过合理规划地磅的装配、焊接顺序，设计出的自动化装焊系统，实现了重庆地磅厂的自动化装配焊接，有效缩短了装配时间，提高了焊接质量，减轻了人工劳动强度。