熊光軍

摘 要:工程機械產品質量在很大程度上是由加工作業水平決定的,在工程機械產品種類不斷增多的趨勢下,生產模式逐漸有大批量轉向小批量,傳統生產作業系統所暴露出的弊端越來越明顯,已經無法滿足實際生產需求,亟需對工程機械產品生產作業系統進行改進創新。將柔性制造系統應用于工程機械產品加工中,可以使生產作業系統的靈活性得到提升,對提高工程機械產品加工效率和質量具有重要意義,文章對此進行了深入分析。
關鍵詞:工程機械產品加工;柔性制造系統;實踐應用
工程機械產品作為各項工程建設不可或缺的重要設備,是確保工程建設高效進行及順利完成的基礎和前提。要想充分發揮工程機械產品的應用價值,服務于工程建設和經濟發展,就需要從產品質量入手,確保工程機械產品具有良好的工作性能。所以,就應該不斷對工程機械產品加工工藝進行改善,加快生產模式的轉變,為工程機械產品質量的顯著提升提供技術支撐。
1 柔性制造系統介紹
柔性制造系統英文簡稱為FMS,是以成組技術為基礎,將信息技術、自動化技術、機械加工技術等多項技術進行整合的自動化機械制造系統,主要包括加工系統、控制系統、物料儲運系統三個子系統,控制系統根據機械產品加工生產要求,向加工設備發出相應的運行指令,按照標準、規范生產加工流程完成機械產品制造。整個生產過程不需要人工參與,系統會自動裝卸零件,依次在各臺機器上完成機械產品加工制造,可以有效節省大量勞動力,并進行長時間持續作業,經濟效益良好。同時,生產過程因為是由計算機控制,所以可以根據實際生產需求,依據機械產品參數標準的不同,在一定范圍內對生產過程進行調整,進而實現多種機械產品的批量生產,具有較強的靈活性和產品應變能力。并且,機械產品的制造加工都是一次性完成的,生產效率較高,再加上精準化的系統控制,以及較為穩定的系統運行能力,使得產品質量得到了顯著提升。基于柔性制造系統的眾多優點,已經被廣泛應用于機械產品加工行業[ 1 ]。
2 工程機械產品加工中柔性制造系統的實踐應用
某工程機械產品制造廠為提高產品加工質量和生產效率,決定應用柔性制造系統對原來的生產作業系統進行改進。以推土機加工為例,對柔性制造系統在工程機械產品中的實踐應用進行分析。柔性制造系統的核心為焊接生產線,對推土機后橋箱加工流程進行分析后,在原來生產線基礎上進行了改進,實現了設備自動化和工裝柔性化。改進后的焊接柔性生產線如圖1所示,主要包括柔性組合工裝、雙工位機器人作業以及后橋機械人作業三個重要環節。
2.1 柔性組合工裝
柔性組合夾具是柔性組合工裝的核心設備,夾具拆卸比較方便,耗時較短,可以滿足不同型號、種類及形狀的零件加工需求,靈活性較強。柔性組合工裝的主要組成裝置包括三維組合平臺、測量設備、定位設備、調整設備、縮進設備等,零件加工的整個過程基本都是在三維組合平臺上完成的。
三維組合平臺的構成材料為球墨鑄鐵,平臺長度最大為16m,下方安裝有平行導軌和支撐軌,軌道數量分別為2條和1條,平臺表面設有定位孔可定位槽,并標有100mm刻度線,零件在不同加工之間平臺轉移后,仍然可以維持原來狀態,進行準確對位,可以有效保證機械產品加工的精準度,將機械幾何形狀誤差控制在1mm以下[ 2 ]。
2.2 雙工位機器人作業
雙工位機器人作業是焊接作業中重要環節,具體作業方式是使用兩臺焊接裝置同時在兩個工位上制造機械產品。焊接裝置的主要組成包括機械手、控制柜、變位機等,核心構件為機械手,是根據零件焊接需求,通過旋轉完成焊接作業的。
機械手的旋轉動作是由控制柜加以調控的,控制柜在接受到控制系統的運行指令后,會將信號進行放大處理,控制機械進行旋轉,并且,利用控制柜還可以準確找到焊縫的具體位置和方向。而機械零件的準確定位和穩固放置,則是由變位機完成的,可以為零件的精準焊接提供最佳條件。
2.3 后橋機器人作業
后橋機器人的構成部件主要有運動軸、焊槍加持裝置、抱閘釋放開關、防撞開關等,其中運動軸具有可編程性,能夠旋轉多個角度,借助焊槍加持裝置實現不同類型焊縫的焊接作業。后橋機器人作業系統包括焊接系統、控制系統、機器人移動系統、變位機等,焊接系統所用焊接類型為全數字逆變CO2焊機,運行方式為四輪驅動,可以進行持續作業,焊接效率和精準度較高。
控制系統是以PLC程序為核心,結合通信技術實現信號的傳輸,使機器人按照相應的運行指令完成零件焊接作業。機器人移動系統構成方式為龍門式,穩定性較強,可以確保機器人處于平穩移動狀態,進而保證焊接的精準性。變位機類型為L型,可以進行多角度旋轉,滿足不同類型焊縫焊接需求,
3 總結
將柔性制造系統應用于工程機械加工中,可以實現對原有生產作業流程的優化,既可以提高產品質量,又可以提高生產效率,還可以降低生產成本,為加快工程機械產品加工企業的轉型,促進其良好發展提供了有力支撐,具有較高的推廣應用價值。
參考文獻:
[1] 李德明,孫世超,王彩鳳.柔性制造系統在工程機械產品制造中的應用[J].工程機械,2014(11):50-54.
[2] 張淼.工程機械產品制造中柔性制造系統的應用[J].工程技術:全文版,2016(11):238-238.