四支撐新型熨平板制造技術(shù)研究及應(yīng)用

摘要：對零點定位工裝的進行分析，應(yīng)用加工零點快速定位技術(shù)，減少換模時間，實現(xiàn)框架加工效率提升。通過提升熨平板框架焊達率以及應(yīng)用防變形技術(shù)，減少補焊及矯形時間，提升焊接效率。通過加長支撐滑柱、控制懸掛焊接變形，減少基礎(chǔ)伸縮裝配校正時間，從而提升基礎(chǔ)伸縮連接效率。

關(guān)鍵詞：四支撐;快速定位;焊達率;防變形

0" "引言

新型四支撐熨平板自試制以來，市場反饋較好，主要體現(xiàn)在剛性好、伸縮穩(wěn)定，攤鋪效果好。鑒于良好的市場反饋，需要快速將新型四支撐熨平板快速替代原有的雙支撐、三支撐熨平板，但現(xiàn)有設(shè)備、工裝工位器具以及工藝路線等，無法滿足每日裝配對物料的需求，需要重新規(guī)劃。

作為高端新型產(chǎn)品，如何保證其零部件的質(zhì)量穩(wěn)定性及效率提升是本項目的主要研究方向。本文主要從四支撐新型熨平板的焊接、加工、裝配效率提升方面進行了方案策劃，包括提升自動焊焊達率、零點定位快速換模以及裝配快速調(diào)整技術(shù)詳細的方案策劃及設(shè)計。

1" "影響熨平板生產(chǎn)效率和質(zhì)量因素

1.1" "生產(chǎn)現(xiàn)狀

我公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為多品種、小批量的生產(chǎn)模式，因產(chǎn)品型號切換頻繁，導(dǎo)致產(chǎn)能不能得到有效釋放。隨著產(chǎn)品性能的不斷提高，用戶對熨平板質(zhì)量的要求也不斷提高。加工質(zhì)量及加工精度，直接影響產(chǎn)品的性能和質(zhì)量可靠性，對于熨平板制造來講，控制加工精度和提升生產(chǎn)效率是關(guān)鍵。

1.2" "影響生產(chǎn)效率主要因素

目前，四支撐熨平板框架采用加工中心配合工裝加工，在加工過程中，不同結(jié)構(gòu)的框架需要配合不同的工裝。影響生產(chǎn)效率的主要因素有4點：一是現(xiàn)機床加工設(shè)備利用率低，對員工操作技能要求也比較高[1]，小批量加工時工件調(diào)整時間較長;二是更換工裝時間較長，包含拆除舊工裝、安裝新工裝及其輔助動作，以及工裝的找正過程[2];三是工裝使用過程中，加緊定位靠人工找正測量對刀;四是專業(yè)定位夾具制造成本較昂貴。

1.3" "影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素

影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素有2點：一是因換產(chǎn)頻繁，每次工件的坐標(biāo)原點均會發(fā)生偏移[3]，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;機床工作臺長期使用產(chǎn)生磨損，與工裝配合使用時，會影響產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)以上因素分析，我們通過對零點定位裝置進行研究，決定采用零點定位系統(tǒng)工裝，減少換模時間，實現(xiàn)框架加工效率提升。

2" "提升熨平板焊接質(zhì)量和效率方案

2.1" "采用零點定位系統(tǒng)

2.1.1" "零點定位系統(tǒng)簡介

SET零點定位系統(tǒng)幾乎適合所有加工環(huán)境，尤其適用車削、銑削、磨削、注塑等。零點定位原理如下：將零點定位器基礎(chǔ)板安裝在CNC加工中心機床上，將定位銷安裝在加工工件反面或者上托盤反面，直接將工件或上托盤通過定位銷放置零點定位單元內(nèi)。斷氣使定位器將定位銷鎖緊，達到鎖緊狀態(tài)，開始加工。

SET零點定位器帶有自動除屑功能，壓縮空氣從零點定位器底部噴射出氣流，氣流會將切屑、冷卻液或者其他雜質(zhì)從零點定位器的中央吹出。零點定位銷可與上托盤相配合，也可以與工件直接連接，有效降低了夾具制造成本。定位銷有多款規(guī)格，可以根據(jù)工件的規(guī)格選擇合適的定位銷進行匹配，以達到降低成本及提高效率的目的[4]。

2.2.2" "零點定位工裝的應(yīng)用

零點定位工裝的設(shè)計需要豐富的經(jīng)驗及理論基礎(chǔ)。我們針對零點定位系統(tǒng)，進行對標(biāo)學(xué)習(xí)，自主研發(fā)、制造了零點定位裝置。為降低零點工裝成本，通過外協(xié)廠家制作零點定位盤樣件。經(jīng)檢測確認其加工質(zhì)量較好，在工裝試用，確認其能滿足使用要求。通過應(yīng)用零點定位裝置，可實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)形式框架加工快速換模。

通過應(yīng)用零點定位系統(tǒng)，不僅可有效縮短換產(chǎn)時間，提升機床的利用率，實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)形式框架加工快速換模，還可有效降低零件的加工成本，提升工作效率，降低操作工人的勞動強度，適用于公司小批量多品種生產(chǎn)模式。

2.2" "采用自動化焊接技術(shù)

熨平板作為攤鋪機的重要工作裝置，通常采用人工焊接方法制成。該零件為較大型結(jié)構(gòu)件，具有質(zhì)量大、體積大和對加工精度要求高的特點，質(zhì)量控制難度較大。隨著科技的不斷發(fā)展，焊接工藝已成為綜合性制造技術(shù)，傳統(tǒng)以人工為主的焊接技術(shù)已無法滿足現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求[5]，采用自動化焊接技術(shù)成為必然。

自動化焊接是指在采用先進焊接、檢驗和裝配工藝基礎(chǔ)上，建立不需要人直接參與的焊接方法和工藝方案，配置相應(yīng)的焊接機械裝備或焊接系統(tǒng)。自動化焊接與傳統(tǒng)焊接方式相比，具有以下優(yōu)勢：自動化焊接效率更高，操作更加精準[6];減輕勞動量，提高生產(chǎn)率;降低勞動強度，改善勞動條件;投資小，占用生產(chǎn)面積小。

2.3" "優(yōu)化熨平板結(jié)構(gòu)和參數(shù)

2.3.1" "熨平板焊接存在的問題

熨平板焊接變形的主要原因有以下幾點：伸縮懸掛襠距尺寸不滿足圖紙要求，裝配安裝調(diào)整存在干涉;加長段工藝要求端板單邊加工量2mm，但由于焊接變形無法保證加工要求;基礎(chǔ)框架由于焊接變形無法保證加工要求。

2.3.2" "優(yōu)化措施

針對以上幾點問題，我們主要采取以下措施：對結(jié)構(gòu)形式進行優(yōu)化，將加長段前板掛鉤、踏板座改成裝配式，從而提高了提升焊達率;對焊接參數(shù)進行研究，優(yōu)化機械人編程程序，使焊達率提高到10%;增加拉筋以減少變形量，控制焊接變形量;加大所有加長段中間折彎件尺寸，焊后達到免整形;增加端板單邊加工量，從而保證加工要求。

通過對結(jié)構(gòu)形式、焊縫形式的優(yōu)化以及提升單件制件精度，實現(xiàn)了四支撐熨平板框架自動化焊接，同時對提升結(jié)構(gòu)件焊達率及防變形工藝進行研究，從而減少補焊及矯形時間，實現(xiàn)焊接效率提升。

3" "熨平板提升裝配效率方案

3.1" "影響裝配效率的主要因素

目前四支撐熨平板采用單元式裝配，基礎(chǔ)段與伸縮段連接時間過長，影響裝配效率。分析認為，影響裝配效率的主要因素如下：轉(zhuǎn)運過程變形損壞，造成裝配過程更換，裝配效率降低;支撐滑柱制造誤差累積超差，影響裝配效率;導(dǎo)向套冷裝解決空間狹小，不便敲擊;基礎(chǔ)框架左右兩側(cè)空間較小，伸縮缸鋼管兩側(cè)在裝配過程中存在相互干涉情況;伸縮端板安裝蝶形處的銷軸支座與墊圈干涉，造成二次拆裝。

3.2" "提升裝配效率方案

通過不斷優(yōu)化改進，并采用工裝配合，使得裝配過程精準可控，零部件沒有損傷，位置度符合性高。具體措施如下：將加長段掛鉤改成裝配式，提升產(chǎn)品質(zhì)量、裝配效率;通過自主分析，調(diào)整支撐滑柱快速裝配調(diào)整方案（共計需要調(diào)整8處），從而實現(xiàn)快速定位、快速裝配，提高作業(yè)效率;優(yōu)化特型鋼管彎頭角度，減少干涉，提升裝配效率;輸出標(biāo)準作業(yè)指導(dǎo)書，輸出控制尺寸要求，對作業(yè)員工進行培訓(xùn)，提升合格率、裝配效率;更改伸縮框架前側(cè)端板馬達接口處尺寸，保證可直接安裝，不用二次拆裝伸縮前板;將基礎(chǔ)框架空間狹小處裝配改為冷裝，提高裝配效率。

4" "結(jié)論

本文通過對新型四支撐熨平板快速定位、防變形研究及裝配效率的提升，保證了熨平板焊接、加工、裝配的精度。通過對零點定位裝置的應(yīng)用，攻克了不同結(jié)構(gòu)形式框架加工快速換模的難題。同時，應(yīng)用自動化焊接工藝，降低了由焊接變形引起的誤差，大幅提升了熨平板的焊接及裝配效率。通過對結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化及改進，實現(xiàn)了新型四支撐熨平板的批量生產(chǎn)。

參考文獻

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