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                  空间定位系统重工工件定位方法

                   论文栏目:重工业论文     更新时间2019/3/12 9:03:25   

                  摘要针对目前重工行业小型结构件的定位还在使用传统的机械式样板定位的方法已经很难满足生产和市场的需求开展了基于空间定位系统的重工工件定位方法研究使用最新的空间定位系统激光集成视觉识别零件的几何特征在?#24120;?#31354;间中激光投影准确定位工件能够极大地缩短操作工时降低工作强度提高工件定位精度该方法对不同的工件产品有极高的兼容性

                  关键词重工空间定位集成视觉激光投影定位精度

                  重工行业中在对主体的大型结构件完成拼点焊接后有很多小型工件需要进行定位焊接在试生产或者小批量生产的情况下一般是由具有丰富经验的操作工进行现场手工测量焊接工件位置通过工件边缘和圆心进行测量和标注这种方法不可避免地会产生测量误差和标注误差不仅工件精度没有保障而且非常耗时在产品量产的情况下一般是由工装工程师根据产?#26041;?#26500;特征设计工装样板然后根据样板的硬定位?#19994;?#24037;件的位置这种方法带来的问题是样板设计生产周期会影响生产进度不仅增加了制造成本而且兼容性低空间定位系统是空间测量定位和产品检验的新型技术?#20445;|?#30446;前已经在轻工业和电子行业得到广泛应用ۣ?#24120;n?#31354;间定位系统具有快速智能精准高兼容性和环保的特点不但能提高产能和产品质量还能保证生产过程安全环保ۣݡ应用空间定位系统和视觉识别技术进行重工行业定位和检验作业改变低能高强度作业的生产现场是重工行业走向工业的必经之路ۣݡ

                  传统的工件定位工艺

                  在挖掘机结构件的生产过程中对主体的大型结构件如动臂斗杆上下车架完成拼点焊接后需要进行小工件的定位焊接小工件的定位精度一般要求为因此需要特配的工装和工具来完成工件的定位焊接传统的工件定位工艺流程如图所示采用传统的工件定位工艺存在如下问题?#20445;?#27599;种产品的工件定位样板都是特配的即每种产品都需要设计生产一套适用的样板这样不仅给企业带来高昂的人工成本和生产成本而且在?#34892;?#20135;品引进的情况下无法迅速响应完成换型从而延长了新产品的生产周期样板的制作一般是根据待定位产品图样搭建样板基?#31350;?#26550;定好基准面孔然后人工测量焊接定位板压紧拧紧装置这样做出来的样板几乎是无法直接使用的需要用样板试制一台产品?#22270;e?#26681;据检验报告结果先调整产品工件位置再根据工件位置调整样板定位板定位这?#36824;?#31243;往往需要重复?#22330;?#27425;才能做出合格的样板见图?#24120;?#30001;于样板的基准面孔贴平是通过人工肉眼观察的所以每次生产产品的质量一致性较差另外操作工的长期作业有可能会出现操作失误生产出不合格产品因此产品质量可控性没有保障由于重工行业的产品和工作环境的特殊性在样板的存放和使用过程中不可避免地会对样板产生?#19981;?#25110;压折通常样板的使用寿命在?#24120;?#22312;此期间应定期对样板进行检验以防止由于样板的长期使用产生变形而导致工件定位超差

                  空间定位系统在重工工件定位中的应用

                  空间定位系统采用目前最热门的ãã视觉技术对多个空间位置点进行捕捉?#19994;?#21442;考基准系统根据已输入的ã图样利用激光将图样数据投至工件位置操作工只需参照激光投射位置及区域摆放对应工件使小件边缘直线弧线圆与激光投射光线重叠即可完成工件的定位见图?#24120;?#22312;试生产或者小批量生产的情况下采用空间定位系统定位具有如下优点?#28023;保?#20813;除了手工测量排版和装配步骤零件位置直接从ã图样数据中读取并用激光投射至工件以满足精确的设计位置能将耗用工时缩减至原来的取决于零件大小和复杂程度?#24120;?#21363;使在最复杂的焊接件上仍可快速精确地定位焊接位置无论是对于平面还是曲面都可以消除因使用部件上不精确的参考点而导致的超差在使用过程中无论是设备或工件的任何移动系统均能对激光投射位置自动实时调整更新保证位置的精度不会出现因误动或误操作造成的位置偏移可视化的提示指导操作工完成各项操作激光投射的文本显?#31350;?#20214;可自定义编辑在操作工操作过程中可实时检查放置工件的位置精度并根据系统里提前设置的公差带自动判断工件装配位置精度是否合格若合格则通过否则将给出不合格警示操作工可即时调整工件位置消除偏差直至工件位置精度合格见图这不仅可以免除后续的检验工作而且避免了工件超差导致产品不合格的返工空间定位系统和激光投射的方法更加安全不仅避免了装拆样板带来的人体磕碰砸伤?#30830;?#38505;而且减少了产品的磨损以及磕碰磨痕的补焊修磨工作在产品量产的情况下采用空间定位系统具有如下优点?#28023;保?#21487;以避免产品制造与设计之间产生的误差因为生产线操作工使用的始终是最新生效的ã文件即使出现工程变更系统只需参?#20960;?#26032;后的ã文件即可对操作工进行精确的定位焊接引导工程变更只需几?#31181;?#26102;间即可传送至生产现场节省大量的工装设计生产和调整时间?#24120;?#21482;需要定期对设备进行维护保养免除了样板定期检查矫正的工作更无需因样板的磨损损坏而重新制作样板

                  传统工艺与空间定位系统应用对?#30830;?#26512;

                  传统工艺工件定位精?#28909;?#20915;于如下个方面因素?#28023;保?#24037;装样板制作和调整的精度操作工使用样板的熟练程度?#24120;?#26679;板的磨损变形程度个方面因素使得样板精度可控在?#20445;P?#31354;间定位系统的工件定位精度则取决于如下个方面因素?#28023;保ã?#22270;样的精确度输入图样是否有误激光投影的投影精度显而?#20934;ã?#22270;样几乎不会出?#24535;?#24230;不满足要求的现象而激光投影的精度更是达到了完全满足重工行业工件定位的精度要求从现场抽取台同一型号同一批次的种工艺方法生产的产品通过激光跟踪仪进行检验检验结果如图所示取样产品共包含?#24120;?#20010;工件个定位点其中包括圆和矩形等?#36824;?#21017;工件定位面包含平面和曲面?#21462;?#20174;图中可以看出采用空间定位系统定位的工件定位点?#20445;?#21512;格其中有个定位点在ۣ之间个定位点全部在ۣ之间采用样板定位方法定位的工件定位点?#20445;常?#21512;格即个定位点不合格其中有?#24120;?#20010;定位点在ۣ之间个定位点在ۣ之间从现场每周抽取台产品种工艺方法生产的产品各台连续抽取?#20445;?#21608;从台产品的检验报告中提取第?#20445;?#21495;定位点数据该点精度要求为ۣ?#24120;常|?#23545;比结果如图所示从图可以看出?#24120;短?#26032;工艺方法得到的产品第?#20445;?#21495;定位点合格率为?#20445;?#24182;且所有产品的定位精度在ۣ之间传统样板工艺方法的合格?#24335;?#20026;而且从图中可以看出在样板使用初期产品基本都能满足定位精度要求但随着样板使用时间的延长样板磨损变形使得在最后几周的使用中工件定位精度达不到要求

                  结语

                  应用空间定位系统进行工件定位不仅可以降低设备工装的制作成本人力的投入工作强度和安全隐患而且还可以提高工件的定位精度和生产效率解决重工行业小件工件定位不准劳动强度大和操作不安全等多方面的难题这是智能化生产制造在重工行业的又一次成功应用更是重工行业朝向工业解放高强度作业实现智能化无人工厂的又一次迈进

                  作者黄静 刘奔 王凯 刘小霞单位?#28023;?#21345;特彼勒徐州有限公司

                  • 参考文献
                  学术网?#31456;?500余种种类遍及
                  时政文学生活娱乐教育学术等
                  诸多门类等进行了详细的介绍

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