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項(xiàng)目名稱:臂架智能化生產(chǎn)線電缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
項(xiàng)目時(shí)間:2019年起
項(xiàng)目要求:負(fù)載5-200kN,電磁鐵工作狀態(tài)下電缸定位波動(dòng)≤±0.01mm,
平均無(wú)故障時(shí)間≥8萬(wàn)小時(shí),功能參數(shù)一致性偏差<0.05%
項(xiàng)目介紹 :該項(xiàng)目應(yīng)用于三一重工臂架智能化生產(chǎn)線,針對(duì)超長(zhǎng)臂架(長(zhǎng)度達(dá)40-60米)的鋼板組對(duì)與焊接工序。技術(shù)背景:傳統(tǒng)臂架焊接依賴人工調(diào)整鋼板位置,存在效率低(單件耗時(shí)8小時(shí))、組對(duì)精度差(公差>±2mm)等痛點(diǎn)。解決方案:采用168組伺服電缸構(gòu)建仿形系統(tǒng),其中底板定位32組電缸搭載電磁鐵吸附鋼板,實(shí)現(xiàn)底板曲面自適應(yīng)定位;側(cè)板仿形兩側(cè)各64組電缸完成側(cè)板輪廓匹配,并通過(guò)8組20t大噸位電缸驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)與底板的毫米級(jí)精細(xì)對(duì)接。
使用場(chǎng)景介紹
工藝流程:鋼板預(yù)處理→電缸電磁鐵吸附→三維仿形調(diào)整→側(cè)板翻轉(zhuǎn)對(duì)接→機(jī)器人焊接→質(zhì)量檢測(cè)。
關(guān)鍵工序:
1. 電磁吸附定位:電缸陣列根據(jù)臂架CAD模型自動(dòng)調(diào)整吸附點(diǎn)位,消除鋼板卷曲變形(補(bǔ)償精度±0.05mm);
2. 多軸同步仿形:通過(guò)PN總線控制160組電缸同步運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)臂架截面曲率半徑R3000-R5000mm的動(dòng)態(tài)匹配;
3. 大噸位翻轉(zhuǎn)對(duì)接:20t電缸驅(qū)動(dòng)側(cè)板以0.1°/s角速度翻轉(zhuǎn),配合激光傳感器實(shí)時(shí)校正,對(duì)接間隙≤0.5mm;
4. 機(jī)器人焊接:對(duì)接完成后,6臺(tái)焊接機(jī)器人同步施焊,焊縫熔深一致性提升至98%。
主要價(jià)值
精度突破:臂架直線度公差從±2mm優(yōu)化至±0.5mm,焊縫錯(cuò)邊量<0.3mm(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)≤1mm);
效率提升:?jiǎn)渭a(chǎn)周期從8小時(shí)縮短至2.5小時(shí),產(chǎn)線年產(chǎn)能突破1200臺(tái)(提升300%);
成本優(yōu)化:減少人工調(diào)整崗位15個(gè),鋼板廢品率從5%降至0.8%,年節(jié)約材料成本超3000萬(wàn)元;
智能化升級(jí):支持?jǐn)?shù)字孿生調(diào)試,工藝參數(shù)(壓力-位移-溫度曲線)實(shí)時(shí)上傳MES系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)焊接質(zhì)量全追溯。
項(xiàng)目對(duì)技術(shù)的要求
機(jī)械性能:電磁鐵吸附電缸推力≥5kN,翻轉(zhuǎn)電缸推力≥20t;耐溫150℃(適應(yīng)焊接高溫環(huán)境)
同步控制:90軸協(xié)調(diào)同步精度≤±0.05mm,動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間≤50ms,支持S曲線加減速
抗干擾設(shè)計(jì) :電磁鐵工作狀態(tài)下電缸定位波動(dòng)≤±0.01mm,IP67防護(hù)等級(jí)(防金屬粉塵/飛濺)
系統(tǒng)集成:兼容OPC UA協(xié)議,與焊接機(jī)器人、激光跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)50ms級(jí)數(shù)據(jù)交互
可靠性指標(biāo): MTBF≥3萬(wàn)小時(shí),支持7×24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,過(guò)載保護(hù)響應(yīng)時(shí)間≤10ms