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摘要:现阶段,在建筑幕墙生产制造仍然离不开劳动密集型为主,自动化极为低下。其在建筑幕墙制作技艺当中,具体包含了幕墙的组装与打胶两个主要技艺,此技艺主要是把外框体与玻璃板安装起来,随后针对玻璃和铝框间实施打胶,进一步把外框体融合在玻璃板上面,而打胶品质的稳定直接关系到产品安全性能与建筑物质量。其中打胶机为建筑幕墙加工中的关键环节。尤其在建筑幕墙打胶领域,当前最重要的工作方法为全人工操作双组份打胶机作业,同时伴随着世界上自动化技术的持续发展,极大促进了全行业自动化需求的持续提升,希望采取自动打胶装置,完全替代人工操作,进一步提升效率,降低成本。
关键词:建筑幕墙单元体;自动打胶机;工艺研究;试验
现如今,要想处理好建筑幕墙单元体自动打胶机的平稳与产业化应用。需借助当前自动化技术使用与结构胶性能特征,采取人工注胶机与桁架机器人,针对打胶数字化把控、改进胶枪刮胶板、补偿反馈试验、人工和自动打胶的比对等实施技艺探究与试验。完善首创数字化控制机器人和手动注胶机结合的自动打胶机,可平稳应用在实际生产中,此产品弥补了行业空白,比较进口的半自动注胶机,全面升级为全自动。此设施替换人工注胶机之后,工作效率提升15%之上,缩减原材料费用20%至25%之上,提高了打胶品质。
一、自动打胶机的构造阐述
1.1整体构造介绍
文章介绍的自动打胶机可以自动实现建筑幕墙的打胶控制,借助机械臂与视觉系统互相协作,在控制器自动运转下,打胶可实现全部替换人工操控,且精确度高。同时此自动打胶机能够设立为移动方式,依据工作要求任意搬运或移动。单元体推车在路轨的限位下,运转轨道固定,进一步确保了运送与路径的精准性。其构造示意图如图1所展示。
图示1整体构造图示
1.3主要零部件
三轴桁架重点负责胶枪、视觉系统的X、Y、Z直线轴迅速高精度运转。三关节机器人负责胶枪A、B、C旋转轴姿态的轨迹运转。视觉相机和激光测距负责测量玻璃角点坐标值且反映至控制系统。3D打胶枪负责构造胶的射入和坐标原点标定。打胶系统负责构造胶的输出与混胶,针对过往的手动打胶机实施自动化、数字化打胶的升级创新。
二、详尽的工作流程
在单元推车的运送下,幕墙单元体转移至桁架框体的正下方。工人扫描幕墙单元体上面的二维码,自主输入产品结构胶宽度与深度等信息至操控系统。设备开启之后,桁架框体上摄像头针对下方的幕墙单元体实施拍摄,随后把数据上传至控制柜的中央控制系统中,此系统依据幕墙单元体的位置自动计算轨道流程。控制系统把程序指令传送至桁架、机械臂与打胶机,桁架框体收到命令之后,桁架与机械手带动胶枪调节至对应的方位与姿态,进入打胶缝进行打胶。桁架、机械手与打胶机依据程序互相协作,经过流量检测补偿系统,控制出胶运转速率与轨道,确保打胶的平稳与品质。等待打胶达成后,经过送料车把打胶幕墙移送出工作区域。
三、自动打胶机工业探究与实验分析
3.1打胶数字化控制
打胶数字化控制有两种:其一,位置控制,应用视觉系统检测出幕墙每个玻璃的角点位置、角度,经过输入玻璃厚度(c)。结构胶高度(d)、胶枪与玻璃距离(a)等参数自动核算出注胶位置距离玻璃的偏移数量,同时系统自动计算出各边打胶胶枪的起始点位置与姿态。具体详见图示2。其二,速度控制,通常依据相应的打胶需求量来把控胶枪的行进速率。而行走速率F=K/b×d,当中F为速率,b为结构胶宽度,d为结构胶高度,K为常量。经过试验,成果非常理想,基本可实现注胶量均匀的标准。
3.2胶枪刮胶板的改进
胶枪与刮胶为注胶单元的主要部件,其主要承担结构胶的注射与刮胶工作。启初试验的为L形胶枪,整体效果不佳,胶极易发生外溢,导致大量浪费。随后添加了活动刮胶板挡胶,有效化解了胶外溢难题。然而,毕竟玻璃厚度槽偏差较大,下枪Z轴时常出现偏差,撞坏胶枪,试验了胶枪刮胶板一体的打胶枪,经过改进尺寸与原材料,结果获得平稳的使用胶枪。
3.3毕竟人工注胶机使用压缩气体当做动力源,出胶数量不确定,同时长时间使用极易导致胶枪管堵塞,流量渐渐变少。一旦无法闭环检测流量及时补偿注胶速率,则会造成打胶不满、不稳定、浪费等问题。之后可以尝试在设施上添加了流量检测计来做试验,胶枪移动速率可以依据胶流量及时做出变动,其原理为依据测定的标准流量,针对及时流量和标准流量实施对比,按照流量上升和胶枪移动速率上升成正比关系,及时调节胶枪移动速率,完成及时反馈补偿的成效。最终试验得出结论为,开通流量检测功能要比不用此功能注胶更加均匀,且节约10%以上的胶,注胶速率上升10%以上。
3.4人工打胶和自动打胶比较分析
在人工打胶操作中,工人需手拿5kg左右胶枪与胶管,手动操控开关阀针对目前单元体的胶缝实施打胶,需要一段段的打胶,溢出档边算是打满,多余打胶部位需要刮胶。然而,有没有打满非常难观察,全凭经验与后续抽检割胶破坏性试验。此外,自动打胶操控中,人工输入或扫描二维码自动输入参数,点击启动键,设备自动注胶,不用观察,不会产生溢出胶现象,因此不用刮胶,完成第一步直接进入下一道工序。通过比对得出结论,自动打胶机比较人工打胶具备下述优势:第一,工人劳动强度下降,借助三轴桁架与关节机械手实现打胶空间位置需要,不用人工拖行胶枪。降低技术工人的依靠与品质的不确定性,把打胶技艺植入到打胶系统当中,依据幕墙特性自动规划打胶轨道。强化打胶品质,自动系统针对技艺程序管控更加严谨,从而进一步提升产品的品质,排除潜在安全风险。节省结构胶,借助机器人算法及其传感反馈,精确调整打胶实际需求胶数量,原材料使用率提高20%至25%,每年节省材料费用30万至50万元。
总结:
总而言之,通过以上工艺探究与试验,数字化控制可以很好化解注胶需求量难题,精准核算注胶数量;刮胶板经过各种结构与材料的试验改进出适合自动注胶的一体胶枪刮胶板;流量补偿反馈等试验验证了流量补偿能够明显提高注胶品质。同时经过人工打胶与自动打胶的比对,得到下述结果:自动打胶机提升率百分之十,节约胶量20%至25%,提升了打胶品质与化解了产品安全性难题、进一步推动设备产业化,从而带来更大的社会与经济收益。
参考文献:
[1]陈威,许志敏,陈建武.棒球上胶工艺的研究及自动上胶机的设计[J].铜仁学院学报,2017,19(9):48-51,56.
[2]徐彬彬.数控全自动打胶机打胶工艺研究及实现[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(26):3541-3542.
[3]潘家珍,张昕,徐明.PU空滤芯自动施胶生产线的开发设计[J].机械制造,2014,52(7):80-83.