塑钢门窗组装加工流水线的优化.doc

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1、1前言1.1本文研究的背景随着人们对塑钢门窗研究的深入以及人们环保意识的提高，塑钢门窗在现代化建筑中起着越来越重要的作用，同时其在保温节能性，气密性，水密性，抗风压性，隔音性，耐腐蚀性，耐候性以及防火绝缘性等方面的优越表现也越来越得到人们的认可，从而也带动了塑钢门窗行业的发展。塑钢门窗的组装加工涉及到多种加工工艺和加工设备，由于我国塑钢门窗还处于发展阶段，塑钢门窗的组装生产多为单机、手动或半自动式小规模加工生产，自动化程度不高，生产效率比较低，而且在生产的过程中不能充分利用原材料，存在这严重的材料浪

2、费或者是材料利用不合理的现象，在塑钢门窗生产的过程中没有严格的规范制度和车间管理措施，这样很难使生产效率得到提高，增强企业的市场竞争能力。本课题就是在这些问题的基础上提出来的，分别从型材的排料优化、组装生产自动化和现场管理等方面对塑钢门窗的整个组装生产周期进行优化。以期可以达到降低生产成本，提高生产效率的目的。1.2本文研究内容的国内外研究现状塑钢门窗是上世纪50年代始自于德国开始发展起来的产品。在解决了原料配方、门窗设计、型材挤出工艺技术及设备、门窗组装技术及设备、五金件和配套材料等一系列问题后，

3、逐渐开始在西方发达国家推广应用。我国的塑钢门窗行业是上世纪80年代在引进国外技术、设备的基础上发展起来的。引进初期也走了一段弯路，即过分强调适应当时的市场消费能力，降低造价。在上世纪80年代后期开始生产门窗组装设备，90年代初又逐渐形成了塑钢门窗异型材挤出机械和模具的生产能力。目前塑钢的生产工艺主要包括：切割、铣槽、装加强筋、嵌密封条、焊接、清角、装五金件等工序。在目前我国的生产能力下，组装生产过程多为单机、手工或半自动机械加工，用到的加工机器主要有锯切类设备：双角锯、V形锯、玻璃压条切割锯等，铣削

4、类设备：仿形铣床、锁孔槽加工机、自动四轴水槽铣床等，焊接类设备：直线布置焊接机、平面布置焊接机、三点焊接机、四角焊接机等，清角类设备：手提清角机、内外角铣、数控角缝清理机等。为了提高工作效率，提高生产的自动化层度，塑钢生产加工中心已经得到广泛的应用。主要包括锯切铣削加工中心和焊接清角自动线。锯切铣削加工中心主要用于塑料门窗型材孔槽的加工及45°定尺切割。计算机辅助设计得到门窗加工工艺数据后，经磁盘或电缆光缆送入锯切铣削加工中心的电脑，锯切铣削加工中心采用数控系统驱动机械手加持型材，将型材按线性优化的

5、结果和顺序送入铣削加工工位及锯切工位，锯切中心和铣削加工中心按照工艺文件数据，分别完成型材在没有加衬增强型钢前的各种槽孔（包括排水槽、气压平衡槽、锁孔、滑轮孔等）的铣削加工及型材45°定尺切断与90°V形口的切割。然后，出料机构将切过的料送出工作台，并横向集中：并由打印机打出标识，待人工将标识贴到型材上以便下面工序机器识别。该机具有集锯、铣于一身的功能，加工效率高；并采用型材优化设计，提高材料利用率：数控系统可补偿综合机械误差，加工精度高，适用于规模较大、技术要求较高的门窗生产。塑料门窗焊接清角自动

6、线由数控四角焊接机、出料机构、输送机构、及数控清角机组成。焊接清角自动线根据中心计算机提供的加工任务数据，并经人工<或自动)对上工位转来型材进行识别而获得型材规格及窗型尺寸数据信息后，数控四角焊接机自动执行尺寸数据并进行焊接。焊接后，焊接成品由出料机构送出焊接工位，并由输送机构送至清角机加工区，清角机拨料机构及移料机械手将窗角定位，并根据送来的型材规格信息，清角机调用相应程序自动对窗角进行清理，之后，拨料机构及机械手自动转换下个待清窗角，全部四个窗角清理后，焊接成品被拖出加工区。焊接清角自动线具有较

7、高的智能化及自动化程度，适合于多品种、大规模生产，是未来塑料门窗组装厂设备配置的发展方向。1.3本文研究的目的与意义随着社会生产力的提高，在机械化、低成本、高效率的大生产时代，塑钢门窗的手工或半自动化加工不符合未来组装生产加工的发展趋势，在现有生产力的基础上寻找在降低生产成本、提高生产效率等方面的优化方法对于增强企业的竞争力具有重要的意义，1.3.1本文研究的目的在塑钢门窗的组装生产加工中，存在着自动化程度不高，生产效率比较低等问题，而且在型材的锯切过程中不能充分利用原材料，存在这严重的材料浪费或者

8、是材料利用不合理的现象，在塑钢门窗生产的过程中没有严格的规范制度和车间管理措施，这样很难使生产效率得到提高，增强企业的市场竞争能力。本课题通过对塑钢门窗组装加工过程中的工艺分析，从型材下料的优化设计、塑钢门窗组装生产的自动化生产流水线、塑钢门窗生产车间的现场管理和质量检测等方面对生产过程中存在的问题进行优化设计，以期可以降低生产成本，提高加工效率。1.3.2本文研究的意义主型材的下料是塑钢门窗组装生产中的第一步，其锯切质量和精度直接影响到门窗的焊接质量和焊接强度，是塑