汽車搖臂裝配機(jī)研制

時(shí)間:2022-04-17 11:02:00

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汽車搖臂裝配機(jī)研制

汽車搖臂由多個(gè)零部件組成,是發(fā)動(dòng)機(jī)里的配氣機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)打開、關(guān)閉氣門。圖1為汽車雙搖臂部件,需在搖臂體的兩搖臂孔C內(nèi)各裝入1個(gè)液壓挺柱和節(jié)油片。通常該裝配過程由手工完成,需要較多人力資源,裝配速度慢,且容易將零部件裝反。為解決此問題,我們開發(fā)設(shè)計(jì)出自動(dòng)裝配機(jī),將液壓挺柱和節(jié)油片自動(dòng)裝入搖臂體內(nèi),使生產(chǎn)節(jié)拍縮短到1Os/件,既提高了裝配效率又節(jié)約了人力資源,是一種一舉兩得的理想設(shè)備。

1汽車搖臂裝配方案

裝配過程中搖臂體定位如圖2所示,依靠搖臂體孔定位,并以底面D輔助定位,使兩搖臂孔c開口向上,便于裝配。裝配時(shí),先將節(jié)油片裝入孔C內(nèi),再將液壓挺柱裝入孔C與節(jié)油片接觸。

2自動(dòng)裝配機(jī)總體設(shè)計(jì)方案

2.1自動(dòng)裝配機(jī)總體結(jié)構(gòu)汽車搖臂自動(dòng)裝配機(jī)的總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖3,包含了4個(gè)工作位置,主要部件包括回轉(zhuǎn)部件、固定夾具、節(jié)油片裝配部件及左、右液壓挺柱壓入部件。回轉(zhuǎn)部件帶動(dòng)固定夾具及其上方的搖臂體旋轉(zhuǎn)到各個(gè)工作位置。固定夾具自動(dòng)夾緊搖臂體,帶動(dòng)其到達(dá)各工作位置進(jìn)行裝配。如圖3所示,每個(gè)工作位置都安裝有固定夾具,共4套夾具。節(jié)油片裝配部件同一時(shí)間將2塊節(jié)油片分別裝入搖臂體的左、右搖臂孔中。左液壓挺柱壓入部件將液壓挺柱壓人左搖臂孔中。右液壓挺柱壓入部件將液壓挺柱壓入右搖臂孔中。

2.2自動(dòng)裝配機(jī)運(yùn)動(dòng)、檢測(cè)及控制方案汽車搖臂自動(dòng)裝配機(jī)回轉(zhuǎn)部件采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),根據(jù)工作臺(tái)及上方部件重量,確定最大轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩,選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為200YF01,并通過變頻器控制起停及轉(zhuǎn)速。各部件的直線移動(dòng)都采用氣壓控制,各處氣缸所選用的型號(hào)見表1。固定夾具夾持位置、液壓挺柱送料口安裝線性接近開關(guān),以檢測(cè)搖臂體、液壓挺柱是否存在。節(jié)油片通過真空吸盤進(jìn)行抓取,后方安裝真空開關(guān)檢測(cè)真空度以判斷節(jié)油片是否吸附好。裝配機(jī)的運(yùn)行過程采用PLC進(jìn)行控制,包括電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、氣缸活塞移動(dòng)和檢測(cè)信號(hào)處理等。

2.3自動(dòng)裝配機(jī)工作循環(huán)如圖3所示,在工位1處人工將搖臂體裝入固定夾具。待固定夾具自動(dòng)夾緊后,電動(dòng)機(jī)通過齒輪傳動(dòng),帶動(dòng)工作臺(tái)及工作臺(tái)上方的固定夾具旋轉(zhuǎn)90。到達(dá)工位2。定位升降氣缸將固定夾具托起3~5mm進(jìn)行二次定位,節(jié)油片裝配部件同時(shí)在左、右搖臂中裝入節(jié)油片,定位升降氣缸下降使固定夾具回到先前高度。工作臺(tái)再旋轉(zhuǎn)90。到達(dá)工位3,定位升降氣缸將固定夾具托起3~5mlTl進(jìn)行二次定位,同時(shí)使搖臂孔口與挺柱送料口緊密接觸,左液壓挺柱壓人部件將一液壓挺柱壓入左搖臂,定位升降氣缸下降使固定夾具回到先前高度。工作臺(tái)再次旋轉(zhuǎn)90。到達(dá)工位4,按照與工位3相同的步驟將液壓挺柱壓入右搖臂。工作臺(tái)再次旋轉(zhuǎn)90。到達(dá)工位1,1s后,固定夾具自動(dòng)松開,人工將搖臂取出。

3自動(dòng)裝配機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

3.1固定夾具(圖4)如圖4,托板2在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)1上的定位依靠4個(gè)定位桿11完成,并在定位桿周圍安有等高橡膠墊片10,以避免夾具體放在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上時(shí)發(fā)生碰撞。在托板2左方通過拉桿支架4連接有拉桿5,右方通過頂軸支架8連接有頂軸7及搖臂體壓緊氣缸9,中間通過接近開關(guān)支架16連接有線性接近開關(guān)15。工作時(shí),工作人員如圖4所示安裝搖臂體6,使搖臂體孔定位于夾具的拉桿錐面上。線性接近開關(guān)15檢測(cè)到搖臂體16存在后發(fā)送信號(hào)給PLC,PLC控制搖臂體壓緊氣缸9使其滑桿帶動(dòng)頂軸7向左推移,將搖臂體6固定于拉桿5上,達(dá)到自動(dòng)夾緊目的。

3.2節(jié)油片裝配部件(圖5)節(jié)油片裝配部件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,為表達(dá)清楚,將其分解為節(jié)油片吸附、節(jié)油片升降、節(jié)油片移載3部分。工作時(shí),圖5a所示節(jié)油片推動(dòng)塊3在節(jié)油片推動(dòng)氣缸2的帶動(dòng)下向右推動(dòng),通過定位塊4準(zhǔn)確定位,將節(jié)油片存儲(chǔ)桿7內(nèi)滑下的節(jié)油片1推到真空吸盤正下方,利用真空吸盤吸住節(jié)油片。圖5b所示節(jié)油片升降氣缸9帶動(dòng)吸盤支架13及與之連接的真空吸盤5、節(jié)油片1,沿垂直直線導(dǎo)軌10向上移動(dòng)40mm后,圖5c所示節(jié)油片移載氣缸14帶動(dòng)移載推動(dòng)塊15及與之連接的相關(guān)部件(包括節(jié)油片)沿水平直線導(dǎo)軌8向前推移,到達(dá)搖臂孑L正上方位置。此時(shí)節(jié)油片升降氣缸滑塊向下移動(dòng),將節(jié)油片放人搖臂孑L底。

3.3液壓挺柱壓入部件液壓挺柱壓入部件結(jié)構(gòu)見圖6。工作時(shí),利用挺柱輸送機(jī)構(gòu),自動(dòng)將液壓挺柱送至送料孔孔口處。該送料孔為錐孔,孔口直徑略大于挺柱外徑,挺柱進(jìn)入送料孔后進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)圖6所示位置,使挺柱裝配位置正確,無軸線偏差。此時(shí)液壓挺柱壓人氣缸3帶動(dòng)壓入軸4沿送料管孔內(nèi)向下移動(dòng),將挺柱2壓入搖臂體,完成裝配。

4結(jié)語

本裝配機(jī)已交付用戶使用,其性能已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并得到用戶的一致好評(píng)。圖紙經(jīng)完善后已開始投入小批量生產(chǎn)。