汽車(chē)變速箱自動(dòng)涂膠系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　0 前言

　　隨著汽車(chē)制造業(yè)的飛速發(fā)展，汽車(chē)各部件的密封問(wèn)題已成為汽車(chē)制造業(yè)不斷改進(jìn)的問(wèn)題之一，亦是提高產(chǎn)品質(zhì)量贏得消費(fèi)者的關(guān)鍵。以往采取各種密封墊來(lái)解決該問(wèn)題，但隨著涂膠技術(shù)在國(guó)內(nèi)的廣泛應(yīng)用，在內(nèi)燃機(jī)油底殼的結(jié)合面、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的油底殼和齒輪蓋結(jié)合處，用密封膠代替了以往常用的密封件墊圈，實(shí)現(xiàn)了“以膠代墊”。但現(xiàn)今存在的涂膠技術(shù)多數(shù)是采用手工涂膠，手工涂膠雖然操作簡(jiǎn)單，卻存在涂膠不均勻及效率低的現(xiàn)象，影響了密封效果。若采用自動(dòng)涂膠，不但涂膠均勻，保證了質(zhì)量，而且大大提高了生產(chǎn)效率。

　　汽車(chē)變速箱的結(jié)合面形狀復(fù)雜，結(jié)合面寬度較小，生產(chǎn)節(jié)奏快，多涂密封膠會(huì)造成浪費(fèi)，膠線過(guò)細(xì)涂膠不足會(huì)造成密封不好，發(fā)生泄漏。且不同材質(zhì)、不同氣候環(huán)境也會(huì)影響施膠工藝。因此，設(shè)計(jì)精確的工藝方案以及自動(dòng)化的涂膠設(shè)備，可以有效杜絕泄漏，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　機(jī)器人系統(tǒng)在當(dāng)今汽車(chē)制造和復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。本文實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人在汽車(chē)變速箱密封蓋自動(dòng)涂膠應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、涂膠系統(tǒng)、操作系統(tǒng)以及安全保護(hù)系統(tǒng)。

　　1 涂膠系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)汽車(chē)變速箱的自動(dòng)涂膠工作流程，其原理如圖1 所示，主要包括機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、供膠系統(tǒng)及安全設(shè)置。機(jī)械系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人底座和變速箱蓋的定位設(shè)計(jì)，電氣系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人控制系統(tǒng)及主控制系統(tǒng)的控制，供膠系統(tǒng)主要由氣壓系統(tǒng)控制供膠泵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供膠，最后考慮到系統(tǒng)的安全性設(shè)置了安全光柵等保護(hù)環(huán)節(jié)。

　　2 機(jī)器人涂膠工作站

　　依據(jù)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人涂膠系統(tǒng)工作站的設(shè)計(jì)。本工作站包括機(jī)器人系統(tǒng)、工作流程線、供膠系統(tǒng)以及安全光柵。此外，機(jī)器人控制柜用于實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的實(shí)時(shí)控制，主控制柜實(shí)現(xiàn)整個(gè)涂膠工作站的控制。工作站設(shè)計(jì)如圖2 所示。在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。

　　① 由于汽車(chē)變速箱密封蓋結(jié)合面比較復(fù)雜，因此涂膠軌跡執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須具有6 個(gè)自由度。本系統(tǒng)采用瑞士ABB 公司生產(chǎn)的IRB2400/16 型機(jī)器人, 機(jī)器人持重10kg, 涂膠嘴固定于機(jī)器人執(zhí)行末端對(duì)密封蓋進(jìn)行自動(dòng)涂膠。根據(jù)機(jī)器人的實(shí)際數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)機(jī)器人底座以滿足涂膠系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方便自如。連接機(jī)器人的機(jī)械部分是底板、焊接連接鋼、底座焊接鋼等。

　?、?精確的定位系統(tǒng)提高了工作站的工作效率。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了自動(dòng)定位系統(tǒng)。工件定位裝置采用兩個(gè)定位銷(xiāo)和兩個(gè)支撐銷(xiāo)來(lái)給涂膠工件定位。定位工件的下方裝有接近開(kāi)關(guān)，若工件安裝沒(méi)有達(dá)到安裝要求，接近開(kāi)關(guān)不會(huì)給系統(tǒng)信號(hào)，整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)則不能夠運(yùn)行。定位裝置主要由定位銷(xiāo)、支撐銷(xiāo)、定位支撐板、支撐板焊接鋼幾部分組成。定位裝置要滿足工件的工藝所要求的精確度，上下取方便。

　?、?為提高系統(tǒng)的安全性設(shè)置安全護(hù)欄。根據(jù)機(jī)器人的工作范圍，安全光柵要求與機(jī)器人運(yùn)行時(shí)不發(fā)生干涉，護(hù)欄的設(shè)計(jì)高度為1.5 米，安全護(hù)欄周?chē)右粋€(gè)門(mén)，方便操作。