汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋伺服壓裝機(jī)設(shè)備

來(lái)源：鑫臺(tái)銘時(shí)間：2019-11-11 16:58瀏覽次數(shù)：- | 分享加入收藏

“十三五”期間，國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育壯大和能源資源環(huán)境的約束，對(duì)裝備制造產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求，并提供了巨大的市場(chǎng)空間。未來(lái)5～10年，我國(guó)裝備制造產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。鑫臺(tái)銘伺服壓裝機(jī)裝備制造是提高中國(guó)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵要素，是其他高端裝備制造業(yè)快速發(fā)展的基石。由于裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略地位，以及在推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級(jí)中的重要作用，“十三五”期間國(guó)家持續(xù)加大對(duì)裝備制造研發(fā)的財(cái)政支持力度。智能化、柔性化、自動(dòng)化成為未來(lái)我國(guó)高端裝備制造業(yè)科技突破的重點(diǎn)方向。但是，裝備制造業(yè)自主開(kāi)發(fā)能力薄弱等問(wèn)題依然突出。汽車產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、關(guān)聯(lián)度高、就業(yè)面廣、消費(fèi)拉動(dòng)大，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，形成了多品種、全系列的各類整車和零部件生產(chǎn)及配套體系，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，產(chǎn)品技術(shù)水平明顯提升，已經(jīng)成為世界汽車生產(chǎn)大國(guó)。為配合汽車發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)換代，以及多品種柔性化生產(chǎn)，隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線的改造，以及新生產(chǎn)線的建設(shè)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋柔性壓裝設(shè)備需求量迅猛增加。

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車領(lǐng)域技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)順序裝配的流水線工藝過(guò)程，每個(gè)工位之間都是流水線生產(chǎn)，因此各個(gè)環(huán)節(jié)的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度，才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。加之被裝配零件的多樣性、工藝的繁瑣性，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋裝配伺服壓裝機(jī)就顯得更為重要。

一、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋壓裝設(shè)備的重要性

近幾年，我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品出口逐步增長(zhǎng)，已接近全部出口額的30%，機(jī)電產(chǎn)品的增長(zhǎng)對(duì)全國(guó)GDP的增長(zhǎng)起著相當(dāng)重要的作用。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)機(jī)床輔機(jī)制造一直處于滯后狀態(tài)，在汽車制造業(yè)尤其明顯，高端裝配技術(shù)及設(shè)備幾乎被進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)。由于價(jià)格昂貴，一般企業(yè)使用的是自制簡(jiǎn)易裝備，加工質(zhì)量無(wú)法保障，致使發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量性能下降。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平日益提高，人們環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，促使汽車行業(yè)向環(huán)保性、安全性、多品種、優(yōu)質(zhì)化及個(gè)性化方向發(fā)展。為了適應(yīng)汽車行業(yè)的發(fā)展需要，汽車零部件行業(yè)必須全面提升零部件特別是主要零部件（發(fā)動(dòng)機(jī)、氣缸蓋、連桿、曲軸、凸輪軸等）的加工精度和多品種柔性化生產(chǎn)能力。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋智能壓裝裝備及系統(tǒng)的成功開(kāi)發(fā)迫在眉睫，我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)提供了新型壓裝機(jī)控制理念的提出和技術(shù)及裝備的研發(fā)，對(duì)提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量提升、降低排放、增加效能具有推動(dòng)作用。

缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，它的裝配精度直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。氣門導(dǎo)管與氣缸蓋壓配在一起，對(duì)氣門運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。氣門導(dǎo)管作為氣門的重要組成部分如出現(xiàn)裝配缺陷，將直接影響到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，缸蓋燃燒室壓縮后點(diǎn)燃可燃?xì)怏w，致使氣門閥座承受很高的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，因此對(duì)閥座的密封性也產(chǎn)生了很高的要求。綜上所述，氣門導(dǎo)管和閥座的裝配是發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋裝配的關(guān)鍵技術(shù)。

二、伺服壓裝機(jī)設(shè)備

（一）伺服壓裝機(jī)設(shè)備的控制。

鑫臺(tái)銘伺服壓裝機(jī)設(shè)備整套壓裝動(dòng)作主要由PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)缸、光柵尺和觸摸屏等控制和完成。PLC進(jìn)行邏輯處理后向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出位置和壓力指令，其中位置指令包括導(dǎo)管孔位置、閥座孔位置、導(dǎo)管壓入位置和閥座壓入位置。伺服驅(qū)動(dòng)器接收PLC發(fā)出的位置指令及壓力指令后，控制伺服電機(jī)完成相應(yīng)的定位控制和壓力控制。隨著動(dòng)作的進(jìn)行，利用光柵尺檢測(cè)伺服電機(jī)所帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終位置，利用壓力傳感器檢測(cè)工件實(shí)際所受到的壓力，并將檢測(cè)值反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器和PLC，進(jìn)行位置和壓力的PID閉環(huán)運(yùn)算，最終完成精確的定位任務(wù)和恒定的壓力控制。

（二）伺服壓裝機(jī)設(shè)備的動(dòng)作。

壓裝過(guò)程中，傳統(tǒng)的壓裝設(shè)備位置和壓力控制精度較低，造成廢品率較高，甚至?xí)?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能產(chǎn)生影響。本文的壓裝設(shè)備在壓裝過(guò)程中控制系統(tǒng)給電缸發(fā)出命令，首先將上部導(dǎo)管壓裝單元向下移動(dòng)接觸到缸蓋，抬起下部閥座壓裝單元將閥座裝入上料夾具中，上料夾具自動(dòng)打開(kāi)，電缸抬起“C”型夾具并壓裝閥座；由控制系統(tǒng)判斷上述動(dòng)作完成，控制導(dǎo)管壓頭解鎖，壓頭下降并壓裝導(dǎo)管，結(jié)束壓裝；控制系統(tǒng)發(fā)出指令，缸蓋向前移動(dòng)一個(gè)工位，同時(shí)將導(dǎo)管送入上壓頭，依次重復(fù)以上工序完成其它氣門閥座和導(dǎo)管壓裝。伺服壓裝機(jī)適用于各類發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣門導(dǎo)管與閥座的精密壓裝工藝。整個(gè)壓裝過(guò)程中力、位移均為閉環(huán)量化控制，判斷過(guò)程參數(shù)是否符合工藝要求，實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)、調(diào)節(jié)精度，同時(shí)可呈現(xiàn)/存儲(chǔ)相關(guān)參數(shù)。采用現(xiàn)場(chǎng)總線使整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)速度達(dá)到1.5Mbps，伺服驅(qū)動(dòng)控制使系統(tǒng)重復(fù)定位精度達(dá)到0.02mm。實(shí)時(shí)監(jiān)控工藝參數(shù)變化，從而判斷整個(gè)過(guò)程中各參數(shù)是否滿足工藝要求。能夠有效降低廢品率。

三、結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)壓裝設(shè)備采用純機(jī)械化手段進(jìn)行生產(chǎn)，廢品率較高，造成材料和能源的極大浪費(fèi)，無(wú)法進(jìn)行多型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣門導(dǎo)管和閥座的混線生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)效率，制約了企業(yè)的發(fā)展。另外，壓裝精度也無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)裝配質(zhì)量。此外，液壓裝置容易泄露，對(duì)環(huán)境造成惡劣影響。伺服壓裝機(jī)設(shè)備雖在一定程度上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋壓裝裝備與技術(shù)的智能化和柔性化是發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線亟待解決的問(wèn)題。

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