汽車變速箱自動涂膠系統(tǒng)的設(shè)計

　　0 前言

　　隨著汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展，汽車各部件的密封問題已成為汽車制造業(yè)不斷改進(jìn)的問題之一，亦是提高產(chǎn)品質(zhì)量贏得消費者的關(guān)鍵。以往采取各種密封墊來解決該問題，但隨著涂膠技術(shù)在國內(nèi)的廣泛應(yīng)用，在內(nèi)燃機(jī)油底殼的結(jié)合面、汽車發(fā)動機(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，多涂密封膠會造成浪費，膠線過細(xì)涂膠不足會造成密封不好，發(fā)生泄漏。且不同材質(zhì)、不同氣候環(huán)境也會影響施膠工藝。因此，設(shè)計精確的工藝方案以及自動化的涂膠設(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。本文實現(xiàn)了機(jī)器人在汽車變速箱密封蓋自動涂膠應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。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

　　本系統(tǒng)主要實現(xiàn)汽車變速箱的自動涂膠工作流程，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)主要實現(xiàn)機(jī)器人底座和變速箱蓋的定位設(shè)計，電氣系統(tǒng)主要實現(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)控制供膠泵實現(xiàn)自動供膠，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)計原理實現(xiàn)了機(jī)器人涂膠系統(tǒng)工作站的設(shè)計。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)器人控制柜用于實現(xiàn)對機(jī)器人的實時控制，主控制柜實現(xiàn)整個涂膠工作站的控制。工作站設(shè)計如圖2 所示。在設(shè)計過程中主要考慮以下幾個問題。

　　① 由于汽車變速箱密封蓋結(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)行末端對密封蓋進(jìn)行自動涂膠。根據(jù)機(jī)器人的實際數(shù)據(jù)設(shè)計機(jī)器人底座以滿足涂膠系統(tǒng)運轉(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。

　　② 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)計了自動定位系統(tǒng)。工件定位裝置采用兩個定位銷和兩個支撐銷來給涂膠工件定位。定位工件的下方裝有接近開關(guān)，若工件安裝沒有達(dá)到安裝要求，接近開關(guān)不會給系統(tǒng)信號，整個機(jī)器人系統(tǒng)則不能夠運行。定位裝置主要由定位銷、支撐銷、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。

　　③ 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)器人運行時不發(fā)生干涉，護(hù)欄的設(shè)計高度為1.5 米，安全護(hù)欄周圍加一個門，方便操作。