自動涂膠機的設計

薛 偉

（中國重汽集團大同齒輪有限公司， 山西 大同 037006）

引言

由于現場裝配工人手動涂膠費時且涂膠不均勻，膠線不規則，導致個別產品小蓋涂膠連接處漏氣、膠量涂抹過多造成小蓋與中殼接縫處溢膠較多影響美觀，為了解決上述問題，設計發明了該自動涂膠機。該設備使用手中現有零部件進行構思設計，且各零部件均為市面常見型號，這樣，既能夠最大化程度解決現有問題，又節約了設計成本，從而實現利益最大化，也便于批量推廣使用。一健式啟動，操作簡單，涂膠后接縫處溢膠減少或無溢膠，有助于提升產品氣密性和產品外觀整潔，后續可根據實際要求對設備進行專門的設計、改造，可應用于涂膠直走路徑設備或直走焊接、切割等工藝生產。基于PLC 電氣化的設計，便于無縫接入自動化生產線或并入互聯、智能生產。

1 目標客戶

1.1 客戶群體

該發明主要針對裝配變速箱換擋小蓋紙墊涂膠，或直走路徑相關涂膠工作[1]。

1.2 客戶要求

此工位涂膠一般為人工手動涂膠，涂膠膠線人為難以涂抹均勻且膠量不好把控，希望得到改進從而提升變速箱裝配質量。

2 實際問題

2.1 自動涂膠機解決的問題

由于現場裝配工人手動涂膠費時且涂膠不均勻，膠線不規則，導致個別產品小蓋涂膠連接處漏氣、膠量涂抹過多造成小蓋與中殼接縫處溢膠較多影響美觀[2]。

2.2 自動涂膠機最終實現功能

為了解決上述問題，設計發明了該自動涂膠機。希望該自動涂膠機可節約涂膠時間，涂膠膠線變得規則、均勻，節省涂膠量，同時膠線粗細可調。

2.3 自動涂膠機的實用價值

對接縫處漏氣、溢膠現象改善效果明顯，有助于提升產品氣密性。

3 解決思路

由于人工手動涂膠膠線不均勻、不規則對變速箱裝配質量產生影響，提出使用自動化涂膠設備進行解決，但該設備目前處于單機運行狀態，考慮不宜采用昂貴配件，使用手中現有零部件進行構想設計，這樣，既能夠最大化程度解決現有問題，又節約了設計成本，從而實現利益最大化，后續如需要并入自動化生產線系統中，可對該設計進行設計改造，增加設備、功能，可對規則膠線或復雜直走膠線實現涂膠[3]。

4 系統的設計

4.1 設備結構

設備主要工作原件布置見圖1。

圖1 設備主要工作原件布置示意圖

4.2 紙墊涂膠機工作原理

此涂膠機為矩形軌跡涂膠機，氣缸采用無桿氣缸，工作過程由PLC 程序控制，。涂膠針固定于氣缸1（水平方向）上，氣缸1 可帶動涂膠針左、右移動；涂膠針出膠由出膠控制氣閥控制開關，出膠量可調節膠槍壓縮空氣進入量來實現，密封膠存于膠槍桶內；紙墊安放于工裝上，工裝固定在氣缸2（垂直方向）上方，氣缸2 可帶動工裝前、后移動[4]。

4.3 紙墊涂膠機工作流程

按下“啟動”按鈕→涂膠針控制氣閥打開出膠→涂膠針控制氣閥打開后，延時0.5 s，氣缸2 向后運動→氣缸2 向后運動到位后，觸發氣缸1 向右運動→氣缸1 向右運動到位后，觸發氣缸2 向前運動→氣缸2 向前運動到位后，觸發氣缸1 向左運動→氣缸1 向左運動到位后，延時0.5 s，涂膠針控制氣閥關閉→停止。

由此運動過程完成了要求的矩形軌跡膠線，軌跡線走向路徑如圖2 所示。

圖2 軌跡線走向路徑圖

4.4 其他功能按鈕介紹

1）急停：按下按鈕盒“急停”按鈕，涂膠機系統立刻停止工作。

2）復位：按下按鈕盒“復位”按鈕，涂膠機可由當前位置回到原位。

5 應用效果

該自動涂膠機目前可滿足規則直走路徑涂膠，一健式啟動，操作簡單，涂膠膠線規則、均勻且膠線粗細可調節，對涂膠面漏氣、溢膠現象有明顯改善，節約涂膠時間和涂膠用量，避免了漏氣現象出現而造成的返修損失，涂膠后接縫處溢膠減少或無溢膠，有助于產品外觀整潔。

6 發展規劃

為滿足變速箱換擋小蓋涂膠工藝要求，該自動涂膠機使用市面上常見主流配件，設計結構合理，而且易于操作，便于推廣。后續可根據實際要求對設備進行專門的設計、改造，實現圓形或者不規則圖形路徑的工作，增加相應設備，如伺服電機、軌道小車、工業機器人等，可應用于涂膠直走路徑設備或直走焊接、切割等工藝生產。基于PLC 電氣化的設計，日后也便于無縫接入自動化生產線或并入互聯、智能生產。