自動涂膠機的設(shè)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(xiàn)場裝配工人手動涂膠費時且涂膠不均勻，膠線不規(guī)則，導(dǎo)致個別產(chǎn)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(shè)計發(fā)明了該自動涂膠機。該設(shè)備使用手中現(xiàn)有零部件進(jìn)行構(gòu)思設(shè)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(xiàn)有問題，又節(jié)約了設(shè)計成本，從而實現(xiàn)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(chǎn)品氣密性和產(chǎn)品外觀整潔，后續(xù)可根據(jù)實際要求對設(shè)備進(jìn)行專門的設(shè)計、改造，可應(yīng)用于涂膠直走路徑設(shè)備或直走焊接、切割等工藝生產(chǎn)。基于PLC 電氣化的設(shè)計，便于無縫接入自動化生產(chǎn)線或并入互聯(lián)、智能生產(chǎn)。

1 目標(biāo)客戶

1.1 客戶群體

該發(fā)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(guān)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(jìn)從而提升變速箱裝配質(zhì)量。

2 實際問題

2.1 自動涂膠機解決的問題

由于現(xiàn)場裝配工人手動涂膠費時且涂膠不均勻，膠線不規(guī)則，導(dǎo)致個別產(chǎn)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(xiàn)功能

為了解決上述問題，設(shè)計發(fā)明了該自動涂膠機。希望該自動涂膠機可節(jié)約涂膠時間，涂膠膠線變得規(guī)則、均勻，節(jié)省涂膠量，同時膠線粗細(xì)可調(diào)。

2.3 自動涂膠機的實用價值

對接縫處漏氣、溢膠現(xiàn)象改善效果明顯，有助于提升產(chǎn)品氣密性。

3 解決思路

由于人工手動涂膠膠線不均勻、不規(guī)則對變速箱裝配質(zhì)量產(chǎn)生影響，提出使用自動化涂膠設(shè)備進(jìn)行解決，但該設(shè)備目前處于單機運行狀態(tài)，考慮不宜采用昂貴配件，使用手中現(xiàn)有零部件進(jìn)行構(gòu)想設(shè)計，這樣，既能夠最大化程度解決現(xiàn)有問題，又節(jié)約了設(shè)計成本，從而實現(xiàn)利益最大化，后續(xù)如需要并入自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)中，可對該設(shè)計進(jìn)行設(shè)計改造，增加設(shè)備、功能，可對規(guī)則膠線或復(fù)雜直走膠線實現(xiàn)涂膠[3]。

4 系統(tǒng)的設(shè)計

4.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

設(shè)備主要工作原件布置見圖1。

圖1 設(shè)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(guān)，出膠量可調(diào)節(jié)膠槍壓縮空氣進(jìn)入量來實現(xiàn)，密封膠存于膠槍桶內(nèi)；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(fā)氣缸1 向右運動→氣缸1 向右運動到位后，觸發(fā)氣缸2 向前運動→氣缸2 向前運動到位后，觸發(fā)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(guān)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(tǒng)立刻停止工作。

2）復(fù)位：按下按鈕盒“復(fù)位”按鈕，涂膠機可由當(dāng)前位置回到原位。

5 應(yīng)用效果

該自動涂膠機目前可滿足規(guī)則直走路徑涂膠，一健式啟動，操作簡單，涂膠膠線規(guī)則、均勻且膠線粗細(xì)可調(diào)節(jié)，對涂膠面漏氣、溢膠現(xiàn)象有明顯改善，節(jié)約涂膠時間和涂膠用量，避免了漏氣現(xiàn)象出現(xiàn)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(chǎn)品外觀整潔。

6 發(fā)展規(guī)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(shè)計結(jié)構(gòu)合理，而且易于操作，便于推廣。后續(xù)可根據(jù)實際要求對設(shè)備進(jìn)行專門的設(shè)計、改造，實現(xiàn)圓形或者不規(guī)則圖形路徑的工作，增加相應(yīng)設(shè)備，如伺服電機、軌道小車、工業(yè)機器人等，可應(yīng)用于涂膠直走路徑設(shè)備或直走焊接、切割等工藝生產(chǎn)。基于PLC 電氣化的設(shè)計，日后也便于無縫接入自動化生產(chǎn)線或并入互聯(lián)、智能生產(chǎn)。