鉸鏈自動裝配裝置的創(chuàng)新智造研究

邱偉欽 吳沁蓉

（廣東外語外貿(mào)大學(xué)南國商學(xué)院，廣東 廣州510545）

1 鉸鏈智能制造的現(xiàn)狀

1.1 五金鉸鏈業(yè)智能制造基礎(chǔ)弱

在提到五金工業(yè)的時候，往往只談鉸鏈的銷售數(shù)額而忽視了鉸鏈制造。事實上，原材料價格上漲，人工成本升高，大型廠商壓價，讓許多中小制造企業(yè)苦不堪言，無力進(jìn)行設(shè)備和生產(chǎn)線的升級改造。目前，我國大多鉸鏈制造企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)非常薄弱，生產(chǎn)的設(shè)備不具備升級的條件，有的企業(yè)甚至連數(shù)控機(jī)床都沒有普及，更談不上數(shù)字化和智能化。因此，智能制造對鉸鏈制造企業(yè)來說，要走的路還很漫長。

1.2 資金回報率低制約五金鉸鏈業(yè)智能制造的發(fā)展

傳統(tǒng)的鉸鏈生產(chǎn)行業(yè)進(jìn)行智能化、信息化轉(zhuǎn)型升級需要雄厚資金，因此許多中小企業(yè)都放棄，改為采用薄利的人工的方式。智能制造的發(fā)展解決了以往各類生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)孤島化、生產(chǎn)流程信息化滯后、統(tǒng)籌管理落后以及人力成本不斷增長等歷史難題, 但鉸鏈制造企業(yè)要在解決生存的前提下，才能談發(fā)展。鉸鏈業(yè)智能制造面臨資源利用率低和投資回報率不高等因素制約智能制造發(fā)展。

1.3 鉸鏈智能制造體系的融合度偏弱，缺少應(yīng)用示范案例

鉸鏈智能制造是在滿足需求和解決問題的情況下應(yīng)運(yùn)而生。通過規(guī)劃、制造、控制、監(jiān)控、反饋等領(lǐng)域智能控制的關(guān)鍵共性技術(shù)，實現(xiàn)了過程中的實時數(shù)據(jù)采集、智能分析和決策方案，解決了鉸鏈制造車間的共性問題，如控制精度低、智能化數(shù)據(jù)水平低等，我國傳統(tǒng)鉸鏈行業(yè)發(fā)展還不成熟，與現(xiàn)有制造系統(tǒng)的集成度不強(qiáng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失，沒有可指導(dǎo)、可參考、可復(fù)制的應(yīng)用示范案例。

2 鉸鏈自動裝配裝置創(chuàng)新研究方法

自動裝配裝置可以通過實地調(diào)研鉸鏈工廠生產(chǎn)情況、搜索和查閱相關(guān)資料、咨詢專家老師等方法，對鉸鏈自動裝配裝置形成自己的設(shè)計思路。

2.1 實地調(diào)研鉸鏈工廠生產(chǎn)

可以前往一些鉸鏈工廠直接進(jìn)行調(diào)研，進(jìn)行實地調(diào)研，了解鉸鏈種類、生產(chǎn)情況以及組裝順序，并且與車間工作人員咨詢生產(chǎn)詳細(xì)情況，做好記錄。總結(jié)出每個鉸鏈生產(chǎn)廠家面臨的共同問題與特殊問題。

2.2 搜索和查閱相關(guān)資料

通過CNKI、EPS 數(shù)據(jù)平臺、書秀學(xué)術(shù)搜索、開石蘭文等學(xué)術(shù)和數(shù)據(jù)平臺，可以查閱合頁行業(yè)的相關(guān)論文和相關(guān)數(shù)據(jù)，了解合頁行業(yè)的最新發(fā)展趨勢和相關(guān)數(shù)據(jù)，了解鉸鏈的組成及殼、梅花、彈簧、彈簧、銷的裝配順序。

圖1 鉸鏈單個自動裝配裝置圖示

2.3 咨詢專家老師

我國對鉸鏈自動裝配裝置和鉸鏈智能制造方案的研究缺乏參考理論，鉸鏈的類型也更加多樣化。在這個過程中，要及時向一些學(xué)校教授和車間機(jī)械設(shè)計人員請教，同時也要及時與行業(yè)專家討論學(xué)習(xí)，積極詢問并記下有價值的意見。同時，每次交談都要詳細(xì)記錄存檔。必要時可建立樞紐數(shù)據(jù)庫，為今后同類問題提供決策思路。

2.4 了解鉸鏈裝置設(shè)計流程，形成自己的設(shè)計思路

在初期，我們可以借鑒國外一些先進(jìn)的裝配理念，利用積累的實踐經(jīng)驗，用滑臺、各種電機(jī)、氣缸、機(jī)械手等機(jī)械裝置等驅(qū)動單元代替原來生產(chǎn)過程中相應(yīng)的手動裝配方式，并通過不斷的嘗試，設(shè)計出相對簡單快捷的自動裝配設(shè)備，并對鉸鏈的手動裝配和機(jī)械裝配進(jìn)行多次比較，下次記錄尺寸誤差，不斷調(diào)整和改進(jìn)。在這個過程中，還可以在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，為以后的其他類型的鉸鏈設(shè)計提供必要的思路，避免走彎路。在這個過程中，還需要對設(shè)計的機(jī)械進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，力求在原有生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，對零件進(jìn)行改進(jìn)或升級，提高生產(chǎn)效率。

3 鉸鏈單個自動裝配創(chuàng)新裝置介紹

本文介紹的自動裝配裝置是一種自動化程度高、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低的單鉸鏈自動裝配裝置。單鉸鏈自動裝配裝置包括機(jī)架、模具循環(huán)機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)和安裝在機(jī)架上的裝配機(jī)構(gòu)。模具循環(huán)機(jī)構(gòu)包括加工循環(huán)槽和多個加工循環(huán)缸，回程加工循環(huán)槽設(shè)置在機(jī)架上，多個加工循環(huán)缸分別設(shè)置在回程加工循環(huán)槽的一側(cè)，所述多個加工循環(huán)缸可推動殼體在所述回流加工循環(huán)槽內(nèi)循環(huán)運(yùn)動；所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述回流加工循環(huán)槽的起始處，所述裝配機(jī)構(gòu)包括用于裝配所述梅花的梅花裝配組件，用于裝配彈簧的彈簧裝配組件、用于裝配彈簧的彈簧裝配組件和用于裝配銷的銷裝配組件。

本文的單鉸鏈自動裝配裝置，通過設(shè)置模具循環(huán)機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)和裝配機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了加工過程中鉸鏈殼加工的自動裝配、自動循環(huán)運(yùn)輸和自動裝配工作，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)管理成本，而且自動化生產(chǎn)還可以減少手工操作，避免出現(xiàn)質(zhì)量差鉸鏈，并且該裝置是在之前的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，對之前裝置穩(wěn)定性差的問題并進(jìn)行維修，避免了多層模具造成的維修難的問題（如圖1）。

4 結(jié)論

在全球化的背景下，鉸鏈產(chǎn)業(yè)面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。鉸鏈行業(yè)具有廣闊的市場前景，鉸鏈企業(yè)借助設(shè)備可以獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。對于一些基礎(chǔ)設(shè)施落后、缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、仍采用手工加工的中小型鉸鏈企業(yè)來說，很難將生產(chǎn)與市場需求結(jié)合起來。然而，隨著廣東- 香港- 澳門灣地區(qū)建設(shè)的不斷推進(jìn)，“9＋2”城市聯(lián)動將進(jìn)一步推動傳統(tǒng)金屬加工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，中小金屬加工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級需求日益旺盛。有需求就會有市場。因此，在可預(yù)見的未來，如果鉸鏈產(chǎn)業(yè)市場能夠不斷創(chuàng)新和改造鉸鏈裝配裝置，未來將非常廣闊，也能夠順應(yīng)時代的發(fā)展趨勢。