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自动螺丝供料拧紧机在汽车发动机装配中的应用
2022-09-26 17:30:00

汽车发动机装配线上,螺栓连接是主要的连接方式,原先对于几十种螺栓装配拧紧都是采用人工取料和手动力矩扳手拧紧的工艺。螺栓连接中接触面摩擦、螺纹处摩擦、螺栓装配紧固速度要求、合理使用工具等, 随着生产成本下降要求和产品质量上升要求,对传统螺栓装配工艺提出了新的要求。装配线工位使用各类标准的拧紧工具可以精确控制拧紧扭矩,确保装配的可靠性。在高生产节拍和高自动化要求的情况下,甚至可以采用多轴同步拧紧的方案,以显著提高装配速度及自动化水平,减少人员的影响。在这种情况下,如何有效地将螺栓送到产品需要拧紧的位置成为制约整个装配过程实现自动化的关键技术, 发动机工厂在装配线重点关注的问题,同时在老线改造和新增新装配线时考虑增加自动上料拧紧功能的设备。


1客户对螺栓自动拧紧机的需求

A、送料方式: 料仓—振动盘/阶梯上料—检测段—吹送上料—进入输送料管—螺栓接料单元。

B、料仓设料满、料缺开关,料仓储料4 h,工位节拍符合要求。

C、输送料管,不锈钢料管+半透明尼龙管;需要考虑更换料管的方便性,软管上料端部要有防螺栓回料掉落机构;料管采用机械止回装置,传感器检测是否卡料;进设备处设料满料缺开关。

D、螺栓通过输送料管与接料单元接口对接,包含螺栓有无检测开关。

E、上料零件为2 种螺栓,在节拍范围内上料数量满足需求。

为了确保安装体的可靠性,在设计阶段充分体现螺栓及螺母功能的大小,强度及预紧力根据使用实际及强度计算决定并实现在实际安装工作当中。所以有必要充分了解安装方法的特性和安装指标的正确管理方法。

2自动螺丝供料拧紧机

随着工业自动化快速发展,产品装配由原来的手工装配逐步被自动化设备所代替,传统现场的螺栓装配工艺效率低、工人劳动强度大,产品装配质量不稳定。随着市场对产品的要求产品高质量、生产低成本、功能更新快的现状,目前大多数现场使用的是半自动螺栓送料机和手持式螺栓拧紧机,在一定程度上减轻了员工劳动强度和提高了工作效率,但是还是需要配置一名工人干预,产线自动化程度不高。

自动螺丝供料拧紧机可以实现自动送料到装配位置和自动拧紧, 螺栓装配拧紧过程中无须人工干预,装配效率高,装配质量稳定,采用的是螺栓送料装置和螺栓拧紧机构组合使用。螺栓拧紧时,总体的受力情况是螺栓受拉,零件受压,在拧紧的过程中,受力的大小是不同的, 大体上分为4 个阶段: 预拧紧、拧紧、塑性变形、断裂。


目前市场上具备单项功能突出的设备很多,只具备储料送料功能设备和只具备单独拧紧枪,不能完全满足产线装配的需求,也有部分同时具备储料送料以及拧紧设备,但是现场使用效果不好。研究重点针目前生产中缺少能够符合产线实际需要的同时具备储料、送料、自动拧紧功能的自动螺丝供料拧紧机,丹尼克尔根据订单客户现场实际需要进行了一款自动螺丝供料拧紧机优化设计。


1.1 自动螺丝供料拧紧机主要结构和影响因素

自动螺丝供料拧紧机包括物料仓储部分、振动送料部分、螺栓输送部分、螺栓拧紧部分。仓储部分料斗存储产线螺栓,在振动盘内进行螺栓姿势调整和排序,通过顶料或者吹送方式,将物料送至安装点,再通过拧紧机构进行拧紧(满足安装扭矩要求)。

1.2 自动螺丝供料拧紧机优化工作内容

1 借助3D 软件完成了该自动螺丝供料拧紧机进行模拟设计,以确定设备结构尺寸:1)振动盘规格尺寸;

          2)料道规格尺寸;3)拧紧机构外形规格尺寸以及现场避让要求。

2)拧紧现场调试校正。

3)拧紧装置是由气缸、动力机构、传感器、拧紧轴、控制系统等组成。通过验算和现场测试结果得到以下结果:

1)螺栓送料设备稳定

螺栓储料采用料斗形式,按照要求储备4 小时用料,单班加两次料,符合现场实际需求。

2)螺栓送料机对错误型号物料具备识别功能

螺栓通过料斗加料进入送料系统, 当物料中混合其他不同螺栓时, 在振动盘中通过识别板进行剔除物料(成功率99%),在物料输送到装配位置时,再次进行识别检测,出现错误物料时报警,避免装配错误物料。

3)拧紧机构改造和批头可选择定型非定制

拧紧机构安装在机器人手臂,在使用过程中可以避开周围机构和线缆,批头采用标准普通规格,市场上易采购,使用寿命符合现场期望。


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