卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統(tǒng)的設(shè)計研究

邵根強

摘 要：隨著社會科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各行業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)水平也都有著較明顯的提高；而目前市場需求的變化相當迅速，促使產(chǎn)品向個性化和多樣化的方向發(fā)展。裝配是生產(chǎn)制造業(yè)中最后的一道環(huán)節(jié)，在行業(yè)迅速發(fā)展的環(huán)境下，這一環(huán)節(jié)遲遲跟不上應(yīng)有的發(fā)展節(jié)奏；目前生產(chǎn)制造業(yè)，加工已經(jīng)實現(xiàn)了高度的自動化，這就使得產(chǎn)業(yè)下的零件生產(chǎn)量有了大量的提升，但卻由于裝配環(huán)節(jié)沒有達到一定的自動化水平，從而影響了整個生產(chǎn)制造的效率。

關(guān)鍵詞：卡簧；自動組裝機；控制系統(tǒng)；生產(chǎn)制造

目前，已經(jīng)存在有閥體類零件的卡簧自動安裝機投入使用，但自動組裝機設(shè)計的前提是根據(jù)零件在裝配和定位設(shè)備上的具體細節(jié)進行設(shè)計，所以自動化的設(shè)計過程針對性較強，通用性較差；除了閥體類零件，還有E型卡簧的自動安裝設(shè)備等一些卡簧零件，都有相應(yīng)的自動化安裝設(shè)備，但大多都是根據(jù)零件自身的特性，需要在使用自動化設(shè)備的同時，進行一定的手動輔助才能使得零件的安裝工作完成。

一、卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統(tǒng)的工藝要求

在自動組裝機和控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，相應(yīng)的工藝需求主要表現(xiàn)在機械方面、控制方面和環(huán)境安全方面，從三個角度來對設(shè)計提出具體的要求，以保證最終設(shè)備的使用效果。

（一）機械方面

首先需要明確的一點是，所設(shè)計的主動組裝機的設(shè)計結(jié)果是用來實現(xiàn)自動裝配給出的零件 ，同時需要與已有的示教系統(tǒng)互相兼容，如各工作站的設(shè)計尺寸需要與示教系統(tǒng)中存在的數(shù)據(jù)相一致，或者根據(jù)實際生產(chǎn)情況，與示教系統(tǒng)相互連接，更為示教系統(tǒng)的延伸，更好的應(yīng)用與自動安裝環(huán)節(jié)中；也可以根據(jù)生產(chǎn)和卡簧、零件的需求，建立使用更多的工作站。

（二）控制方面

在控制方面要求設(shè)計出的自動組裝機的運行電壓為220V、功率500W、輸入電壓為單相交流220V，50Hz，氣源0.5Mpa-0.6Mpa以符合實驗室的武力運行環(huán)境；設(shè)備在運行過程中使用PLC進行控制等，傳感器的選用也要進行較為細致的分析和挑選，并設(shè)計相應(yīng)的接口電路；在設(shè)計的時候，需要考慮全局，包括對后期使用運行中存在的系統(tǒng)故障、異?，F(xiàn)象的控制對策。

二、卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統(tǒng)的布局方案

根據(jù)以上提出的需求來看，設(shè)計出的設(shè)備需要與原有的示教系統(tǒng)相兼容，同時能幫助示教系統(tǒng)完成拓展或延伸，所以將自動組裝機設(shè)計為直線型的布局，相應(yīng)的工作原理為：輸送帶將零件傳送至各個工作站，具體的安裝工作由工作站來完成。

所設(shè)計的自動組裝機設(shè)置有底部和頂部零件安裝站、卡簧銷和卡簧安裝站，這四個安裝站之間互相獨立，但完成安裝工作則需要四個安裝站的共同合作；通過相關(guān)的設(shè)計經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計過程中，將頂部零件的安裝和卡簧銷安裝的工作站設(shè)計為一個位置，使得最終設(shè)備成型在實際的運行中，提高組裝效率，減少在零件傳送中的位置誤差。

三、卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統(tǒng)的控制方案

結(jié)合上文提出的工藝要求，采用PLC對設(shè)備進行控制；同時根據(jù)設(shè)備的布局設(shè)計，在控制方面的設(shè)計，就將設(shè)備分成4個模塊：傳送帶模塊，負責(zé)將零件傳送至工作站；遞補零件安裝模塊，也可以理解為底部零件安裝站；頂部零件及卡簧銷安裝模塊以及卡簧安裝模塊，從控制角度來講，其為控制模塊，但這四個模塊基本上是與安裝站相對應(yīng)的，如圖2所示。

將系統(tǒng)的模塊劃分為這樣的格局，主要是為了方便實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制，每一個模塊的名稱與其自身具備的功能是相一致的，并且各個工作站所具備的功能和完成的工作全都是一樣的[2]。

四、結(jié)語

通過對卡簧及其零件進行具體的了解和分析，對于卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統(tǒng)的設(shè)計研究，不能僅停留在現(xiàn)有的設(shè)計水平上，需要根據(jù)時代的變化、生產(chǎn)的需求進行相應(yīng)的分析與設(shè)計，研究出更高效率的自動組裝機和控制系統(tǒng)。

參考文獻：

[1]劉陽.卡簧及卡簧銷零件的自動組裝機及其控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2012.

[2]溫云芳.機械設(shè)備的自動化技術(shù)應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2010，29（5）：26-27.