曲軸箱涂膠機的工藝要求和設備構成

高林

摘 要：為解決發動機曲軸箱與缸體接合面出現滲油問題，基于493發動機使用密封墊現狀，在新產品4D30發動機曲軸箱與缸體接合處改用涂膠機噴涂厭氧膠，達到防滲漏目的。文章件主要介紹曲軸箱涂膠機的設備構成和在工藝上的要求，使在實際使用過程中更符合4D30產品要求。

關鍵詞：密封墊；厭氧膠；涂膠機；構成

中圖分類號：U464 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）28-0110-02

Abstract： In order to solve the problem of oil leakage on the joint surface of engine crankcase and cylinder block， based on the present situation of using gasket of engine 493， the new product of 4D30 engine crankcase and cylinder block was sprayed with anaerobic adhesive by glue coating machine to achieve the purpose of anti-leakage. The paper mainly introduces the equipment structure and the technological requirements of the crankcase coating machine， which makes it more in line with the requirements of 4D30 products in the actual use process.

Keywords： gasket； anaerobic adhesive； gluing machine； composition

引言

493發動機在裝配曲軸箱時，使用的是密封墊。而密封墊直接承受振動載荷、溫度變化、液體浸泡等各種惡劣工況有破損可能，易出現滲油現象，為解決這個問題，在4D30發動機上運用成熟的液體膠涂膠技術，使曲軸箱和缸體有效的接合，可以預防滲漏。

1 4D30曲軸箱涂膠機工藝要求

（1）操作工人工上料后，啟動上料完成按鈕，設備自動識別工件種類，并自動識別工件的安放平面，設備啟動相應的程序軌跡進行涂膠，涂膠完成后設備啟動激光檢測系統對涂膠軌跡和涂膠量進行檢測，激光軌跡檢測合格后設備發出工作完成提示音。設備對4D30/N310各系列發動機的油底殼曲軸箱總成、后油封座進行自動涂膠。

（2）裝配線邊單機獨立布置，涂膠工件為油底殼曲軸箱總成、后油封座，兩者先后分別涂膠，涂膠定位并列，人工上下料，當涂膠完成后，人工從設備中取出工件。

（3）系統內可設定多種涂膠程序（至少15種），保證能對油底殼曲軸箱總成進行自動涂膠（涂膠軌跡見附圖1）；保證能對后油封座進行自動涂膠（涂膠軌跡見附圖2）。

（4）各種機型需實現自動識別、自動切換相應的涂膠程序；雙工位需配備2套上料完成確定按鈕和啟動按鈕，每一涂膠過程完成后，設有涂膠完成的提示功能。

（5）涂膠機定位裝置操作方便、工作可靠，不得有磕碰、劃傷產品等損壞現象，拒絕執行重復涂膠動作。

（6）工作臺面高度為800mm，設備外圍尺寸不大于長寬高1400mm*1400*1800mm；曲軸箱、后油封分按鈕操作；正、左側門可開啟。

（7）涂膠直徑在1～5mm范圍內可調，涂膠速度30～150mm/sec內可調，涂膠線要求均勻，不能出現斷膠現象，涂膠過程隨時監控涂膠是否斷膠并報警；涂膠軌跡重復精度為0.02mm，涂膠過程中，膠不能涂在螺栓或螺孔上。

（8）裝膠容量為5加侖，具有空桶液位檢測和報警指示，要便于更換桶膠；膠型號為樂泰598（機用）密封膠，設備配備膠嘴自動清理裝置和膠嘴防干膠裝置，具有防滴膠功能及膠槍嘴防干功能，設備不工作時，確保膠頭七天之內不堵塞。

（9）配置設備故障報警，自動停機功能，緊急停止按鈕。

（10）單件曲軸箱涂膠范圍為工位630mm*500mm*300mm（長*寬*高），單件后油封涂膠范圍為工位350mm*350mm*350mm（長*寬*高）根據實際涂膠工件選取。

2 4D30曲軸箱涂膠機設備主要構成

（1）主體機架、曲軸箱定位裝置、機器人涂膠裝置、供膠系統、安全光電保護系統、觸摸屏操作面板、涂膠軌跡激光檢測識別系統、電氣控制系統和機器人示教器等部份組成。

（2）涂膠傳動機構需采用多關節機器人（不低于5軸）進行涂膠，機器人品牌需使用進口品牌kuka，并需滿足自動切換涂膠，涂膠槍與機器人連接后運轉需自由靈活。

（3）涂膠機工作臺面需用45#鋼板加工中心一次加工成型，做到對稱一致。

（4）供膠系統全部采用美國GRACO產品。設備選用5加侖桶供膠系統，由Check-Mate450 Bulldog 63：1氣動馬達柱塞泵、單立柱提升架、5加侖壓膠盤、自動氣動涂膠閥、膠桶缺料報警組成，這一系統被設計用于較高黏度密封膠的供料；控制涂膠口開、關的氣動擠膠閥，選用美國自動涂膠閥。

（5）單立柱升降架，帶有空氣調壓控制組件，使泵的升降更平穩，并附加一個30PSI（0.2Mpa）的可調壓力，使柱塞泵上料更容易，不會出現渦空現象，具有空桶液位檢測和報警指示。

（6）供膠系統附帶系統穩壓裝置，通過氣控調壓器對系統膠壓進行控制，并設有專用的壓力表顯示系統膠壓，自動涂膠系統配備膠嘴自動清理裝置；設備供膠壓力：50-200kgf/cm2（可調）；膠泵壓縮比為63：1，出膠口出膠直徑公差：≤0.1mm，氣源壓力：不小于0.4Mpa；設備噪音值小于65dB，設備應能在0℃～40℃的室溫、≤97%的濕度環境下正常工作。

（7）該設備整體動力均通過壓縮空氣源實現：氣缸、氣動元件為日本“SMC”公司的產品，電柜內控制元件采用進口知名品牌的產品。PLC采用OMRON CP1H系列并保證最終I/O點數留有20%余量。電氣控制柜右側設置便于能源控制和動力切斷的上鎖點（ECPL上鎖點），在總電氣控制柜左側面安裝有工業空調。控制柜門上嵌置有一臺17"工控機，能實時顯示設備輸入、輸出狀態及報警信息，有直觀圖形顯示設備運行狀態及故障位置，指示故障可能原因、排除方法。設3個狀態指示燈，分別為涂膠正常完成的綠色指示燈和不合格的紅色報警指示燈及工作時的黃色指示燈， 24V控制回路、380或220V控制回路，要有單獨控制開關；各元件使用冷壓端子需良好連接，在端子排上要有蓋板。并且每根線上要有打印清晰的號碼，以便于設備的維護和修理。

（8）PLC的I/O點數留有20%備用余量，PLC及機器人程序中設置三套備用軌跡程序；出膠系統采用美國GRACO公司產品，設備具有示教編程系統和座標值編程功能，要求配置示教盒（示教盒長度不小于3米，必須為中文界面）。

（9）設備具有光電感知智能安全防護系（德國SICK），光幕感應時停止涂膠，離開時自動恢復涂膠；設備具有涂膠軌跡激光檢測識別功能；在涂膠軌跡過細及斷膠時能及時識別并報錯，設備停止工作，等待操作工手動介入。

（10）設備的工件定位死擋，定位塊，定位桿等定位易損件需設計為可快速更換結構，以方便經常更換，確保定位面的位置度，平面度等；配置與設備工作狀態互鎖（運行/等待/故障）的綠、黃、紅三色燈。

（11）設備機體，為整體式的框架結構，底座采用金屬型材、底座上方采用鋁合金型材。機器人機構安裝在加厚的基礎板上。周邊采用有機玻璃組成可視防護罩，框架內安裝照明方便操作者的觀察。

成功使用涂膠機后，4D30曲軸箱和缸體接合處滲油現象故障降低到零。機器人將厭氧膠通過涂膠頭噴涂到曲軸箱法蘭面上，厭氧膠部分落入曲軸箱涂膠軌道內，按照工藝要求，露出部分高1MM，寬2MM。在曲軸箱和缸體裝配完成后，厭氧膠在短時間內開始反應形成一種堅固的聚合物。此聚合物將曲軸箱和缸體緊緊的密封在一起，既不能相互移動又不可能有滲漏。而且，在4D30發動機運行工況下的潤滑油和其它液體腐蝕下，厭氧膠更具有的耐蝕性。

4D30曲軸箱涂膠機可快速、準確、經濟、清潔地完成涂膠工藝，提高產品質量，降低生產成本。

參考文獻：

[1]王會香，孫全穎.自動涂膠機械手的PLC控制[J].哈爾濱理工大學報，2000，7：3-5.

[2]賈方.半導體放電管全自動涂膠機研制關鍵技術[M].沈陽：電子專用設備，2002，12.

[3]劉躍南.機床計算機數控及應用[M].北京：機械工業出版社，1997.