活塞氣環(huán)裝配機的方案設(shè)計與研究

　　摘 要： 本文分析了活塞氣環(huán)裝配機必須具備的功能，提出了活塞氣環(huán)執(zhí)行機構(gòu)、傳動機構(gòu)、傳送機構(gòu)的設(shè)計方案，針對設(shè)計過程中須克服的問題提出了相應(yīng)的檢測方案予以解決，確定了主要機構(gòu)的設(shè)計方案。
　　關(guān)鍵詞： 活塞氣環(huán)裝配機 功能性分析 設(shè)計方案
　　1.引言
　　活塞氣環(huán)裝配機的功能性分析和方案設(shè)計研究是活塞氣環(huán)裝配機成功研制的最重要環(huán)節(jié)?；钊麣猸h(huán)在裝配過程中有許多需要注意的重要環(huán)節(jié)，在裝配運行后，活塞氣環(huán)返修總結(jié)涉及活塞環(huán)在裝配中出現(xiàn)的系列問題，都需要在這一環(huán)節(jié)予以考慮和解決，這樣有利于保障與提高活塞氣環(huán)裝配機的可靠性、穩(wěn)定性及裝配效率。
　　2.活塞氣環(huán)裝配機的功能性分析
　　根據(jù)活塞氣環(huán)裝配的要點，以及幾種典型活塞氣環(huán)裝配機的應(yīng)用分析，結(jié)合所需研制的活塞氣環(huán)裝配機的具體要求，進行活塞氣環(huán)裝配機的功能性分析：（1）實現(xiàn)兩道氣環(huán)的裝配，實現(xiàn)多品種、多規(guī)格活塞氣環(huán)的自動裝配裝；（2）在一定程度上解決活塞氣環(huán)裝配的擴張過程中出現(xiàn)的扭曲或翹曲變形問題；（3）解決活塞氣環(huán)裝配的擴張過程中出現(xiàn)的斷裂問題；（4）活塞氣環(huán)裝配時避免活塞被活塞氣環(huán)切邊或劃傷［１］。
　　3.方案設(shè)計
　　3.1執(zhí)行機構(gòu)的方案設(shè)計。
　　需要解決的問題：（1）解決活塞氣環(huán)在擴張過程中容易出現(xiàn)的斷裂、扭曲或翹曲變形問題；（2）目前的活塞氣環(huán)半自動裝配裝置，由于機構(gòu)設(shè)計的缺陷性，裝配時間周期過長，裝配效率較低，活塞氣環(huán)在送料過程中出現(xiàn)卡環(huán)現(xiàn)象，導(dǎo)致公司投入成本加大，因此在設(shè)計過程中需要解決提高活塞氣環(huán)的裝配效率和降低投入成本的問題；（3）解決裝配產(chǎn)品單一導(dǎo)致投入成本加大問題［2］。
　　為了克服以上幾點缺陷，經(jīng)比較多種執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計方案，最終確定方案如圖1所示。
　　設(shè)計的裝配頭應(yīng)為能將活塞頂部罩住的套裝裝配頭，用來解決活塞被活塞氣環(huán)切邊或劃傷的問題；為使活塞氣環(huán)裝入時不會撐得較開造成應(yīng)力值過大，活塞氣環(huán)張開直徑應(yīng)在活塞氣環(huán)允許范圍內(nèi)，裝配頭設(shè)計應(yīng)有一定錐度，與料柱連接在一起，利用推筒將活塞氣環(huán)緩慢推至裝配頭的裝配位，這樣，以后在裝配過程中只需要將推筒推動一個活塞氣環(huán)厚度的距離，就能裝配一個活塞氣環(huán)。根據(jù)活塞及其活塞氣環(huán)的尺寸設(shè)計不同產(chǎn)品的料柱和裝配頭，用來解決一臺設(shè)備能裝配多種產(chǎn)品的問題和一臺設(shè)備能同時裝配兩道活塞氣環(huán)的問題［3］。
　　這樣就能徹底解決活塞氣環(huán)由于瞬間擴張而出現(xiàn)的斷裂問題，同時裝配效率大大提高，也不存在卡環(huán)的隱患；在裝配過程中，料柱上的多個活塞氣環(huán)在推力的作用下相互作用，不易發(fā)生扭曲和翹曲變形。
　　3.2傳動機構(gòu)及傳送機構(gòu)的方案設(shè)計。
　　需要解決的問題：（1）活塞氣環(huán)的環(huán)高量較小，只有1.2mm左右，這就對傳動的精度要求比較高；（2）在傳送過程中，傳送的誤差會引起最終實際的行程量有所偏差（偏?。瑢?dǎo)致裝配多個活塞氣環(huán)過后，偏差逐漸累加可能影響到活塞氣環(huán)的裝配，導(dǎo)致某一個或多個活塞裝配不到活塞氣環(huán)的問題［4］；（3）活塞的抓取問題，以及傳送過程中活塞氣環(huán)裝配到位的檢測問題；（4）活塞在傳送過程中的定位問題，以及在傳送過程中活塞的傳送到位問題；（5）活塞的傳動效率問題，由于活塞在傳動過程中占用的時間較長，在設(shè)計過程中要盡量減少傳動中的傳動動作節(jié)約傳動時間，提高傳動效率。
　　為了克服以上問題，經(jīng)比較多種動力傳動機構(gòu)、傳送機構(gòu)的設(shè)計方案，最終確定采取伺服電機—同步帶—滾珠絲杠的動力傳動方式，采取如圖2的傳送方案。
　　通過行程氣缸、升降氣缸、機械手實現(xiàn)活塞的抓取與傳送，這種傳送方式解決了活塞氣環(huán)的定位問題、抓取問題，并且結(jié)構(gòu)簡單、美觀，傳動效率較高。
　　采用聚氨酯材料的柔性部件與氣動手指聯(lián)結(jié)，實現(xiàn)柔性接觸，避免剛性接觸產(chǎn)生劃痕；通過活塞定位夾具實現(xiàn)活塞的定位；通過機電結(jié)合的方式解決活塞的裝配到位和活塞傳送到位問題：在托盤的斜上方設(shè)置光電傳感器檢測活塞傳送到位，設(shè)置激光傳感器檢測活塞氣環(huán)裝配到位［5］。
　　4.結(jié)語
　　在對活塞氣環(huán)裝配機的功能性分析和方案設(shè)計研究過程中，遇到了一些機械方法解決不了的問題，通過合理的檢測手段和方法，采取機電結(jié)合的方式予以解決，確定了主要機構(gòu)的設(shè)計方案，為后一步活塞氣環(huán)柔性裝配系統(tǒng)的具體設(shè)計奠定了基礎(chǔ)，具有非常重要的工程意義。
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