減振器底蓋焊接上下料轉(zhuǎn)盤研究設(shè)計

王一臣，王健

（錦州立德減振器有限公司，遼寧 錦州 121007）

減振器底蓋焊接上下料轉(zhuǎn)盤研究設(shè)計

王一臣，王健

（錦州立德減振器有限公司，遼寧 錦州 121007）

文章根據(jù)減振器底蓋縫焊工位的實際需要，結(jié)合氣動技術(shù)、可編程控制系統(tǒng)的特點，進行減振器底蓋焊接上下料轉(zhuǎn)盤設(shè)計，包括上下料轉(zhuǎn)盤的機械部分、可編程控制系統(tǒng)；并根據(jù)設(shè)計方案加工、裝配成實物，改進后投入生產(chǎn)。

氣動；插銷；上料；轉(zhuǎn)盤

KCLC NO.:TP271Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2016)03-40-03

前言

近年來，由于人工上料具有勞動強度高、上料精度不高等缺點，現(xiàn)在正逐步被自動化或氣動專機所取代[1]。隨著電氣可編程控制技術(shù)和氣動技術(shù)相結(jié)合，使得氣動機械手、柔性自動生產(chǎn)線迅速發(fā)展，更對氣動技術(shù)提出了更多更高的要求，微型化、集成化、模塊化、智能化是現(xiàn)代氣動的發(fā)展趨勢[2]。同時，現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使氣動技術(shù)從開關(guān)控制進入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于氣動脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強和成本低廉等特點，國內(nèi)外都在大力開發(fā)研究[3]。

減振器底蓋縫焊自動上下料轉(zhuǎn)盤（以下簡稱上下料轉(zhuǎn)盤）作為減振器底蓋縫焊工位的自動上下料機構(gòu)，用以承載一定數(shù)量的待焊接減振器工作缸及底蓋，并具有將待焊接工件自動傳送到縫焊焊機工作位置的工作能力，自動操作，無需人工。具有高效，高穩(wěn)定性，高精度等特點。

綜合上述，方案2的交通組織優(yōu)化方案更好，在不影響施工的前提下，對周圍影響較小，總體上能夠保持一種較為穩(wěn)定的交通運行狀態(tài)，故選擇方案2.

1、上下料轉(zhuǎn)盤機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 傳動機構(gòu)設(shè)計

首先根據(jù)縫焊機的尺寸結(jié)合生產(chǎn)線上空間的大小，對傳動機構(gòu)進行設(shè)計如圖1所示：

（1）底座6（圖1.6）中心為搖臂4轉(zhuǎn)動中心，底座6（圖1.6）矩形的角點為一端點，確定搖臂4的長度，搖臂4需要圍繞轉(zhuǎn)動中心旋轉(zhuǎn)，確定搖臂4內(nèi)圈尺寸。

中小學(xué)的基礎(chǔ)英語教育，是高等英語教育的基石。但是，在基礎(chǔ)階段的英語輸入上，存在類型、容量、質(zhì)量等方面的問題，進而影響了高等教育階段的英語教學(xué)能效。

（2）設(shè)計轉(zhuǎn)盤加載待焊接減振器頂蓋的數(shù)量，確定轉(zhuǎn)盤間歇式運動的單位行程，得到定位塊6、定位塊8在底座總成上的相對位置。

由此可知，第二條控制性結(jié)構(gòu)面以上坡體的位移較大，以下區(qū)域基本沒有位移產(chǎn)生，第二條控制性結(jié)構(gòu)面對邊坡開挖后的變形起到了控制作用；第一條結(jié)構(gòu)面以上坡體的位移最大，這說明第一條結(jié)構(gòu)面以外巖體的變形最大。此外，在外界誘發(fā)因素條件下，第1條結(jié)構(gòu)面以外巖體將首先沿該結(jié)構(gòu)面發(fā)生失穩(wěn)滑動，此外，當(dāng)外界因素繼續(xù)增加，第2條結(jié)構(gòu)面以外巖體為潛在滑體，第2條結(jié)構(gòu)面為潛在滑帶，位于此結(jié)構(gòu)面外側(cè)巖體最容易沿此結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動破壞。

2.1 可編程控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

2.1.1 PLC型號的選擇

從總體設(shè)計得知，轉(zhuǎn)盤是一種間歇式的旋轉(zhuǎn)運動，雖然作動器為直線運動氣缸，但要求其推動的搖臂也是繞固定軸的旋轉(zhuǎn)運動，確定中央支撐結(jié)構(gòu)為支撐軸1，固定到底座6上。

圖1 傳動機構(gòu)裝配圖Fig 1 Transmission mechanism assembly drawing

（6）通過控制傳動插銷3與插銷座2的位置關(guān)系，將搖臂的間歇式往復(fù)運動輸出給轉(zhuǎn)盤1，如圖.2所示。

狗蛋被唬著了，打個愣神兒。突然扔了手中的火鏟，一屁股坐在地上哇哇地嚎哭起來?；▔?，幾只受到驚嚇的老鼠噗嚕嚕地鉆進地洞里。

圖2 插銷傳動機構(gòu)裝配圖Fig.2 Pin gear assembly

使用開發(fā)工具Keil uvision4進行編程，程序主要包括三個模塊：AD9833芯片寫入模塊、按鍵模塊及顯示模塊，AD9833寫入模塊屬于該芯片的內(nèi)部編程，通過對數(shù)據(jù)的讀取，可實現(xiàn)三種波形的輸出。AD9833寫入流程圖如圖9所示。按鍵模塊由單片機STC89C52的P3.0～P3.7引腳和P1.7引腳實現(xiàn)控制。

裝載有減振器底蓋的焊胎已經(jīng)運動到相應(yīng)的周向位置，為了到達理想的加工工位，此時，采用頂升裝置完成減振器底蓋垂向向上運動。

（1）由于該機構(gòu)的目的是將待焊接的減振器底蓋焊胎1做頂升運動，采用滑柱結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 焊胎滑柱裝配圖Fig. 3 Welding mold sliding column assembly

（2）導(dǎo)向套2與壓板1通過螺栓固定于轉(zhuǎn)盤孔中，與滑柱下部進行配合起到導(dǎo)向作用如圖4所示。

圖4 頂升機構(gòu)裝配圖Fig.4 The jacking mechanism assembly drawing

1.3 鎖止機構(gòu)設(shè)計

在焊機對減振器底蓋進行焊接時，插銷氣缸退回，擺轉(zhuǎn)氣缸退回，插銷氣缸再次伸出，準(zhǔn)備下次搖臂轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，此時，轉(zhuǎn)盤處于無定位狀態(tài)。

利用與當(dāng)前傳動插銷相鄰的插銷座1，設(shè)計定位插銷機構(gòu)如圖5所示，當(dāng)傳動插銷退出插銷座時，定位插銷2插入與傳動插銷相鄰的插銷座1，進行轉(zhuǎn)盤定位，當(dāng)焊接完成時，該定位插銷2退出插銷座1，便于轉(zhuǎn)盤的下個角行程動作。

《天鵝》是大提琴獨奏曲，旋律純凈質(zhì)樸，給人帶來的是美的享受。在欣賞這首樂曲時，教師先讓學(xué)生聆聽音頻，并給出了基本要求：仔細(xì)聆聽樂曲，自己總結(jié)一下，看樂曲速度、情緒、風(fēng)格等方面都有什么特點？學(xué)生拿到任務(wù)后，都潛心聆聽，并自發(fā)展開討論。經(jīng)過一番學(xué)習(xí)研究，學(xué)生都能夠給出自己的見解。有學(xué)生認(rèn)為，這首樂曲運行速度比較緩慢，旋律中充滿沉靜與思考，仿佛看到了朦朧的月色下一只天鵝在水面翩翩起舞，給人帶來的感覺是舒適、靜謐和遐想。也有學(xué)生說，這首樂曲是獨奏形式展現(xiàn)的，增加了太多思考的內(nèi)容，給人以心靈的觸動。

圖5 鎖止機構(gòu)裝配圖Fig. 5 Locking mechanism assembly drawing

1.4 支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖6 支撐總成裝配圖Fig. 6 Support assembly diagram

1.突發(fā)性。事件的發(fā)生是高校師生事前都沒有預(yù)想到的，其發(fā)生原因、造成的影響、發(fā)生地點等較為特殊。對于該類型事件通常在前期需要經(jīng)過較長時間的醞釀，只是被人們所忽視，然后由較小的事件轉(zhuǎn)變?yōu)閲?yán)重事件，在某一因素作用下突然爆發(fā)出來，使得學(xué)校教師和管理者感到措手不及。

4）對裝置容易出現(xiàn)硫化亞鐵自燃的部位，提前做好識別，在停工吹掃后進行化學(xué)清洗，降低設(shè)備打開后發(fā)生自燃的風(fēng)險。

2、上下料轉(zhuǎn)盤可編程控制系統(tǒng)設(shè)計

（4）接頭鉸接3連接擺轉(zhuǎn)氣缸推桿2與搖臂4，使擺轉(zhuǎn)氣缸推桿2的直線運動，轉(zhuǎn)換成搖臂4的旋轉(zhuǎn)運動。

（5）設(shè)計氣缸座9，安裝于底座6（圖1.6）上端，使氣缸具有旋轉(zhuǎn)自由度。

1.2 頂升機構(gòu)設(shè)計

參照減振器底蓋縫焊自動上料轉(zhuǎn)盤的工藝流程，需要快速、準(zhǔn)確的對四個氣缸伸縮運動進行控制，同時還要兼顧工件狀態(tài)檢測功能，該可編程控制系統(tǒng)的控制器選擇歐姆龍CP1H-XA40DT-D型PLC。

2.1.2 I/O節(jié)點分配

（3）根據(jù)固定于底座上的定位塊的尺寸及其幾何位置，設(shè)計搖臂末端7的尺寸。

本 CP1H-XA40DT-D型PLC的輸入規(guī)格如下表1所示，輸入、輸出端子如圖7、圖8所示。

一、在鄉(xiāng)村社會發(fā)生劇變、村落大量消失的當(dāng)今之世，村落民俗志書寫亟需以深度的田野調(diào)查為基礎(chǔ)，兼顧民俗的傳承與變遷、自治與他律的動力機制，挖掘村落內(nèi)蘊的傳統(tǒng)智慧，促進對村落社會、民俗傳統(tǒng)的準(zhǔn)確認(rèn)知與理解。以此為基礎(chǔ)，闡述其對國家或地方社會整體發(fā)展的重要意義，探討如何通過民俗文化傳承以濟世致用，助推當(dāng)代鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。

表1 CP1H-XA40DT-D輸入規(guī)格Tab.1 CP1H-XA40DT-D input specifications

圖7 歐姆龍CP1H-XA40DT-D輸入端子Fig. 7 OMRON CP1H-XA40DT-D input terminal

圖8 歐姆龍CP1H-XA40DT-D輸出端子Fig.8 OMRON CP1H-XA40DT-D output terminals

2.1.3 觸摸屏的選擇

減振器底蓋縫焊轉(zhuǎn)盤采用深圳顯控公司“Samkoon”—SA系列SA-4.3A 型號觸摸屏。

2.2 可編程器的軟件設(shè)計

2.2.1 程序設(shè)計

減振器底蓋縫焊自動上料轉(zhuǎn)盤采用四個氣缸作為各個動作的作動器，配合對被焊接工件的位置判斷，來完成對減振器底蓋的自動上料過程；根據(jù)自動上下料系統(tǒng)的工藝流程，控制原理如圖9所示。

圖9 上下料系統(tǒng)控制原理圖Fig. 9 Baiting system control principle diagram

2.2.2 觸摸屏界面設(shè)計

上節(jié)介紹了“Samkoon”—SA系列SA-4.3A 型號顯示器，便于觀察該自動上料轉(zhuǎn)盤工作過程中的運行狀態(tài)，方便操作人員日常操作與維護，良好的人機界面成為人與設(shè)備之間溝通的橋梁[4]。

首先根據(jù)實體屏幕的大小設(shè)計大小相同的背景圖案，然后標(biāo)明該界面所處于的工作狀態(tài)與返回按鈕即“自動工作”標(biāo)題，“退出”按鈕。

3、小結(jié)

結(jié)合上述上下料轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與可編程控制系統(tǒng)設(shè)計，機械設(shè)備在安裝過程中，進行單機調(diào)試和聯(lián)動調(diào)試，通過改進機械結(jié)構(gòu)、零部件間配合尺寸解決了所發(fā)現(xiàn)諸如：頂升定位插銷不回位、頂升定位插銷與插銷座不能準(zhǔn)確配合、電氣元件防水等問題。

[1] 錢暉,朱浩翔,夏偉,李廣偉.智能化機床上下料(上海發(fā)那科機器人有限公司), 2008.

[2] 路甬祥.氣動技術(shù)的發(fā)展方向.液壓與氣動.1991, 5(2)∶ 2-3 .

[3] 徐炳輝.氣動手冊.上?！蒙虾？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2005.

[4] 閆怡璇.基于PLC的模擬控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用設(shè)計. 四川∶ 西華大學(xué), 2012.

Shock Absorber Bottom Cover Welding Up-Down Material Turntable Research Design

Wang Yichen, Wang Jian
( Jinzhou Leader Shock Absorber Co., LTD, Liaoning Jinzhou 121007 )

Based on the technological process of shock absorber bottom seam welder, combined with the characteristics of pneumatic technology, the programmable control system, comprehensively bottom cover welding material wheel design, including up and down the turntable mechanical parts, programmable control system; And according to the design and processing, assembly into physical, in production after improvement.

pneumatic; bolt; feeding; turntable

TP271

A

1671-7988 (2017)03-40-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.03.016

王一臣，就職于錦州立德減振器有限公司。