一種溢流閥在焊裝往復(fù)式輸送線上的應(yīng)用探析

農(nóng)振　鄭武　韓明軍

摘 要：在對焊裝往復(fù)式輸送線結(jié)構(gòu)的研究后，設(shè)計(jì)改進(jìn)了輸送線氣路控制。該設(shè)計(jì)是在原來基礎(chǔ)上增加一個(gè)溢流閥，防止輸送線下降到位后，停線休息或停產(chǎn)過程中，由于控制輸送線上升的多功能控制閥內(nèi)可能存在雜質(zhì)導(dǎo)致輸送線不受控上升，造成零件損壞，甚至安全事故。

關(guān)鍵詞：輸送線 溢流閥 停線 控制

Application of a Kind of Overflow Valve in Welding Reciprocating Conveyor Line

Nong Zhen Zheng Wu Han Mingjun

Abstract：After the research of welding structure of reciprocating conveyor line， the article designed and improved the transmission line of pneumatic control. The design is based on the original， adds a overflow valve， preventing transmission line loss in place after the stop line breaks or production process. Due to the increasing control conveyor line inside the multi-function control valve of possible impurities rising conveyor line is out of controlled， leading to damaged parts， and even safety accidents.

Key words：conveyor line， the overflow valve， stop line， control

1 技術(shù)背景

往復(fù)式輸送線結(jié)構(gòu)在焊裝生產(chǎn)線上應(yīng)該較廣泛，擺桿式往復(fù)焊接輸送線是一種汽車白車身焊接輸送線，可實(shí)現(xiàn)將焊接工件從整體抬離焊接夾具后輸送至下一工位，輸送線整體下降，將工件放置在下一工序夾具上，輸送線再返回原位的全過程。往復(fù)焊接輸送線由各工位輸送單元、傳送齒輪齒條、同步舉升氣缸的組合而成，以驅(qū)動電機(jī)作為動力，通過驅(qū)動電機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)動進(jìn)而驅(qū)動往復(fù)前進(jìn)作平動，同時(shí)同步舉升氣缸帶動整個(gè)工件及輸送線所屬傳送機(jī)構(gòu)一起上升和下降，從而實(shí)現(xiàn)整體往復(fù)運(yùn)輸。

隨著我國汽車制造車身焊接生產(chǎn)線技術(shù)水平的不斷提升，上述往復(fù)焊接輸送線作為一種可以與機(jī)器人配合使用的自動化程度較高的往復(fù)輸送線，被大量應(yīng)用于汽車車身生產(chǎn)中。由于汽車工業(yè)生產(chǎn)節(jié)拍較高，在擺桿式往復(fù)焊接輸送線的往復(fù)運(yùn)輸過程中，輸送線下降到位后，停線休息或停產(chǎn)過程中，由于控制輸送線上升的多功能控制閥內(nèi)可能存在雜質(zhì)導(dǎo)致輸送線不受控上升，造成零件損壞，為此在控制輸送線上升氣管內(nèi)增加一個(gè)大流量溢流閥，防止輸送線不受控上升。

如圖1，CYL01＼02＼03＼04同步舉升氣缸升降行程為700mm，氣缸缸徑為125mm，每個(gè)工位布置4個(gè)同步舉升氣缸。每個(gè)工位理論負(fù)重為1800KG，升降節(jié)拍大約為8秒/臺。每條往復(fù)桿輸送線配4個(gè)多功能大流量閥，約2-3個(gè)拼臺配置1個(gè)多功能大流量閥。多功能大流量閥結(jié)構(gòu)如圖2，包含1個(gè)主控閥體、3個(gè)線圈及3個(gè)先導(dǎo)控制閥。由于整條線對氣體消耗較大，所以輸送用氣源供氣管道選取DN50鍍鋅管，保證供氣足夠以及氣壓波動相對較小，才能保證同步氣缸舉升平穩(wěn)有效。輸送工件節(jié)距約6000mm，輸送電機(jī)采用SEW減速電機(jī)，功率為11KW，輸送節(jié)拍大約14秒/臺。該電機(jī)承載能力大，工作可靠，噪音低。完成一次“上升-前進(jìn)-下降-后退”的循環(huán)動作，加上裝件、焊接、涂膠等工藝為一臺車的整體循環(huán)。

2 技術(shù)改進(jìn)

針對當(dāng)前往復(fù)式輸送線在停線或停產(chǎn)一段時(shí)間后，由于控制輸送線上升的大流量多功能換向閥出現(xiàn)串氣而導(dǎo)致輸送線不受控自動上升的情況，為此在控制輸送線上升的氣管內(nèi)增加一個(gè)大流量溢流閥。

原理：在輸送線控制上升氣管內(nèi)增加一個(gè)大流量溢流閥，正常情況下，溢流閥不起作用，只需保證輸送線上升的壓力不外泄;當(dāng)停線休息或者停產(chǎn)時(shí)，溢流閥起安全作用。如果輸送線處于下降狀態(tài)下，由于某種原因上升氣管內(nèi)壓力即將達(dá)到舉起輸送線上升的壓力時(shí)，通過該大流量溢流閥將管內(nèi)壓力排出，從而使輸送線在停線或者停產(chǎn)時(shí)，不會出現(xiàn)不受控自動上升的情況。

往復(fù)式輸送線氣路原理圖如附圖3所示，主要由輸送線舉升氣缸、輸送線舉升氣管、大流量多功能換向閥、精密調(diào)壓閥組A、精密調(diào)壓閥組B、大流量溢流閥等組成。正常生產(chǎn)時(shí)，由4組大流量多功能換向閥負(fù)責(zé)供氣給舉升氣缸，將整條輸送線頂起，然后由電機(jī)帶動輸送線前進(jìn);前進(jìn)到位后，大流量多功能換向閥切換到排氣狀態(tài)，由輸送線自身重量加上車體重量將整條輸送線壓下到位;下降到位后，輸送線退回原位，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

理論上，整條往復(fù)式輸送線舉升氣缸舉升的重量大約為805KG。F=PSx50%。F為輸送線總重量（取最小值805KG計(jì)算），P為頂起整條輸送線所需壓力值，S為整條輸送線舉升氣缸面積總和，效率值約為50%。將各數(shù)值代入求得壓力值P=0.1939Mpa。由此可知，能將整條輸送線頂起的最小壓力值約為0.1939Mpa。因此，在舉升氣管內(nèi)增加一個(gè)大流量溢流閥，并將下降到位后的壓力值設(shè)為0.18Mpa;如果出現(xiàn)換向閥串氣的情況，當(dāng)壓力值達(dá)到0.18Mpa時(shí)，溢流閥起作用，這樣就不會出現(xiàn)輸送不受控自動反彈升起的情況。正常生產(chǎn)的情況下，該溢流閥只需保證輸送線舉升的壓力值滿足正常需求。

附圖說明及附圖4：

3 結(jié)束語

該技術(shù)已經(jīng)在上汽通用五菱CN200/CN112/N109焊裝線上成功交付使用，實(shí)踐證明該技術(shù)穩(wěn)定、可靠，很好地滿足汽車制造需求。在使用維護(hù)的時(shí)候，該技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際不同車型產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整溢流閥壓力，滿足平時(shí)運(yùn)行需求。通過該技術(shù)改進(jìn)，可以降低零件報(bào)廢故障，同時(shí)投入成本相對比較低，體現(xiàn)了低成本高價(jià)值的理念。焊接夾具的設(shè)計(jì)及輸送是車身焊接的前提和基礎(chǔ)，在焊接夾具設(shè)計(jì)及輸送過程中應(yīng)該掌握白車身的定位、夾緊及輸送的基本原理和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，不斷地學(xué)習(xí)和探索先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路和方法，制造出合格的焊裝夾具，以提高車身精度，確保車身質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]《現(xiàn)代實(shí)用氣動技術(shù)》 SMC（中國）有限公司 編.

[2]《氣動技術(shù)》中國輕工業(yè)出版社 編.

[3]孫大涌.先進(jìn)制造技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.12.

[4]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.—5版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.1.