發(fā)動(dòng)機(jī)氣門導(dǎo)管座圈自動(dòng)上料檢測(cè)設(shè)計(jì)

黎賢　肖鑫　彭國繼

摘 要：提出了一種氣門座圈導(dǎo)管自動(dòng)上料檢測(cè)機(jī)構(gòu)，通過對(duì)導(dǎo)管座圈外形特征，提出了一種精確的檢測(cè)手段，參與設(shè)計(jì)加工該檢測(cè)機(jī)構(gòu)，且通過實(shí)例實(shí)施，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的可行性，工作效率高，操作安全，成本低，自動(dòng)化程度高，為該機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步研究及應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)上料檢測(cè)機(jī)構(gòu) 精確的檢測(cè)手段 自動(dòng)化程度高

1 引言

氣門導(dǎo)管是氣門往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向件，由于氣門桿和氣門導(dǎo)管配合使用，若氣門桿與氣門導(dǎo)管間隙出現(xiàn)問題則易導(dǎo)致氣門桿卡咬、密封不良，會(huì)引起氣門燒損，氣缸積碳，氣缸漏氣等一系列問題;氣門座圈主要作用是密封氣門和承受高速?zèng)_擊。氣門與氣門座圈貼合的地方受到了持續(xù)性大量的碎屑或粉塵的撞擊磨損導(dǎo)致氣門座圈磨損直至消失，氣門表面粗糙，加工精度不合格，也會(huì)造成氣門故障損壞;由此可見氣門導(dǎo)管座圈雖小，但是起到很關(guān)鍵作用，氣門導(dǎo)管座圈損壞直接牽連氣門損壞，甚至損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，控制氣門導(dǎo)管座圈質(zhì)量至關(guān)重要。針對(duì)氣門導(dǎo)管座圈一千次故障采樣，發(fā)現(xiàn)問題所在，總結(jié)出了導(dǎo)管直徑，導(dǎo)管表面質(zhì)量，都是導(dǎo)管的關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn);而座圈的關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)為直徑，裂縫，厚度，座圈錐面尺寸，只要控制好關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)，就能消除座圈導(dǎo)管質(zhì)量問題。

2 氣門導(dǎo)管上料檢測(cè)現(xiàn)狀

針對(duì)某發(fā)動(dòng)機(jī)工廠氣門導(dǎo)管上料檢測(cè)現(xiàn)狀，在組裝發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋時(shí)，需要將導(dǎo)管座圈安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋上，目前，都是通過人工的方式將導(dǎo)管送到發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋上，然后再由壓裝機(jī)進(jìn)行壓裝工作，即將導(dǎo)管壓裝在缸蓋上。通過人工的方式將導(dǎo)管放到發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋上，工作效率低，工人操作危險(xiǎn)，加工難度大，成本高，自動(dòng)化程度低，且檢測(cè)手段基本靠目視檢測(cè)，容易受到人員自身技能水平，精神狀態(tài)等因素影響，導(dǎo)致質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不合格件不容易發(fā)現(xiàn)，容易造成質(zhì)量事故。

3 氣門導(dǎo)管自動(dòng)上料檢測(cè)優(yōu)勢(shì)

本設(shè)計(jì)的上料裝置根據(jù)導(dǎo)管座圈外形尺寸，巧妙設(shè)計(jì)了電機(jī)鏈條機(jī)構(gòu)，振料機(jī)輸送，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管座圈自動(dòng)上料，有效提高上料效率，該機(jī)構(gòu)為自動(dòng)上料，不存在勞動(dòng)強(qiáng)度大，人機(jī)工程傷害等隱藏風(fēng)險(xiǎn)，分料選用分度臺(tái)進(jìn)行有序分料，檢測(cè)手段利用高精度傳感器測(cè)量導(dǎo)管座圈尺寸，并作為唯一判定標(biāo)準(zhǔn)，最終將導(dǎo)管通過上料座圈導(dǎo)管送到待加工的地方，保證了導(dǎo)管座圈的質(zhì)量。

4 自動(dòng)上料機(jī)械設(shè)計(jì)

（1）座圈自動(dòng)上料裝置設(shè)計(jì)，其特征為：送料電機(jī)，勾料器，鏈條，防護(hù)罩，料桶，固定支架，防反防重料機(jī)構(gòu)，料道;首先設(shè)計(jì)一個(gè)接料桶，座圈投放，勾料器與鏈條及送料電機(jī)通過固定支架安裝為一體，由鏈條傳動(dòng)勾住座圈，有序的上料，最后一道工序在入口處增加防反防重料機(jī)構(gòu)，防止座圈反料或者重復(fù)兩個(gè)料進(jìn)，座圈順著料道進(jìn)入下一步檢測(cè)工位。導(dǎo)管自動(dòng)上料裝置設(shè)計(jì)，其特征為：裝料盒，防護(hù)罩，固定支架，振料機(jī)，料道;裝料盒和與振料機(jī)通過固定支架安裝為一體，導(dǎo)管投放，利用振料機(jī)作為動(dòng)力源輸送導(dǎo)管，導(dǎo)管單個(gè)進(jìn)入下一步檢測(cè)工位。

（2）由于自動(dòng)上料無法保證座圈的來料質(zhì)量，比如座圈是否有裂縫，直徑是否統(tǒng)一，座圈正反，厚度合格等問題，故而需增加一系列的檢測(cè)手段，確保自動(dòng)上料的座圈合格，能夠投入使用。座圈檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)，其特征為：旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)，接料盤，料道，氣缸，傳感器，接料機(jī)構(gòu)、直徑檢測(cè)機(jī)構(gòu)、裂紋檢測(cè)機(jī)構(gòu)，正反檢測(cè)機(jī)構(gòu)，剔料機(jī)構(gòu)，上料頂升機(jī)構(gòu)依次布置。座圈由料道進(jìn)入接料機(jī)構(gòu)，分料到分度臺(tái)上，由分度臺(tái)工作帶動(dòng)座圈到達(dá)直徑檢測(cè)機(jī)構(gòu)，經(jīng)過GT2傳感器檢測(cè)出的直徑值與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，取合格座圈進(jìn)行下一步檢測(cè);分度臺(tái)工作帶動(dòng)座圈進(jìn)入下步序，裂紋檢測(cè)機(jī)構(gòu)則由專用裂紋檢具檢測(cè)，合格則傳感器常亮，取合格座圈進(jìn)行下一步檢測(cè);正反檢測(cè)由GT2傳感器檢測(cè)出的直徑值與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，合格則進(jìn)入下一步檢測(cè);分度臺(tái)工作帶動(dòng)座圈進(jìn)入下步序，厚度檢測(cè)構(gòu)由GT2傳感器完成，測(cè)出的直徑值與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，合格則進(jìn)入下一個(gè)步檢測(cè)，分度臺(tái)工作帶動(dòng)座圈進(jìn)入下步序，當(dāng)一個(gè)座圈所有檢測(cè)項(xiàng)目都合格的情況下，座圈進(jìn)入上料頂升機(jī)構(gòu);每個(gè)座圈都經(jīng)過直徑，裂紋與正反，厚度檢測(cè)合格才能進(jìn)入頂升送料工位進(jìn)入機(jī)床加工，不合格座圈剔料進(jìn)入收集箱。完全消除座圈直徑、厚度、裂紋、正反造成的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

（3）由于自動(dòng)上料無法保證導(dǎo)管的來料質(zhì)量，比如導(dǎo)管長度直徑是否統(tǒng)一，表面質(zhì)量是否合格，故而需增加一系列的檢測(cè)手段，確保自動(dòng)上料的導(dǎo)管合格，能夠投入使用。表面質(zhì)量由工人目視確認(rèn)，導(dǎo)管檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)，與座圈大致相同，其特征為：旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)，接料盤，料道，氣缸，傳感器，接料機(jī)構(gòu)、直徑檢測(cè)機(jī)構(gòu)、剔料機(jī)構(gòu)，上料頂升機(jī)構(gòu)依次布置。利用帶承載托盤的旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)，能夠快速有序的進(jìn)行導(dǎo)管輸送。導(dǎo)管由料道進(jìn)入接料機(jī)構(gòu)，分料到分度臺(tái)上，由分度臺(tái)工作帶動(dòng)導(dǎo)管經(jīng)過空工位到達(dá)直徑檢測(cè)機(jī)構(gòu)，經(jīng)過GT2傳感器檢測(cè)出的直徑值與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，取合格導(dǎo)管進(jìn)行下一步;分度臺(tái)工作帶動(dòng)導(dǎo)管經(jīng)過空工位到達(dá)上料頂升機(jī)構(gòu)，當(dāng)一個(gè)導(dǎo)管所有檢測(cè)項(xiàng)目都合格的情況下，座圈進(jìn)入上料頂升機(jī)構(gòu);每個(gè)導(dǎo)管都經(jīng)過表面質(zhì)量，直徑檢測(cè)合格才能進(jìn)入頂升送料工位進(jìn)入機(jī)床加工，不合格座圈剔料進(jìn)入搜集箱。完全消除導(dǎo)管表面質(zhì)量、直徑造成的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

（4）旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)能夠把直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且經(jīng)過氣缸內(nèi)部的輪齒進(jìn)行精確定位，自帶到位停止，到位鎖緊功能，并且傳送速度快，定位精確，很適用于導(dǎo)管及座圈輸送。高精度接觸式數(shù)字傳感器GT2能夠精確檢測(cè)導(dǎo)管座圈尺寸，工作原理如下：GT2傳感器采用新原理光柵刻度尺脈沖系統(tǒng)Ⅱ，使用超清晰CMOS傳感器進(jìn)行高速拍攝，從刻有因位置而異的縫口圖形的“絕對(duì)值刻度尺”讀取其移動(dòng)量。擁有同級(jí)超高精度，使用“I-Processor”對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，即使高速移動(dòng)也可隨時(shí)識(shí)別位置。接觸點(diǎn)接觸到座圈端面時(shí)反饋給放大器，計(jì)算出座圈直徑值，得出數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，如在合格范圍能則座圈合格，此外檢測(cè)座圈直徑，厚度，裂紋，正反，導(dǎo)管直徑都可用同一原理檢測(cè)。

5 結(jié)語

本文對(duì)座圈導(dǎo)管自動(dòng)上料檢測(cè)設(shè)計(jì)做了詳盡的分析，該設(shè)計(jì)具有導(dǎo)管座圈自動(dòng)上料檢測(cè)，旋轉(zhuǎn)分度臺(tái)可快速有序精準(zhǔn)分料，GT2傳感器檢測(cè)精度高，出錯(cuò)率少，提出了一種精確的檢測(cè)手段，參與設(shè)計(jì)加工該檢測(cè)機(jī)構(gòu)，且通過實(shí)例實(shí)施，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的可行性，工作效率高，操作安全，成本低，自動(dòng)化程度高，為該機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步研究及應(yīng)用提供了理論依據(jù)。該設(shè)計(jì)目前已在工廠內(nèi)部使用，代替了人工上料，提升了氣門座圈導(dǎo)管自動(dòng)上料檢測(cè)運(yùn)行效率及可靠性，減少人機(jī)工程，由此可見本設(shè)計(jì)符合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱毅文.一種導(dǎo)管自動(dòng)上料裝置.2017.08.04（專利）.