支腿油缸自動(dòng)裝配裝置的設(shè)計(jì)

□ 呂紅瑞 □ 張偉偉 □ 王瑞兵 □ 靳志剛 □ 邱紅亮

山西航天清華裝備有限責(zé)任公司 山西長(zhǎng)治 046012

1 設(shè)計(jì)背景

由于某型號(hào)專用汽車年產(chǎn)任務(wù)成倍增加,現(xiàn)有裝配技術(shù)難以保證該專用汽車快速有效裝配,因此迫切需要設(shè)計(jì)一種能夠提高裝配效率、保證裝配質(zhì)量一致性的新裝配方式。通過調(diào)研,筆者找到制約裝配效率的瓶頸問題,并著手解決。

某型號(hào)專用汽車支撐結(jié)構(gòu)由汽車底盤、車架、支腿、起豎裝置、保護(hù)筒等組裝而成,支腿中支腿油缸的安裝采用人工地坑裝配模式,裝配周期長(zhǎng),裝配效率低,質(zhì)量穩(wěn)定性差,難以滿足生產(chǎn)需求。

為了提高支腿油缸裝配自動(dòng)化水平,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高裝配效率,需要設(shè)計(jì)一種滿足要求的支腿油缸自動(dòng)裝配裝置,從而提高該型號(hào)專用汽車的裝配效率,為完成年產(chǎn)任務(wù)提供堅(jiān)實(shí)保障。

2 傳統(tǒng)裝配工藝流程分析

專用汽車支腿為方筒結(jié)構(gòu),內(nèi)部安裝有內(nèi)脹式鎖緊支腿油缸。支腿起豎過程中,支腿油缸從支腿方筒伸出,支腿油缸下端的支腿盤可以支撐在不同形式的地面上,并承載載荷。支腿的安裝過程中,將支腿油缸置入支腿方筒內(nèi),將支腿油缸的上支耳與支腿方筒上端的支耳連接。

傳統(tǒng)上安裝專用汽車支腿油缸,采用地坑安裝方法。將支腿油缸置于地坑中對(duì)應(yīng)專用汽車車架上支腿方筒對(duì)中位置的輔助安裝板上,吊車起吊輔助安裝板,起吊過程中需人工保持支腿油缸與支腿方筒的對(duì)中性,然后由人工完成支腿油缸與支腿方筒支耳的連接裝配。

針對(duì)傳統(tǒng)方法裝配效率低、對(duì)中性差、費(fèi)時(shí)費(fèi)力等弊端,筆者從支腿安裝工藝設(shè)計(jì)、工藝裝備設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件選用三個(gè)方面,開展支腿油缸自動(dòng)裝配裝置的研制。

3 設(shè)計(jì)要求

支腿油缸自動(dòng)裝配裝置的設(shè)計(jì)目的是將支腿油缸按照對(duì)中要求送入支腿方筒內(nèi),設(shè)計(jì)思路是設(shè)計(jì)一個(gè)輔助安裝平臺(tái)固定支腿油缸,然后夾緊支腿油缸,使支腿油缸保持豎直;調(diào)節(jié)支腿油缸左右前后的位置,使支腿方筒的中心與支腿油缸中心重合;舉升輔助安裝平臺(tái),將支腿油缸推入方筒內(nèi),直到支腿油缸的上支耳與方筒上端的支耳對(duì)中;連接兩支耳,裝配完成?？梢?支腿油缸自動(dòng)裝配裝置必須滿足以下要求:具有升降功能的輔助安裝平臺(tái),平臺(tái)具有夾緊功能,平臺(tái)能完成多自由度移動(dòng),方便支腿油缸與支腿方筒的對(duì)中。

4 設(shè)計(jì)方案

支腿油缸自動(dòng)裝配裝置為地坑式電動(dòng)安裝形式,由舉升平臺(tái)、底座、固定座、夾緊機(jī)構(gòu)、滑臺(tái)組成,如圖1所示。

圖1 支腿油缸自動(dòng)裝配裝置

5 關(guān)鍵零部件選用

5.1 舉升平臺(tái)

目前,市場(chǎng)上成熟的自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)有很多,液壓油缸升降帶動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、行程大、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、承載大、起始位置低、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。筆者選用液壓油缸升降帶動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)支腿油缸自動(dòng)裝配裝置的自動(dòng)升降。為了降低舉升平臺(tái)的高度,具備多自由度移動(dòng),裝置底平面安裝萬(wàn)向輪。控制部分采用常規(guī)電氣控制,通過按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)舉升平臺(tái)的升降。在舉升平臺(tái)臺(tái)面上設(shè)置牛眼,能實(shí)現(xiàn)支腿油缸各方向的移動(dòng)。舉升平臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 舉升平臺(tái)結(jié)構(gòu)

通過選型,舉升平臺(tái)的參數(shù)見表1。

表1 舉升平臺(tái)參數(shù)

為了調(diào)節(jié)方便,支腿油缸自動(dòng)裝配裝置底平面帶四個(gè)萬(wàn)向輪,萬(wàn)向輪為高彈性橡膠輪,型號(hào)為SB-6509-648,承載力為3 500 N,帶剎車。

5.2 固定座與底座

為了能使支腿油缸自動(dòng)裝配裝置的夾緊機(jī)構(gòu)固定在舉升平臺(tái)上,配置了固定座、底座,底座焊接在裝置底平面上,固定座一端通過螺栓固定在底座上,上端留有夾緊機(jī)構(gòu)安裝接口。固定座與底座布置如圖3所示。

5.3 夾緊機(jī)構(gòu)

夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖4所示。夾緊機(jī)構(gòu)由手輪、導(dǎo)軌、左右旋絲杠、夾緊臂、尼龍板組成。夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊過程為:旋轉(zhuǎn)手輪,帶動(dòng)左右旋絲杠旋轉(zhuǎn);左右旋絲杠上的夾緊臂沿導(dǎo)軌從左右方向向中間移動(dòng),夾緊支腿油缸。為了避免對(duì)支腿油缸產(chǎn)生磕碰,在夾緊臂上安裝有尼龍板。

圖4 夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

通過選型,夾緊機(jī)構(gòu)外購(gòu)件見表2。

表2 夾緊機(jī)構(gòu)外購(gòu)件

6 使用方法

支腿油缸自動(dòng)裝配裝置的使用步驟如下:① 將支腿油缸自動(dòng)裝配裝置放入地坑;② 將待安裝的專用汽車底盤駛?cè)氲乜由戏?進(jìn)行制動(dòng);③ 啟動(dòng)地坑蓋板油缸,打開地坑;④ 將需裝配的支腿油缸吊入支腿油缸自動(dòng)裝配裝置的舉升平臺(tái)上,啟動(dòng)裝置上的夾緊機(jī)構(gòu),將支腿油缸夾緊;⑤ 啟動(dòng)舉升平臺(tái),將支腿油缸舉升至接近專用汽車底盤車架位置處停止,調(diào)整支腿油缸與支腿方筒的對(duì)中位置及角度,再次啟動(dòng)舉升平臺(tái)將支腿油缸舉升至要求位置,并連接兩者支耳;⑥ 將舉升平臺(tái)降至底部,繼續(xù)完成其它位置支腿油缸的安裝。

7 結(jié)束語(yǔ)

筆者調(diào)研分析了某型號(hào)專用汽車支腿傳統(tǒng)裝配方式,為解決支腿油缸安裝效率低、費(fèi)工費(fèi)力問題,設(shè)計(jì)了支腿油缸自動(dòng)裝配裝置。支腿油缸自動(dòng)裝配裝置的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)支腿油缸人工安裝的模式,提高了支腿油缸自動(dòng)化裝配水平,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,為某型號(hào)專用汽車年產(chǎn)任務(wù)完成提供了堅(jiān)實(shí)保障。