卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統的設計研究

邵根強

摘 要：隨著社會科學技術的快速發展，各行業領域的專業技術水平也都有著較明顯的提高；而目前市場需求的變化相當迅速，促使產品向個性化和多樣化的方向發展。裝配是生產制造業中最后的一道環節，在行業迅速發展的環境下，這一環節遲遲跟不上應有的發展節奏；目前生產制造業，加工已經實現了高度的自動化，這就使得產業下的零件生產量有了大量的提升，但卻由于裝配環節沒有達到一定的自動化水平，從而影響了整個生產制造的效率。

關鍵詞：卡簧；自動組裝機；控制系統；生產制造

目前，已經存在有閥體類零件的卡簧自動安裝機投入使用，但自動組裝機設計的前提是根據零件在裝配和定位設備上的具體細節進行設計，所以自動化的設計過程針對性較強，通用性較差；除了閥體類零件，還有E型卡簧的自動安裝設備等一些卡簧零件，都有相應的自動化安裝設備，但大多都是根據零件自身的特性，需要在使用自動化設備的同時，進行一定的手動輔助才能使得零件的安裝工作完成。

一、卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統的工藝要求

在自動組裝機和控制系統的設計過程中，相應的工藝需求主要表現在機械方面、控制方面和環境安全方面，從三個角度來對設計提出具體的要求，以保證最終設備的使用效果。

（一）機械方面

首先需要明確的一點是，所設計的主動組裝機的設計結果是用來實現自動裝配給出的零件 ，同時需要與已有的示教系統互相兼容，如各工作站的設計尺寸需要與示教系統中存在的數據相一致，或者根據實際生產情況，與示教系統相互連接，更為示教系統的延伸，更好的應用與自動安裝環節中；也可以根據生產和卡簧、零件的需求，建立使用更多的工作站。

（二）控制方面

在控制方面要求設計出的自動組裝機的運行電壓為220V、功率500W、輸入電壓為單相交流220V，50Hz，氣源0.5Mpa-0.6Mpa以符合實驗室的武力運行環境；設備在運行過程中使用PLC進行控制等，傳感器的選用也要進行較為細致的分析和挑選，并設計相應的接口電路；在設計的時候，需要考慮全局，包括對后期使用運行中存在的系統故障、異?，F象的控制對策。

二、卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統的布局方案

根據以上提出的需求來看，設計出的設備需要與原有的示教系統相兼容，同時能幫助示教系統完成拓展或延伸，所以將自動組裝機設計為直線型的布局，相應的工作原理為：輸送帶將零件傳送至各個工作站，具體的安裝工作由工作站來完成。

所設計的自動組裝機設置有底部和頂部零件安裝站、卡簧銷和卡簧安裝站，這四個安裝站之間互相獨立，但完成安裝工作則需要四個安裝站的共同合作；通過相關的設計經驗，發現在設計過程中，將頂部零件的安裝和卡簧銷安裝的工作站設計為一個位置，使得最終設備成型在實際的運行中，提高組裝效率，減少在零件傳送中的位置誤差。

三、卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統的控制方案

結合上文提出的工藝要求，采用PLC對設備進行控制；同時根據設備的布局設計，在控制方面的設計，就將設備分成4個模塊：傳送帶模塊，負責將零件傳送至工作站；遞補零件安裝模塊，也可以理解為底部零件安裝站；頂部零件及卡簧銷安裝模塊以及卡簧安裝模塊，從控制角度來講，其為控制模塊，但這四個模塊基本上是與安裝站相對應的，如圖2所示。

將系統的模塊劃分為這樣的格局，主要是為了方便實現對整個系統的控制，每一個模塊的名稱與其自身具備的功能是相一致的，并且各個工作站所具備的功能和完成的工作全都是一樣的[2]。

四、結語

通過對卡簧及其零件進行具體的了解和分析，對于卡簧及其類零件的自動組裝機和控制系統的設計研究，不能僅停留在現有的設計水平上，需要根據時代的變化、生產的需求進行相應的分析與設計，研究出更高效率的自動組裝機和控制系統。

參考文獻：

[1]劉陽.卡簧及卡簧銷零件的自動組裝機及其控制系統的設計與研究[D].廣東工業大學，2012.

[2]溫云芳.機械設備的自動化技術應用[J].煤炭技術，2010，29（5）：26-27.