智能壓裝設備、液壓機械制造商
產(chǎn) 品
智能壓裝設備、液壓機械制造商
“十三五”期間，國民經(jīng)濟重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的轉型升級、戰略性新興產(chǎn)業(yè)的培育壯大和能源資源環(huán)境的約束，對裝備制造產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求，并提供了巨大的市場(chǎng)空間。未來(lái)5～10年，我國裝備制造產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)發(fā)展的重要戰略機遇期。鑫臺銘伺服壓裝機裝備制造是提高中國制造業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵要素，是其他高端裝備制造業(yè)快速發(fā)展的基石。由于裝備制造業(yè)的戰略地位，以及在推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整和升級中的重要作用，“十三五”期間國家持續加大對裝備制造研發(fā)的財政支持力度。智能化、柔性化、自動(dòng)化成為未來(lái)我國高端裝備制造業(yè)科技突破的重點(diǎn)方向。但是，裝備制造業(yè)自主開(kāi)發(fā)能力薄弱等問(wèn)題依然突出。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)、關(guān)聯(lián)度高、就業(yè)面廣、消費拉動(dòng)大，在國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)重要作用。進(jìn)入21世紀以來(lái)，我國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，形成了多品種、全系列的各類(lèi)整車(chē)和零部件生產(chǎn)及配套體系，產(chǎn)業(yè)集中度不斷提高，產(chǎn)品技術(shù)水平明顯提升，已經(jīng)成為世界汽車(chē)生產(chǎn)大國。為配合汽車(chē)發(fā)動(dòng)機升級換代，以及多品種柔性化生產(chǎn)，隨著(zhù)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機生產(chǎn)線(xiàn)的改造，以及新生產(chǎn)線(xiàn)的建設，發(fā)動(dòng)機缸蓋柔性壓裝設備需求量迅猛增加。
發(fā)動(dòng)機是汽車(chē)領(lǐng)域技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機裝配線(xiàn)是對發(fā)動(dòng)機順序裝配的流水線(xiàn)工藝過(guò)程，每個(gè)工位之間都是流水線(xiàn)生產(chǎn)，因此各個(gè)環(huán)節的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度，才能保證生產(chǎn)的連續性和穩定性。加之被裝配零件的多樣性、工藝的繁瑣性，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機缸蓋裝配伺服壓裝機就顯得更為重要。
一、發(fā)動(dòng)機缸蓋壓裝設備的重要性
近幾年，我國機電產(chǎn)品出口逐步增長(cháng)，已接近全部出口額的30%，機電產(chǎn)品的增長(cháng)對全國GDP的增長(cháng)起著(zhù)相當重要的作用。長(cháng)期以來(lái)，我國機床輔機制造一直處于滯后狀態(tài)，在汽車(chē)制造業(yè)尤其明顯，高端裝配技術(shù)及設備幾乎被進(jìn)口產(chǎn)品占據。由于價(jià)格昂貴，一般企業(yè)使用的是自制簡(jiǎn)易裝備，加工質(zhì)量無(wú)法保障，致使發(fā)動(dòng)機質(zhì)量性能下降。隨著(zhù)國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平日益提高，人們環(huán)保意識不斷增強，促使汽車(chē)行業(yè)向環(huán)保性、安全性、多品種、優(yōu)質(zhì)化及個(gè)性化方向發(fā)展。為了適應汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展需要，汽車(chē)零部件行業(yè)必須全面提升零部件特別是主要零部件（發(fā)動(dòng)機、氣缸蓋、連桿、曲軸、凸輪軸等）的加工精度和多品種柔性化生產(chǎn)能力。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機缸蓋智能壓裝裝備及系統的成功開(kāi)發(fā)迫在眉睫，我國發(fā)動(dòng)機行業(yè)提供了新型壓裝機控制理念的提出和技術(shù)及裝備的研發(fā)，對提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機產(chǎn)品質(zhì)量提升、降低排放、增加效能具有推動(dòng)作用。
缸蓋是發(fā)動(dòng)機的重要部件，它的裝配精度直接影響發(fā)動(dòng)機的工作性能。氣門(mén)導管與氣缸蓋壓配在一起，對氣門(mén)運動(dòng)起導向作用。氣門(mén)導管作為氣門(mén)的重要組成部分如出現裝配缺陷，將直接影響到整個(gè)發(fā)動(dòng)機的工作狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機工作時(shí)，缸蓋燃燒室壓縮后點(diǎn)燃可燃氣體，致使氣門(mén)閥座承受很高的熱負荷和機械負荷，因此對閥座的密封性也產(chǎn)生了很高的要求。綜上所述，氣門(mén)導管和閥座的裝配是發(fā)動(dòng)機缸蓋裝配的關(guān)鍵技術(shù)。
二、伺服壓裝機設備
（一）伺服壓裝機設備的控制。
鑫臺銘伺服壓裝機設備整套壓裝動(dòng)作主要由PLC、伺服驅動(dòng)器、伺服電動(dòng)缸、光柵尺和觸摸屏等控制和完成。PLC進(jìn)行邏輯處理后向伺服驅動(dòng)器發(fā)出位置和壓力指令，其中位置指令包括導管孔位置、閥座孔位置、導管壓入位置和閥座壓入位置。伺服驅動(dòng)器接收PLC發(fā)出的位置指令及壓力指令后，控制伺服電機完成相應的定位控制和壓力控制。隨著(zhù)動(dòng)作的進(jìn)行，利用光柵尺檢測伺服電機所帶執行機構的最終位置，利用壓力傳感器檢測工件實(shí)際所受到的壓力，并將檢測值反饋給伺服驅動(dòng)器和PLC，進(jìn)行位置和壓力的PID閉環(huán)運算，最終完成精確的定位任務(wù)和恒定的壓力控制。
（二）伺服壓裝機設備的動(dòng)作。
壓裝過(guò)程中，傳統的壓裝設備位置和壓力控制精度較低，造成廢品率較高，甚至會(huì )對發(fā)動(dòng)機性能產(chǎn)生影響。本文的壓裝設備在壓裝過(guò)程中控制系統給電缸發(fā)出命令，首先將上部導管壓裝單元向下移動(dòng)接觸到缸蓋，抬起下部閥座壓裝單元將閥座裝入上料夾具中，上料夾具自動(dòng)打開(kāi)，電缸抬起“C”型夾具并壓裝閥座；由控制系統判斷上述動(dòng)作完成，控制導管壓頭解鎖，壓頭下降并壓裝導管，結束壓裝；控制系統發(fā)出指令，缸蓋向前移動(dòng)一個(gè)工位，同時(shí)將導管送入上壓頭，依次重復以上工序完成其它氣門(mén)閥座和導管壓裝。伺服壓裝機適用于各類(lèi)發(fā)動(dòng)機缸蓋氣門(mén)導管與閥座的精密壓裝工藝。整個(gè)壓裝過(guò)程中力、位移均為閉環(huán)量化控制，判斷過(guò)程參數是否符合工藝要求，實(shí)時(shí)反饋數據、調節精度，同時(shí)可呈現/存儲相關(guān)參數。采用現場(chǎng)總線(xiàn)使整個(gè)系統響應速度達到1.5Mbps，伺服驅動(dòng)控制使系統重復定位精度達到0.02mm。實(shí)時(shí)監控工藝參數變化，從而判斷整個(gè)過(guò)程中各參數是否滿(mǎn)足工藝要求。能夠有效降低廢品率。
三、結束語(yǔ)
傳統壓裝設備采用純機械化手段進(jìn)行生產(chǎn)，廢品率較高，造成材料和能源的極大浪費，無(wú)法進(jìn)行多型號發(fā)動(dòng)機缸蓋氣門(mén)導管和閥座的混線(xiàn)生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)效率，制約了企業(yè)的發(fā)展。另外，壓裝精度也無(wú)法實(shí)現實(shí)時(shí)檢測和控制，嚴重影響發(fā)動(dòng)機裝配質(zhì)量。此外，液壓裝置容易泄露，對環(huán)境造成惡劣影響。伺服壓裝機設備雖在一定程度上實(shí)現了自動(dòng)控制，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機缸蓋壓裝裝備與技術(shù)的智能化和柔性化是發(fā)動(dòng)機裝配線(xiàn)亟待解決的問(wèn)題。
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