卡簧及其类零件的自动组装机和控制系统的设计研究

邵根强

摘 要：随着社会科学技术的快速发展，各行业领域的专业技术水平也都有着较明显的提高；而目前市场需求的变化相当迅速，促使产品向个性化和多样化的方向发展。装配是生产制造业中最后的一道环节，在行业迅速发展的环境下，这一环节迟迟跟不上应有的发展节奏；目前生产制造业，加工已经实现了高度的自动化，这就使得产业下的零件生产量有了大量的提升，但却由于装配环节没有达到一定的自动化水平，从而影响了整个生产制造的效率。

关键词：卡簧；自动组装机；控制系统；生产制造

目前，已经存在有阀体类零件的卡簧自动安装机投入使用，但自动组装机设计的前提是根据零件在装配和定位设备上的具体细节进行设计，所以自动化的设计过程针对性较强，通用性较差；除了阀体类零件，还有E型卡簧的自动安装设备等一些卡簧零件，都有相应的自动化安装设备，但大多都是根据零件自身的特性，需要在使用自动化设备的同时，进行一定的手动辅助才能使得零件的安装工作完成。

一、卡簧及其类零件的自动组装机和控制系统的工艺要求

在自动组装机和控制系统的设计过程中，相应的工艺需求主要表现在机械方面、控制方面和环境安全方面，从三个角度来对设计提出具体的要求，以保证最终设备的使用效果。

（一）机械方面

首先需要明确的一点是，所设计的主动组装机的设计结果是用来实现自动装配给出的零件 ，同时需要与已有的示教系统互相兼容，如各工作站的设计尺寸需要与示教系统中存在的数据相一致，或者根据实际生产情况，与示教系统相互连接，更为示教系统的延伸，更好的应用与自动安装环节中；也可以根据生产和卡簧、零件的需求，建立使用更多的工作站。

（二）控制方面

在控制方面要求设计出的自动组装机的运行电压为220V、功率500W、输入电压为单相交流220V，50Hz，气源0.5Mpa-0.6Mpa以符合实验室的武力运行环境；设备在运行过程中使用PLC进行控制等，传感器的选用也要进行较为细致的分析和挑选，并设计相应的接口电路；在设计的时候，需要考虑全局，包括对后期使用运行中存在的系统故障、异常现象的控制对策。

二、卡簧及其类零件的自动组装机和控制系统的布局方案

根据以上提出的需求来看，设计出的设备需要与原有的示教系统相兼容，同时能帮助示教系统完成拓展或延伸，所以将自动组装机设计为直线型的布局，相应的工作原理为：输送带将零件传送至各个工作站，具体的安装工作由工作站来完成。

所设计的自动组装机设置有底部和顶部零件安装站、卡簧销和卡簧安装站，这四个安装站之间互相独立，但完成安装工作则需要四个安装站的共同合作；通过相关的设计经验，发现在设计过程中，将顶部零件的安装和卡簧销安装的工作站设计为一个位置，使得最终设备成型在实际的运行中，提高组装效率，减少在零件传送中的位置误差。

三、卡簧及其类零件的自动组装机和控制系统的控制方案

结合上文提出的工艺要求，采用PLC对设备进行控制；同时根据设备的布局设计，在控制方面的设计，就将设备分成4个模块：传送带模块，负责将零件传送至工作站；递补零件安装模块，也可以理解为底部零件安装站；顶部零件及卡簧销安装模块以及卡簧安装模块，从控制角度来讲，其为控制模块，但这四个模块基本上是与安装站相对应的，如图2所示。

将系统的模块划分为这样的格局，主要是为了方便实现对整个系统的控制，每一个模块的名称与其自身具备的功能是相一致的，并且各个工作站所具备的功能和完成的工作全都是一样的[2]。

四、结语

通过对卡簧及其零件进行具体的了解和分析，对于卡簧及其类零件的自动组装机和控制系统的设计研究，不能仅停留在现有的设计水平上，需要根据时代的变化、生产的需求进行相应的分析与设计，研究出更高效率的自动组装机和控制系统。

参考文献：

[1]刘阳.卡簧及卡簧销零件的自动组装机及其控制系统的设计与研究[D].广东工业大学，2012.

[2]温云芳.机械设备的自动化技术应用[J].煤炭技术，2010，29（5）：26-27.