曲轴箱涂胶机的工艺要求和设备构成

高林

摘 要：为解决发动机曲轴箱与缸体接合面出现渗油问题，基于493发动机使用密封垫现状，在新产品4D30发动机曲轴箱与缸体接合处改用涂胶机喷涂厌氧胶，达到防渗漏目的。文章件主要介绍曲轴箱涂胶机的设备构成和在工艺上的要求，使在实际使用过程中更符合4D30产品要求。

关键词：密封垫；厌氧胶；涂胶机；构成

中图分类号：U464 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）28-0110-02

Abstract： In order to solve the problem of oil leakage on the joint surface of engine crankcase and cylinder block， based on the present situation of using gasket of engine 493， the new product of 4D30 engine crankcase and cylinder block was sprayed with anaerobic adhesive by glue coating machine to achieve the purpose of anti-leakage. The paper mainly introduces the equipment structure and the technological requirements of the crankcase coating machine， which makes it more in line with the requirements of 4D30 products in the actual use process.

Keywords： gasket； anaerobic adhesive； gluing machine； composition

引言

493发动机在装配曲轴箱时，使用的是密封垫。而密封垫直接承受振动载荷、温度变化、液体浸泡等各种恶劣工况有破损可能，易出现渗油现象，为解决这个问题，在4D30发动机上运用成熟的液体胶涂胶技术，使曲轴箱和缸体有效的接合，可以预防渗漏。

1 4D30曲轴箱涂胶机工艺要求

（1）操作工人工上料后，启动上料完成按钮，设备自动识别工件种类，并自动识别工件的安放平面，设备启动相应的程序轨迹进行涂胶，涂胶完成后设备启动激光检测系统对涂胶轨迹和涂胶量进行检测，激光轨迹检测合格后设备发出工作完成提示音。设备对4D30/N310各系列发动机的油底壳曲轴箱总成、后油封座进行自动涂胶。

（2）装配线边单机独立布置，涂胶工件为油底壳曲轴箱总成、后油封座，两者先后分别涂胶，涂胶定位并列，人工上下料，当涂胶完成后，人工从设备中取出工件。

（3）系统内可设定多种涂胶程序（至少15种），保证能对油底壳曲轴箱总成进行自动涂胶（涂胶轨迹见附图1）；保证能对后油封座进行自动涂胶（涂胶轨迹见附图2）。

（4）各种机型需实现自动识别、自动切换相应的涂胶程序；双工位需配备2套上料完成确定按钮和启动按钮，每一涂胶过程完成后，设有涂胶完成的提示功能。

（5）涂胶机定位装置操作方便、工作可靠，不得有磕碰、划伤产品等损坏现象，拒绝执行重复涂胶动作。

（6）工作台面高度为800mm，设备外围尺寸不大于长宽高1400mm*1400*1800mm；曲轴箱、后油封分按钮操作；正、左侧门可开启。

（7）涂胶直径在1～5mm范围内可调，涂胶速度30～150mm/sec内可调，涂胶线要求均匀，不能出现断胶现象，涂胶过程随时监控涂胶是否断胶并报警；涂胶轨迹重复精度为0.02mm，涂胶过程中，胶不能涂在螺栓或螺孔上。

（8）装胶容量为5加仑，具有空桶液位检测和报警指示，要便于更换桶胶；胶型号为乐泰598（机用）密封胶，设备配备胶嘴自动清理装置和胶嘴防干胶装置，具有防滴胶功能及胶枪嘴防干功能，设备不工作时，确保胶头七天之内不堵塞。

（9）配置设备故障报警，自动停机功能，紧急停止按钮。

（10）单件曲轴箱涂胶范围为工位630mm*500mm*300mm（长*宽*高），单件后油封涂胶范围为工位350mm*350mm*350mm（长*宽*高）根据实际涂胶工件选取。

2 4D30曲轴箱涂胶机设备主要构成

（1）主体机架、曲轴箱定位装置、机器人涂胶装置、供胶系统、安全光电保护系统、触摸屏操作面板、涂胶轨迹激光检测识别系统、电气控制系统和机器人示教器等部份组成。

（2）涂胶传动机构需采用多关节机器人（不低于5轴）进行涂胶，机器人品牌需使用进口品牌kuka，并需满足自动切换涂胶，涂胶枪与机器人连接后运转需自由灵活。

（3）涂胶机工作台面需用45#钢板加工中心一次加工成型，做到对称一致。

（4）供胶系统全部采用美国GRACO产品。设备选用5加仑桶供胶系统，由Check-Mate450 Bulldog 63：1气动马达柱塞泵、单立柱提升架、5加仑压胶盘、自动气动涂胶阀、胶桶缺料报警组成，这一系统被设计用于较高黏度密封胶的供料；控制涂胶口开、关的气动挤胶阀，选用美国自动涂胶阀。

（5）单立柱升降架，带有空气调压控制组件，使泵的升降更平稳，并附加一个30PSI（0.2Mpa）的可调压力，使柱塞泵上料更容易，不会出现涡空现象，具有空桶液位检测和报警指示。

（6）供胶系统附带系统稳压装置，通过气控调压器对系统胶压进行控制，并设有专用的压力表显示系统膠压，自动涂胶系统配备胶嘴自动清理装置；设备供胶压力：50-200kgf/cm2（可调）；胶泵压缩比为63：1，出胶口出胶直径公差：≤0.1mm，气源压力：不小于0.4Mpa；设备噪音值小于65dB，设备应能在0℃～40℃的室温、≤97%的湿度环境下正常工作。

（7）该设备整体动力均通过压缩空气源实现：气缸、气动元件为日本“SMC”公司的产品，电柜内控制元件采用进口知名品牌的产品。PLC采用OMRON CP1H系列并保证最终I/O点数留有20%余量。电气控制柜右侧设置便于能源控制和动力切断的上锁点（ECPL上锁点），在总电气控制柜左侧面安装有工业空调。控制柜门上嵌置有一台17"工控机，能实时显示设备输入、输出状态及报警信息，有直观图形显示设备运行状态及故障位置，指示故障可能原因、排除方法。设3个状态指示灯，分别为涂胶正常完成的绿色指示灯和不合格的红色报警指示灯及工作时的黄色指示灯， 24V控制回路、380或220V控制回路，要有单独控制开关；各元件使用冷压端子需良好连接，在端子排上要有盖板。并且每根线上要有打印清晰的号码，以便于设备的维护和修理。

（8）PLC的I/O点数留有20%备用余量，PLC及机器人程序中设置三套备用轨迹程序；出胶系统采用美国GRACO公司产品，设备具有示教编程系统和座标值编程功能，要求配置示教盒（示教盒长度不小于3米，必须为中文界面）。

（9）设备具有光电感知智能安全防护系（德国SICK），光幕感应时停止涂胶，离开时自动恢复涂胶；设备具有涂胶轨迹激光检测识别功能；在涂胶轨迹过细及断胶时能及时识别并报错，设备停止工作，等待操作工手动介入。

（10）设备的工件定位死挡，定位块，定位杆等定位易损件需设计为可快速更换结构，以方便经常更换，确保定位面的位置度，平面度等；配置与设备工作状态互锁（运行/等待/故障）的绿、黄、红三色灯。

（11）设备机体，为整体式的框架结构，底座采用金属型材、底座上方采用铝合金型材。机器人机构安装在加厚的基础板上。周边采用有机玻璃组成可视防护罩，框架内安装照明方便操作者的观察。

成功使用涂胶机后，4D30曲軸箱和缸体接合处渗油现象故障降低到零。机器人将厌氧胶通过涂胶头喷涂到曲轴箱法兰面上，厌氧胶部分落入曲轴箱涂胶轨道内，按照工艺要求，露出部分高1MM，宽2MM。在曲轴箱和缸体装配完成后，厌氧胶在短时间内开始反应形成一种坚固的聚合物。此聚合物将曲轴箱和缸体紧紧的密封在一起，既不能相互移动又不可能有渗漏。而且，在4D30发动机运行工况下的润滑油和其它液体腐蚀下，厌氧胶更具有的耐蚀性。

4D30曲轴箱涂胶机可快速、准确、经济、清洁地完成涂胶工艺，提高产品质量，降低生产成本。

参考文献：

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[2]贾方.半导体放电管全自动涂胶机研制关键技术[M].沈阳：电子专用设备，2002，12.

[3]刘跃南.机床计算机数控及应用[M].北京：机械工业出版社，1997.