1. Schwierigkeiten beim Ventilkernmontageprozess
In dieser Studie wurde, nach Einbeziehung der Konstruktionserfahrungen anderer automatischer Montagesysteme, das bestehende halbautomatische Montagesystem analysiert und der mechanische Teil des Systems vollständig auf Basis der Simulation konstruiert.VentileinsatzMontageprozess. Im Systemdesignplan streben wir danach, die Bearbeitung der mechanischen Teile zu vereinfachen, die Kosten zu minimieren, die Montage der Teile zu vereinfachen und dem System eine gewisse Offenheit und Erweiterbarkeit zu verleihen, um die Zuverlässigkeit und Effizienz des Systems zu erhöhen und eine gute Grundlage für ein verbessertes Kosten-Nutzen-Verhältnis zu schaffen.
DerVentilKernDas Montagesystem ist hinsichtlich seiner mechanischen Struktur in drei Hauptteile gegliedert: zwei Montageteile in der oberen linken Ecke der Werkbank, drei Montageteile in der unteren linken Ecke und sieben Montageteile auf der rechten Seite. Die technische Herausforderung bei der zweiteiligen Montage besteht darin, die runde Form des Dichtungsrings zu gewährleisten. Während des Schneidprozesses wirkt die axiale Extrusionskraft des Schneidmessers auf den Dichtungsring ein, wodurch dieser leicht verformt werden kann. Zweitens muss während des Montageprozesses, sobald ein Kern auf dem Transferwerkzeug erkannt wird, die Trennung und Montage der verschiedenen Komponenten des Türkerns durch Vibration erfolgen. Jede Komponente fällt dabei an die entsprechende Position und bildet so ein Montageglied. Die damit verbundene Prozessschwierigkeit liegt in der Art und Weise, wie die Ventilkernmontage durchgeführt wird. Diese Probleme sind die Hauptgründe für die erhöhte Fehlerquote bei der Ventilkernmontage in dieser Phase. Ausgehend davon optimiert diese Arbeit den Prozess der Ventilkernmontage und ergänzt ihn um ein Qualitätsprüfungssystem, um die Fehlerquote der Ventilkernmontage zu verbessern.
2. Intelligentes Ventilkern-Montageschema
Die Bedienoberfläche und die SPS bilden eine logische Steuerungseinheit. Das Detektionssystem und die SPS verfügen über einen bidirektionalen Informationsfluss, um Statusdaten des Montagesystems zu erfassen und Steuersignale auszugeben. Das Antriebssystem wird als ausführende Einheit direkt von der SPS-Ausgabe gesteuert. Mit Ausnahme des manuell zu bedienenden Zuführungssystems sind alle anderen Prozesse in diesem System intelligent montiert. Eine intuitive Mensch-Maschine-Interaktion wird durch den Touchscreen ermöglicht. Aus Gründen der Bedienfreundlichkeit befindet sich der Türkern-Platzierungskasten in unmittelbarer Nähe des Touchscreens. Detektionsmechanismus, Türkern-Öffnungsvorrichtung, Ventilkern-Höhenmessvorrichtung und Stanzmechanismus sind jeweils um den Drehtisch angeordnet und bilden so die Produktionslinie für die Türkernmontage. Das Detektionssystem übernimmt im Wesentlichen die Kernstangenprüfung, die Einbauhöhenmessung und die Qualitätsprüfung. Dadurch wird nicht nur die Materialauswahl und die Ventilkernverriegelung automatisiert, sondern auch die Stabilität und hohe Effizienz des Montageprozesses gewährleistet. Der Aufbau der einzelnen Systemeinheiten ist in Abbildung 1 dargestellt..
Wie in der Abbildung unten dargestellt, ist der Drehtisch das zentrale Element des gesamten Prozesses. Die Montage des Ventileinsatzes erfolgt durch den Antrieb des Drehtisches. Sobald die zweite Prüfvorrichtung das zu montierende Bauteil erkennt, sendet sie ein Signal an das Steuerungssystem, welches die einzelnen Prozessschritte koordiniert. Zunächst rüttelt die Vibrationsscheibe den Ventileinsatz heraus und verriegelt ihn in der Einlassventilöffnung. Die erste Prüfvorrichtung sortiert nicht korrekt montierte Ventileinsätze als fehlerhaft aus. Komponente 6 prüft die Belüftung des Ventileinsatzes, und Komponente 7 prüft die Einhaltung der Norm bei der Einbauhöhe. Nur Produkte, die alle drei Prüfschritte erfolgreich durchlaufen haben, werden in den Gutproduktbehälter aufgenommen; alle anderen werden als fehlerhaft behandelt.
Die intelligente Montage derVentileinsatzDie technische Herausforderung der Systemkonstruktion liegt in der präzisen Steuerung des Ventileinsatzes. Diese Konstruktion verwendet ein Dreizylindersystem. Der Schieberzylinder steuert den Ausstoß und gewährleistet so dessen eindeutige Entnahme. Der zweite Zylinder sorgt für die Ausrichtung der Verriegelungsstange mit der Ausstoßöffnung und arbeitet anschließend mit dem Schieberzylinder zusammen, um den Ventileinsatz in die Verriegelungsstange einzuführen. Danach schiebt der zweite Zylinder den gesamten Verriegelungsmechanismus weiter vor. Sobald die Saugdüse den unteren Ende des Werkzeugs erreicht hat, saugt sie das Ventil an. Nachdem der dritte Zylinder den Verriegelungsmechanismus in Position gebracht hat, befördert der Servomotor den Ventileinsatz zum Einlassventil und schließt so die Montage ab. Dieses Verfahren gewährleistet die Genauigkeit und Eindeutigkeit der Längs- und Querbewegungen und bietet eine optimale Lösung für die technischen Herausforderungen der Ventileinsatzmontage..
3. Konstruktion der Schlüsselkomponenten des Ventilkern-Montagesystems
Als wichtigster Prozess bei der Installation derVentileinsatzDie Verriegelung des Ventileinsatzes stellt sehr hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Bewegungsposition des Ventileinsatzes und erfordert daher die Koordination der Längs- und Quermechanismen. Im Design dieses Bauteils ist der Vorgang in drei Einzelvorgänge unterteilt: das Entladen des Ventileinsatzes, das Verriegeln durch den Verriegelungshebel und das Aufsetzen des Ventileinsatzes auf die Ventildüse. Die mechanische Struktur ist in Abbildung 2 dargestellt. Wie aus Abbildung 2 ersichtlich, ist die Ventileinsatzbaugruppe in drei Teile gegliedert. Diese drei Teile arbeiten koordiniert und beeinflussen sich nicht gegenseitig. Nach Abschluss des jeweiligen Einzelvorgangs schiebt der Zylinder den Mechanismus in die nächste Montageposition.
Um die Genauigkeit der Bewegungsposition zu gewährleisten, wird eine umfassende Konstruktion aus elektrischer Steuerung und mechanischer Begrenzung eingesetzt, um den Fehler auf unter 1,4 mm zu begrenzen. Ventileinsatz und Ventilstutzen sind koaxial angeordnet, sodass der Servomotor den Ventileinsatz reibungslos in den Ventilstutzen drücken kann. Andernfalls würden die Bauteile beschädigt. Blockierungen der mechanischen Struktur oder anormale elektrische Signalimpulse können geringfügige Abweichungen im Montageprozess verursachen. Infolgedessen entspricht die Belüftungsleistung nach der Montage des Ventileinsatzes nicht den Standards, und die Montagehöhe ist nicht zulässig, was zum Produktausfall führt. Dieser Faktor wurde bei der Systementwicklung umfassend berücksichtigt. Luftstrom- und Höhenüberwachung dienen der Aussortierung fehlerhafter Produkte..
Veröffentlichungsdatum: 09.09.2022
