孫光鋒胡英標(biāo)

（1.浙江億太諾氣動科技有限公司，奉化 315500；2.寧波光華氣動工業(yè)有限公司，奉化 315500）

氣缸裝配流水線的研制

孫光鋒1胡英標(biāo)2

（1.浙江億太諾氣動科技有限公司，奉化 315500；2.寧波光華氣動工業(yè)有限公司，奉化 315500）

本文介紹我國氣缸裝配的現(xiàn)狀，指出其存在的問題，說明研制一種自動化程度較高的氣缸裝配流水線的必要性，并進一步介紹公司研制的新的氣缸裝配流水線設(shè)計的工藝流程及基本組成單元。

氣缸 裝配 流水線

氣缸是將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動機構(gòu)作直線往復(fù)運動、擺動和旋轉(zhuǎn)運動的執(zhí)行裝置，是用來控制氣體等流體的自動化基礎(chǔ)元件。

自20世紀90年代以來，我國氣動元件生產(chǎn)企業(yè)通過自主創(chuàng)新或者通過引進國外技術(shù)與進一步創(chuàng)新，使氣缸的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)不斷發(fā)展，氣缸的產(chǎn)品品種日益增多。在氣缸的制造技術(shù)上，缸筒珩磨加工技術(shù)與鋁合金硬質(zhì)氧化技術(shù)的使用，促使各種數(shù)控車床、螺紋專用加工設(shè)備的使用普及。但我們?nèi)匀粦?yīng)當(dāng)清晰看到，目前國內(nèi)的氣缸制造技術(shù)與國外德國、日本的一些先進企業(yè)相比，還存在一些差距，尤其在裝配設(shè)備與技術(shù)方面存在著較大差距。

1 氣缸裝配方面的現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 氣缸裝配方面的現(xiàn)狀

目前，大部分氣缸生產(chǎn)企業(yè)對氣缸裝配主要采用手工裝配方式，其常用工藝流程為：活塞裝Y型圈與O形圈——裝活塞桿與活塞——裝耐磨環(huán)——前蓋裝含油軸承——前蓋裝防塵圈——前蓋裝緩沖圈——后蓋裝緩沖圈——后蓋裝O形圈——前蓋裝O形圈——調(diào)節(jié)針裝O形圈，并裝調(diào)節(jié)針——將活塞裝入缸筒、并裝后蓋——裝前蓋——裝拉桿——測試——吹干水跡——裝前、后蓋螺絲堵頭、活塞桿擰六角螺母——貼商標(biāo)。

以上裝配工序除了旋緊螺絲時用了氣動工具、將含油軸承壓入前蓋時用到簡單壓入裝置、測試時用到自制或外購的測試設(shè)備外，其他各工序主要用手工操作完成。

1.2 氣缸裝配方面存在的問題

（1）現(xiàn)有氣缸前蓋、后蓋沙孔的檢測，一般是在測試過程中順便檢測的。前蓋、后蓋與缸筒等零件已連接裝配好，通過簡易夾具夾緊后放入水中進行人工觀察，看氣缸前蓋、后蓋是否有水泡冒出，檢測氣缸后蓋是否存在沙孔。然后，再吹干氣缸后蓋表面的水漬。如果發(fā)現(xiàn)前蓋或后蓋存在沙孔，則需要將前蓋或后蓋從裝配好的組件中拆下來，放到不合格箱中。因此，費時又費力，生產(chǎn)效率較低。

（2）現(xiàn)有氣缸前蓋防塵圈（油封）的裝配，一般是用手工將合格的防塵圈內(nèi)外壁涂上油脂放入前蓋槽內(nèi)，結(jié)果可能導(dǎo)致油封內(nèi)外壁涂油脂的不均勻，且容易導(dǎo)致油封裝入前蓋槽內(nèi)的位置度不好，致使粉塵容易侵入缸體內(nèi)部，從而縮短氣缸的使用壽命。

（3）現(xiàn)有氣缸調(diào)節(jié)針裝O形圈是手工將O形圈涂上油脂再裝到調(diào)節(jié)針上。然后，用氣動螺絲刀將調(diào)節(jié)針分別旋入前蓋與后蓋，容易導(dǎo)致調(diào)節(jié)針旋偏與緩沖效果不好。

（4）現(xiàn)有裝氣缸拉桿的方式是將四根520膠固定的拉桿穿過前后蓋與另一端拉桿緊固，容易導(dǎo)致前端蓋、后端蓋四個面出現(xiàn)不平整與高低不平的現(xiàn)象。

總之，目前國內(nèi)絕大部分氣缸生產(chǎn)企業(yè)裝配氣缸主要采用手工裝配方式，裝配及檢測手段落后，無法穩(wěn)定控制產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，且生產(chǎn)效率較低，制約我國氣缸產(chǎn)品品質(zhì)與檔次的提高。因此，研制自動化程度較高的氣缸裝配流水線十分必要，可以提高氣缸裝配成品的品質(zhì)與提高裝配檢測效率。

2 研制的氣缸裝配自動化流水線設(shè)備簡介

2.1 氣缸裝配自動化流水線設(shè)備裝配時的工藝流程

氣缸裝配自動化流水線設(shè)備裝配時的工藝流程：前蓋裝含油軸承——前蓋的調(diào)節(jié)針裝O形圈，并裝調(diào)節(jié)針——前蓋裝防塵圈與氣密性檢測——后蓋的調(diào)節(jié)針裝O形圈，并裝調(diào)節(jié)針——后蓋氣密性檢測——前蓋裝緩沖圈與O形圈——后蓋裝緩沖圈與O形圈——裝活塞桿與活塞——將活塞裝入缸筒、并裝后蓋——裝前蓋——裝拉桿——測試——裝前、后蓋螺絲堵頭、活塞桿擰六角螺母——貼商標(biāo)。

2.2 氣缸裝配自動化流水線設(shè)備的主要工序裝置及工序過程簡介

（1）前蓋裝含油軸承：使用氣動壓機，將含油軸承平整壓入氣缸前蓋中。

（2）前蓋的調(diào)節(jié)針裝O形圈，并裝調(diào)節(jié)針：研制一種調(diào)節(jié)針裝O形圈及前蓋裝調(diào)節(jié)針的專用設(shè)備。人工將前蓋放料到傳送帶，傳送帶步進驅(qū)動到一個工作載體；然后，夾取前后蓋搬運到定位底座，定位前蓋；調(diào)節(jié)針通過振動盤自動上料，夾爪從振動盤流道內(nèi)夾一個調(diào)節(jié)針，搬運并放入調(diào)節(jié)針與O形圈載具內(nèi)；O形圈通過振動盤上料，夾爪從錯位流道內(nèi)夾取一個O形圈，搬運到涂油位置涂油，再搬運至調(diào)節(jié)針與O形圈組裝位置，將O形圈裝入調(diào)節(jié)針上；氣缸頂出，將組裝后調(diào)節(jié)針裝入前蓋內(nèi)，并鎖緊；自動下料至下料傳送帶。設(shè)備設(shè)置有操作器，操作器有操作界面，可進行手動自動切換。此外，設(shè)備操作出現(xiàn)異常情況時能進行報警，并在主頁面欄內(nèi)顯示異常信息。

（3）前蓋裝防塵圈與氣密性檢測：研制一種前蓋防塵圈自動組裝機及氣密性檢測的專用設(shè)備，前蓋通過人工放料到傳送帶步進輸送。防塵圈通過振動盤上料輸送。防塵圈上料后通過傳感裝置到達指定位置進行涂油。涂油裝置帶有涂油定量閥與涂油旋轉(zhuǎn)缸，可均勻定量對油封內(nèi)外側(cè)進行涂油。然后，進行油封自動裝配，裝配后輸送到氣密性檢測工位，通過測試堵孔氣缸，將后蓋孔堵住并定位。通過下壓氣缸壓緊后蓋的另一面，輸入一定氣壓的氣體進行氣密性測試，測試完畢后自動下料到傳送帶。該設(shè)備可將氣密性不良前蓋自動剔除。設(shè)備設(shè)置有操作器，操作器有操作界面，可進行手動自動切換。設(shè)備操作出現(xiàn)異常情況時能進行報警，并在主頁面欄內(nèi)顯示異常信息。

（4）后蓋的調(diào)節(jié)針裝O形圈，并裝調(diào)節(jié)針：研制一種調(diào)節(jié)針裝O形圈及后蓋裝調(diào)節(jié)針的專用設(shè)備。設(shè)備特點及操作過程同前面前蓋的調(diào)節(jié)針裝O形圈，并裝調(diào)節(jié)針工序。

（5）后蓋氣密性檢測：研制一種專用后蓋氣密性檢測設(shè)備，人工將后蓋放料到傳送帶，傳送帶步進驅(qū)動到一個工作載體，通過氣缸將后蓋輸送到測試工位。通過測試堵孔氣缸，將后蓋孔堵住并定位。通過下壓氣缸壓緊后蓋的另一面，輸入一定氣壓的氣體進行氣密性測試，測試完畢后自動下料到傳送帶。該設(shè)備可將氣密性不良后蓋自動剔除。設(shè)備設(shè)置有操作器，操作器有操作界面，可進行手動自動切換。設(shè)備操作出現(xiàn)異常情況時能進行報警，并在主頁面欄內(nèi)顯示異常信息。

（6）前蓋裝緩沖圈與O形圈：將緩沖圈涂上油脂放入前蓋槽內(nèi)，將O型圈涂上油脂裝到前蓋上。

（7）后蓋裝緩沖圈與O形圈：將緩沖圈涂上油脂放入后蓋槽內(nèi)，將O型圈涂上油脂裝到后蓋上。

（8）裝活塞桿與活塞：利用簡易工具，將相應(yīng)的Y型圈與O型圈裝入活塞對應(yīng)的位置；將活塞桿平整放入活塞孔內(nèi)，六角螺母涂上螺紋緊固劑，用氣動工具緊固六角螺母，要求活塞不得轉(zhuǎn)動；將耐磨環(huán)裝入活塞對應(yīng)的溝槽內(nèi)。

（9）將活塞裝入缸筒、并裝后蓋：將缸筒與后蓋連接；在缸筒內(nèi)腔和活塞上均勻涂上油脂，使活塞和缸筒充分潤滑；將涂上油脂的活塞放入缸筒內(nèi)；在活塞桿銑邊處涂上油脂。

（10）裝前蓋：在前蓋防塵處涂上油脂；將涂上油脂的前蓋裝到活塞桿上輕輕送入，不得損壞防塵圈；將前蓋和后蓋壓緊，注意螺紋口方向一致。

（11）裝拉桿：研制一種拉桿螺絲鎖緊機。工作時，打開設(shè)備的電源和氣源，從觸摸屏中選擇當(dāng)前需要裝配的氣缸料號；長按復(fù)位按鈕，使各馬達運行到所選料號設(shè)置的參數(shù)位置；根據(jù)要裝配的氣缸料號進行六角扳手頭更換、產(chǎn)品壓塊調(diào)節(jié)、鋁管定位塊更換與產(chǎn)品載具板更換。通過上、下間距調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)上、下間距，通過調(diào)節(jié)手輪進行調(diào)節(jié)高度調(diào)整。準(zhǔn)備就緒后，把機臺切換到自動模式下。放入四個拉桿螺絲置于載板孔內(nèi)，依靠定位塊依次放上待鎖的產(chǎn)品和另外四個裝在氣缸上的拉桿螺絲，按下啟動按鈕，就可以自動進行拉桿螺絲的同步鎖緊，鎖緊過程中扭力可以實時監(jiān)控。在設(shè)備工作過程中如果出現(xiàn)異常情況會自動報警，設(shè)備會自動停下，并在主頁面信息欄顯示異常信息。

（12）測試：將組裝好的氣缸放入氣密性檢測設(shè)備中進行氣密性檢測，可自動檢測氣缸氣密性、自動切換高低壓，并能自動檢測氣缸是否有緩沖與低壓爬行等現(xiàn)象，具有檢測速度快、檢測速度準(zhǔn)確、能自動識別不合格氣缸并剔除。

（13）裝前、后蓋螺絲堵頭、活塞桿擰六角螺母：用酒精擦拭氣缸表面的污漬、油跡,氣缸前、后蓋螺紋孔用紅色堵頭密封，防止異物進入。此處，活塞桿要擰上六角螺母。

（14）貼商標(biāo)：在氣缸成品的合適位置貼上商標(biāo)，并與干燥劑一起放入塑料袋，用自動塑封機將塑料袋塑封好。

2.3 氣缸裝配流水線設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)

（1）氣缸平均日產(chǎn)量達到1710件。

（2）滿足《JB/T5923-2013氣動氣缸技術(shù)條件》與GB/T23252-2009《氣缸成品檢驗及驗收》的要求。

3 結(jié)論

本氣缸裝配流水線綜合應(yīng)用工業(yè)計算機控制技術(shù)、傳感技術(shù)、氣動技術(shù)、數(shù)據(jù)采集、自動檢測等先進技術(shù)，可完成裝配、檢測、貼標(biāo)等各項工作。

通過氣缸裝配流水線的研制與應(yīng)用，解決了傳 統(tǒng)氣缸手工裝配存在的質(zhì)量缺陷、質(zhì)量不一致、裝配及缸蓋與成品檢測效率不高的問題，起到了“機器換人”的效果，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)、質(zhì)量的穩(wěn)定性與合格率，且大大提高了生產(chǎn)效率。

Development of Cylinder Assembly Line

SUN Guangfeng1,HU Yingbiao2
(1.Zhejiang billion Tainuo Gas Dynamic Technology Co., Ltd., Fenghua 315500;2.Ningbo Guanghua pneumatic Industrial Co., Ltd., Fenghua 315500)

This paper describes the present situation of the cylinder assembly, pointed out the existing problems that is necessary to develop a higher degree of automation of the cylinder assembly line, and further introduces the company developed the new cylinder assembly line design process and basic composition unit.

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