李起堂

（大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116036）

氣門間隙調(diào)整設(shè)備通過率的提升

李起堂

（大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司，遼寧 大連 116036）

氣門間隙通過率提升解決了汽車發(fā)動機(jī)制造商建廠以來嚴(yán)重影響生產(chǎn)的老大難問題。關(guān)鍵詞：氣門間隙調(diào)整機(jī)；工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用；ATLAS特殊擰緊系統(tǒng)

CLC NO.:U467.4Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)06-56-02

引言

隨著汽車的熱賣，國內(nèi)很多廠商生產(chǎn)發(fā)動機(jī)時(shí)氣門間隙調(diào)整類設(shè)備一次通過率很低的問題就成為了各大廠商的心病。本文提供解決目前國內(nèi)廠商這種困境的一種設(shè)計(jì)方案。本文發(fā)動機(jī)缸蓋的氣門間隙是在浮動彈簧上調(diào)整，類似杠桿的結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)面是凸輪軸的基圓也是活動的，氣門桿是按一定角度傾斜的，所以難度大、不合格率高。客戶不得不采用“4名操作工，2個工位，進(jìn)排分開”的方案進(jìn)行人工復(fù)檢。

1、總體方案

氣門間隙調(diào)整機(jī)采用機(jī)器人帶著工具的調(diào)整氣門間隙的方案。機(jī)器人采用工具坐標(biāo)系六點(diǎn)法，使機(jī)器人沿特定（1.03 0.946 1.296 0.946）角度移動，角度誤差控制在0.016度以內(nèi)；并與Atlas扳手特殊測量系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用，Atlas扳手采用Atlas特殊的測量系統(tǒng)軟件對每個進(jìn)氣門和排氣門獨(dú)立編制一套調(diào)整程序，這樣每個進(jìn)氣排氣門的間隙量可以通過軟件獨(dú)立調(diào)節(jié)。增加預(yù)擰程序以及機(jī)器人擰緊高度調(diào)整等測試驗(yàn)證，反應(yīng)出氣門間隙工具的調(diào)整高度的不同對氣門的作用力就不同，這個根據(jù)產(chǎn)品的特性需要大量實(shí)驗(yàn)找到一個合適的高度，一般扳手壓上氣門桿之后扳手壓縮量為2CM為易。

圖1 方案結(jié)構(gòu)總圖

2、具體設(shè)計(jì)

a）首先我們進(jìn)行了設(shè)備設(shè)備的電氣原理圖設(shè)計(jì)，主要執(zhí)行元件的供電及通訊控制見圖2。

b）然后我們進(jìn)行了PLC程序的設(shè)計(jì)，將西門子300系列

c）最后針對特殊系統(tǒng)進(jìn)行了特殊編程。機(jī)器人控制程序設(shè)計(jì)、扳手程序設(shè)計(jì)。借助RobotStudio 軟件對ABB機(jī)器人進(jìn)行離線程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該軟件是集程序設(shè)計(jì)和仿真為一體的軟件。借助PM4000 10.9.5 ToolsTalk Gauging軟件對擰緊系統(tǒng)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。通過借助上述的軟件以及西門子等軟件的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了核心程序的開發(fā)。

圖2

3、方案扳手?jǐn)?shù)據(jù)、曲線等的處理、優(yōu)化、分析和反推

氣門間隙調(diào)整過程的分析曲線和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析如圖3和圖4。通過圖3的曲線可以看出間隙的調(diào)整過程是很復(fù)雜的，曲線反復(fù)重合區(qū)域是扳手一直在尋找關(guān)鍵值，關(guān)鍵值包括氣門間隙為0時(shí)的值。

圖3 擰緊曲線分析

圖4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

4、總結(jié)

以往廠商的供應(yīng)商的方案都是采用伺服電機(jī)調(diào)整凸輪軸角度，人工調(diào)整氣門間隙或者由伺服電機(jī)帶動擰緊軸調(diào)整氣門間隙的方案，這兩種方案前者節(jié)拍時(shí)間長，人力成本高，后者合格率低產(chǎn)量上不去。

我們的方案及實(shí)驗(yàn)使得設(shè)備的合格率由改造前60%上升到90%以上。見下圖：

圖5 合格率統(tǒng)計(jì)

使用上訴方案是國內(nèi)首例，之前國內(nèi)各大汽車廠都沒有過此類方案，我們通過大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和程序?qū)嶒?yàn)，終于找到了提高氣門間隙調(diào)整類設(shè)備合格率的辦法，開創(chuàng)了國內(nèi)此類設(shè)備的先河，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

[1] 葉暉.工業(yè)機(jī)器人典型應(yīng)用案例精析.機(jī)械工業(yè)出版社, 2013-06-01 .

[2] 葉暉,管小清.工業(yè)機(jī)器人實(shí)操與應(yīng)用技巧.機(jī)械工業(yè)出版社, 2010-10-01 .

Valve clearance adjustment devices pass rate

Li Qitang
（Dalian haosen equipment manufacture co., LTD., Liaoning Dalian 116036）

Valve clearance pass rate ascension has solved the car engine manufacturer factory since the serious influence production problem.

Valve clearance adjustment machine; Industrial robot applications; ATLAS Special screw down system.

U467.4

A

1671-7988 (2017)06-56-02

李起堂，電氣設(shè)計(jì)工程師，就職于大連豪森瑞德設(shè)備制造有限公司。研究方向：汽車發(fā)動機(jī)以及變速箱自動化裝配線電氣控制、工業(yè)機(jī)器人控制以及特殊擰緊設(shè)備在裝配線上的應(yīng)用。PLC作為主站，ABB機(jī)器人、Atlas扳手、西門子伺服等作為從站。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.06.017