汽车前防撞杆四轴焊接机床的设计.pdf

2 6 机床与液压 第 4 3 卷 并排在 工作 台上 。支架 1 和支架 5 上均设有伸缩长 销 和位移气缸 ，用 于前 防撞杆 l ， 轴定 位 ；支架 3 和支架 6 、7均配有 夹 紧气 缸 ，支 架 3用 于 焊件 轴 定 位 ， 支架 6和支 架 7则 主要 通过 夹紧气 缸对 焊件 进行 固 定 最后支架 2和支架 4上配有调整垫片 ， ． 对焊 件夹 紧程度进行微调 。 夹紧机构 中 5个 气 缸 的最 大 夹 紧力 不超 过 9 5 0 N．整体夹紧力较小 ，采用 S M C原装进 口的 E l 气动 元件 即可实现夹 紧机构 的夹紧效果。此夹紧机构 的设 计对提高生产效率 、降低操作难度 ，实现快速、方 便 、准确装夹焊件等具有重要意义。 3 控制系统设计 设计 的焊 接机 床 电气 控制 系统 采 用 P L C控 制 ， 选择 O M R O N公 司 的 C 2 0 0 H G ． C P U 3 3 ． Z中小 型 P L C ， 其用户存储器 1 5 ． 2 K B ，I ／ O点数 8 8 0 ；可搭载 2个 I ／ O扩 展 机 架 ；可 安 装 具 有 S Y S M A C N E T链 接 和 S Y S MA C L I N K功能的通信板。焊接机床使用控制面 板作为人机对话 的操作界 面 ，具有 急停 、手 动试焊 、 手 动调试 、单工位循环及 自动循环等功能 ，配合 4个 伺 服电机可 以实现对 、l ， 、Z三个 直线 轴和 翻转工 作台的功能。精心的控制系统设计保证了手动、自动 操作的兼容性 ，消除了手动操作及手 自混合操作时相 互影响而产生 的误动作 。 4结束语 文 中设计 的汽车前 防撞杆 四轴焊接机床采用 P L C 控制 ，双工位加工 ，解决 了目前 国内汽车前防撞杆横 梁生产过程 中人工焊接质量不稳定 、效率低 、劳动强 度大等问题 ；焊钳和翻转工作台联动的模式设计，提 高了此 焊接机 床的 自动化 、柔性化 、高效化 。此前 防 撞杆焊接机床已经在某企业生产中成功得到了应用 ． 并产生了相应的经济效益；该焊接机床的成功设计对 于类似的汽车零 配件制造具有参考价值 。 参考文献 [ 1 ]宋金虎． 我 国焊接机器人的应用于研究现状[ J ] ． 电焊 机 ， 2 0 0 9 4 1 8 - 2 0 ． [ 2 ] 金志刚， 姜无疾， 王娜． 沿圆周均布多管连接相贯线焊缝 自动焊设备的研制[ J ] ． 焊接技术 ， 2 0 1 2 8 4 l _ 4 3 ． [ 3 ]潘家珍， 胡文耀． 汽车门限位器壳体自动装配机的开发设 计[ J ] 组合机床与自动化加工技术， 2 0 1 3 8 1 2 4 1 2 6 ． [ 4 ]陈伟 ， 孔令成， 张志华 ， 等． 龙门架式焊接机器人系统设 计 [ J ] ． 现代制造工程， 2 0 1 0 8 1 5 9 1 6 2 ． [ 5 ]杜芳芳． 基于 P L C控制的全闭环水平回转 自动焊接系统 的设计[ J ] ． 制造业自动化， 2 0 1 0 8 1 6 3 1 6 4 ． [ 6 ] 廖常初． P L C编程及应用[ M] ． 北京 机械工业出版社， 2 00 5． 上接 第 2 3页 在 t 5 ～ 1 2 S区间内。优化前不仅加速度值较大，而 且加速度值在较大范围内不断变化 ；优化后加速度值 明显降低，且保持在较小的范围内变化。经过优化， 翻桶机构的工作情况得到改善。通过对比图 7 C 两 曲线可知 优化后翻桶液压缸推力 最大值减小 ，由 约 2 8 k N减小为 2 2 k N左右 。减 幅较 大。翻桶液压缸 推力 范围由 2 ～ 3 0 k N变为 7 ． 5 ～ 2 2 k N，推力 范围大 幅 减小 ，这样液压系统 的系统压力可 以在较小的变化范 围内保证翻桶机构正常工作。液压缸推力最大值的减 小使 得液压 系统所需 的工作压力减小 ，这可 以影响液 压元件的选取，在保证工作性能的基础上降低液压系 统的成本。提高产品利润 ，增强产品市场竞争力。 通过对 比图7中翻桶机构各项参数优化前后值 可知 翻桶机构性能得到优化，变得更加平稳 ，减 少 了垃 圾 的散 落 。同 时 减 小 了 液 压 缸 所 需 提供 的 推力 。 5 结束语 运用 A D A M S软件建立了压缩式 垃圾 车填装器 的 翻桶 机构虚拟样机模型 ，利用参数化设计与优化分析 的功能 ．在对其进行参数化处理 的基础上 ，进一步开 展了研究和优化设计。通过分析每个参数的敏感度， 合理地选取参数的变化范围，在设定的取值范围内经 过 多次迭代运算 。最终 得到优 化后 的翻桶 机构模 型 ， 使得填装器上料过程更加平稳，液压系统工作环境得 到改善 ，并为降低液压系统生产成本提供了依据。虚 拟样机技术的运用提高了分析效率和质量 ，简化了设 计过程。缩 短了设计周期 ，也从 而降低 了设 计 的 成本。 参考文献 [ 1 ]王玉军． 我国环卫机械设备现状与发展趋势浅析[ J ] ． 科 技信息， 2 0 1 2 9 3 9 6 ． [ 2 ]张启君． 国内垃圾车市场的情况分析及未来预测 [ J ] ． 商 用汽车杂志， 2 0 0 7 2 8 9 9 1 ． [ 3 ]唐毅林， 何建勇， 谢开泉． 车厢可卸式垃圾车的市场现状 及技术特点[ J ] ． 装备制造技术 ， 2 0 0 7 8 1 0 2 - 1 0 3 ． [ 4 ]明平顺． 汽车运输专用车辆[ M] ． 北京 人 民交通出版 社 ． 1 9 9 8 ． [ 5 ]陈树勋 ， 杨照刚． 后装式压缩垃圾 车结构有限元分析 [ J ] ． 机械设计 ， 2 0 0 7 5 5 8 6 2 ． [ 6 ]丁继斌． 后装压缩式垃圾车实验研究 [ J ] ． 机械工程师， 2 0 0 5 1 0 6 5 6 7 ． [ 7 ]杨金堂， 孙亮波， 孔建益， 等． 基于 Ⅱ级杆组的连杆机构 构成及运 动仿真研 究 [ J ] ． 轻工机 械， 2 0 0 6 ， 2 4 1 6 5 - 6 8 ． 『 8 1曹必德， 秦东晨， 倪和平． 液压支架四连杆机构仿真优化 [ J ] ． 煤矿机 电 ， 2 0 0 6 5 2 5 - 2 6 ．