机油冷却器装配线上料装置及装配机械手设计.doc

张艳平 机油冷却器装配线上料装置及装配机械手设计  PAGE 43 第一章 绪 论 引言 随着我国现代化进程的加快，汽车工业的迅猛发展，对圆盘式机油冷却器的市场需求量越来越大。可是长期以来，其装配过程一直靠手工操作，效率低，劳动强度大，为改变圆盘式机油冷却器手工装配的状况，提高装配质量与效率，扬州通洋机油冷却器厂委托我们为其设计圆盘式机油冷却器自动装配线。 通过对该装配线的设计，将促进机油冷却器制造企业的技术进步，降低产品的制造成本，保证产品的装配质量，提高产品的装配工作效率从而提高产品的质量和生产率。以适应企业扩大生产规模，及时应对国内外客户的订货需求。因此本课题的实施对企业的发展、技术进步及创造良好的经济效益与社会效益都具有十分重要的意义。 1.1圆式机油冷却器装配技术现状及趋势 1.1.1圆盘式机油冷却器简介 扬州通洋机油冷却器厂给出的圆盘式机油冷却器如图1-1所示。 在高速的情况下，机油温度升高，机油高温下油气产生的压力也高，从而影响到机油的物理稳定性，造成润滑不良，增加机车内部零件的磨损，所以需要在机车上加上机油冷却器对机油进行有效的降温冷却。圆盘式机油冷却器带有独立水套，结构紧凑，传热系数高，安装使用极为方便。 冷却器中有一个芯子集成，它由多层空心圆盘状散热片组成，各层之间有一层水隔板，他们交替地堆叠起来并通过铜片焊接在一起。芯子总成与冷却器下壳之间也是以铜片实现连接与密封的。各层散热片的空心部分由两根上下串通的孔道相连，一个圆孔，一个方孔，分别作为进、出油孔，机油通过这两根管道在芯子内部流动，而水在芯子与冷却器外壳之间的空腔循环。二者是完全隔开的，这样就实现了机油和水的热交换。 图1-1 机油冷却器图 1.1.2机油冷却器装配技术现状及趋势 圆盘式机油冷却器的装配工艺过程是其制造过程中非常重要的环节，装配质量的好坏直接影响机油冷却器的密封性能。长期以来，这一工艺过程一直靠人手工操作，效率较低，工人的劳动强度大，且装配质量过多地受到人为因素的影响，致使机油冷却器质量的稳定性和可靠性不高。随着企业用户需求量的不断增加，装配工艺过程已成为制约产量提高和企业发展的瓶颈。要形成规模化生产，其装配工艺过程必须实现自动化, 这样才能提高生产率，降低生产成本，保证产品质量，在不久的将来，自动化装配将逐渐替代手工装配。 1.2课题的来源、意义及主要内容 1.2.1课题的来源 本课题是扬州通洋机油冷却器厂的委托项目。该厂现有采用的是人工装配。在芯子总成装配中，工人仅用一面一孔定位（套筒固定散热片中心孔），周向定位完全是靠人工调整，最后用带有长销的托盘，利用散热片的圆孔矫正定位。然后再由另外一名工人拿到压力机上，加压块和螺母（长销的另一端加工有螺纹，垫入一块压块后，旋入螺母），按动气动按钮对机油冷却器进行压紧，手工旋紧螺母，最后通过按钮松开冷却器。可以看出整个装配过程显得很复杂，而且对人的基本技能要求较高，存在很大的不确定性，容易对生产效率产生影响。 基于市场的需求，必定要扩大生产规模，因此扬州通洋机油冷却器厂要制造一套自动装配线，来提高生产率，降低生产成本，保证产品质量，减轻工人的劳动强度。 1.2.2课题的意义 该课题的创新之处在于采用自动化技术来解决制约机油冷却器产品质量和产量提高的瓶颈—装配工艺，实现由人工装配向自动化装配的转变。随着我国现代化进程的加快，汽车工业得到了迅猛的发展，圆盘式机油冷却器在汽车市场中的需求将越来越大，该课题的研究正好应对了市场的需求。 通过本课题的研制开发，将促进圆盘机油冷却器产品制造企业的制造装备的技术进步，降低产品的制造成本，保证产品的装配质量，提高产品的装配工作效率从而提高产品的质量和生产率。以适应企业扩大生产规模，及时应对国内外客户的订货需求。因此本项目的实施对企业的发展、技术进步及创造良好的经济效益和社会效益都具有十分重要的意义。 1.2.3课题的内容 本课题的内容为机油冷却器装配自动化。机油冷却器包括水隔板、散热片、焊料铜片、上下盖、上下盒等零件的装配，装配后机油冷却器的压紧等。我在本次毕业设计中主要内容为机油冷却器的上料装置与装配机械手的设计，其它的包括传送线和整体方案及压力机的设计由几个同学共同完成。上料装置的研制与开发是本课题的重点。本课题设计的产品是由9片散热片和10片水隔板以及20片焊料铜片和下盖下盒以及上盖上盒组成。考虑到上下盖、上下盒自动化装配技术比较难实现，故考虑由手工装配。另外在散热片和水隔板交替装配过程中焊料铜片较薄不易自动化装配，所以由手工先将其和水隔板作为一体。最后本课题的难点就集中在如何实现自动上散热片和水隔板，以及对于不同零件机械手的设计。 1.3装配线上料装置的概述 随着自动机、自动线的高速、高度自动化，对上料装置的生产率、上料准确性等提出了