齿轮轴自动化装配系统设计

袁冰 吕超

【摘 要】一个国家的发展离不开工业，而在工业中应用的最为广泛的部件——齿轮轴，在一个国家的工业化进程中发挥着极其重要的作用。几乎每一台机器内部都装配有很多齿轮轴。传统的齿轮轴装配工作需要人工完成，装配工人在装配过程中往往会出现差错。其原因是齿轮轴不仅体积较小，而且生产出来的齿轮轴必须拥有很高的精度。为了解决在齿轮轴制造及装配方面的问题，我国科技人员致力于研究齿轮轴自动化装配系统。在工业中应用齿轮轴自动化装配系统，能够提高齿轮轴的制造精度，提高工作效率，节约成本等等。本文阐述了齿轮轴在自动化装配系统设计上的重要措施。

【关键词】齿轮轴；自动化；装配系统；系统设计

第三次工业革命以来，我国的科学技术取得了很大的进步。我国逐渐从农业大国向工业大国转变，在机械加工工艺方面，我国由传统的人工制作，人工装配逐渐向人工智能转变。不管是对于一个工业大国还是对于一个工业不发达的国家来说，齿轮轴在他们的工业发展中都是必不可少的一个部件。一个小小的零件往往能左右一个国家工业化的进程。因此，我国相关企业的技术人员加大对齿轮轴自动化装配系统的研究力度。

一、我国传统的齿轮轴装配的缺点

人工装配是指通过人力将具有一定几何形状的物体通过搬送、连接等方式组合在一起，形成最后的产品。传统的齿轮轴装配完全需要人工来完成，首先将输出轴定位，然后安装下摩擦片，安装齿轮，最后安装上摩擦片。在这个过程中还要进行涂油脂润滑工作等等。其中的每一个环节都不能出现差错，一旦其中的一个环节出现问题，制造出来的产品可能就达不到质量要求。由于齿轮轴个体较小，工作人员在操作过程中很难精确地进行各个零件间的组装。而且各种机器对于齿轮轴的精度要求很高，人工装配出来的齿轮轴精确度不够。一旦制造出来的产品不合格，就会影响企业的信誉，造成一定的财产损失。

二、齿轮轴自动化装配系统的内涵

自动化装配是指在零件生产出来之后，不需要人工进行装配，全部工业流程都操纵仪器来完成。在齿轮轴装配过程中应用自动化装配系统能有效的避免人工装配带来的失误。从输出轴的固定，到最后安装上摩擦片，都不需要工作人员的参与。

三、应用齿轮轴自动化装配系统的意义

1.应用齿轮轴自动化装配系统能够提高企业的工作效率

一家企业的工作效率往往直接与这家企业的利润挂钩，企业的工作效率越高，其所获得的利润就越高。采用齿轮轴自动化装配方式，能够保证齿轮轴各部分零件的准确装配，减少失误率，减低成本损失。齿轮轴自动化装配，大大减少了工人的数量，这样企业就减少了很多工人工资支出。

2.应用齿轮轴自动化装配系统能够提高企业的竞争力

在如今的市场经济体制下，各行业之间的竞争越来越激烈，要想在各行业之间脱颖而出，必须要具有自己的特色。应用齿轮轴自动化装配系统能够保证产品的精度，保证出品的每一个齿轮轴的正常工作，这样就会在客户心中留下良好的印象，从而与客户之间建立长久的合作关系。

四、齿轮轴自动化装配系统设计的举措

1.建立齿轮轴自动化装配模型

建筑师在建筑一个建筑物之前都要先画好草图，然后按照草图进行建筑工作。齿轮轴自动化装配系统也是同样的道理，必须先建立轴系装配草图模型，在计算机上模拟各部件间的关系以及装配过程。在确定准确无误之后再进行实体装配。

2.对齿轮轴各部件进行适应性修改

传统的人工装配是将齿轮轴各部分完成之后依次组装，最后形成成品。可能每一个部件在质量和精度方面都是符合标准的，但是在组装过程中可能会出现各零件之间的不匹配。而在自动化装配系统中，把齿轮轴各部件看作是一个整体，对于各部件进行适当修改，从而保证各部件组装的适应性。

3.齿轮轴自动化装配的流程

齿轮轴自动化装配系统采用的是转盘式12工位加直线式拨叉布局的方法。转盘上的十二个工位代表十二个工作流程。首先是输出轴加料，将输出轴转动到加料位置，通过机械手臂进行加料。其次是下摩擦片加料，转动转盘，将下摩擦片转动到加料位置进行加料。此后的流程类似，依次是检查摩擦片是否安装到位、涂油脂、齿轮上料、检查齿轮是否安装到位、涂油脂、上摩擦片上料、检查上摩擦片是否安装到位。当转盘上的工艺流程完成后，将齿轮轴移动到跑和机构上进行跑和，依次为不良品下料（有利于节约资源）、合格的产品进行铆压、再进行跑和、最后成品下料。

五、结束语

传统的齿轮轴装配方式已经不适应新时代社会发展的要求，人工进行齿轮轴装配耗时较多，失误率很高。应用齿轮轴自动化装配技术，不仅解决了产品质量问题，而且提高了生产效率，进而增加企业的利润，提高企业的竞争力。全自动的齿轮轴装配技术大大缩短了建造时间，保证了齿轮轴各部件的精確度和组装的适应性，同时，不合格的产品能被准确的挑选出来，不会流入市场，从而避免影响企业的声誉。

【参考文献】

[1]常保利.汽车齿轮轴磨削的工艺流程和自动化系统设计[J].微型电脑应用，2018，34（05）：47-49.

[2]胡孔元，朱华炳，张希杰，曹斌.基于工业机器人的汽车齿轮轴磨削自动化系统设计[J].组合机床与自动化加工技术，2014（09）：97-101.

[3]朱华炳，秦磊，张希杰，汪军.基于工业机器人的齿轮轴磨削自动化系统设计与研究[J].组合机床与自动化加工技术，2013（12）：41-44+48.