自动涂胶机的设计

薛 伟

（中国重汽集团大同齿轮有限公司， 山西 大同 037006）

引言

由于现场装配工人手动涂胶费时且涂胶不均匀，胶线不规则，导致个别产品小盖涂胶连接处漏气、胶量涂抹过多造成小盖与中壳接缝处溢胶较多影响美观，为了解决上述问题，设计发明了该自动涂胶机。该设备使用手中现有零部件进行构思设计，且各零部件均为市面常见型号，这样，既能够最大化程度解决现有问题，又节约了设计成本，从而实现利益最大化，也便于批量推广使用。一健式启动，操作简单，涂胶后接缝处溢胶减少或无溢胶，有助于提升产品气密性和产品外观整洁，后续可根据实际要求对设备进行专门的设计、改造，可应用于涂胶直走路径设备或直走焊接、切割等工艺生产。基于PLC 电气化的设计，便于无缝接入自动化生产线或并入互联、智能生产。

1 目标客户

1.1 客户群体

该发明主要针对装配变速箱换挡小盖纸垫涂胶，或直走路径相关涂胶工作[1]。

1.2 客户要求

此工位涂胶一般为人工手动涂胶，涂胶胶线人为难以涂抹均匀且胶量不好把控，希望得到改进从而提升变速箱装配质量。

2 实际问题

2.1 自动涂胶机解决的问题

由于现场装配工人手动涂胶费时且涂胶不均匀，胶线不规则，导致个别产品小盖涂胶连接处漏气、胶量涂抹过多造成小盖与中壳接缝处溢胶较多影响美观[2]。

2.2 自动涂胶机最终实现功能

为了解决上述问题，设计发明了该自动涂胶机。希望该自动涂胶机可节约涂胶时间，涂胶胶线变得规则、均匀，节省涂胶量，同时胶线粗细可调。

2.3 自动涂胶机的实用价值

对接缝处漏气、溢胶现象改善效果明显，有助于提升产品气密性。

3 解决思路

由于人工手动涂胶胶线不均匀、不规则对变速箱装配质量产生影响，提出使用自动化涂胶设备进行解决，但该设备目前处于单机运行状态，考虑不宜采用昂贵配件，使用手中现有零部件进行构想设计，这样，既能够最大化程度解决现有问题，又节约了设计成本，从而实现利益最大化，后续如需要并入自动化生产线系统中，可对该设计进行设计改造，增加设备、功能，可对规则胶线或复杂直走胶线实现涂胶[3]。

4 系统的设计

4.1 设备结构

设备主要工作原件布置见图1。

图1 设备主要工作原件布置示意图

4.2 纸垫涂胶机工作原理

此涂胶机为矩形轨迹涂胶机，气缸采用无杆气缸，工作过程由PLC 程序控制，。涂胶针固定于气缸1（水平方向）上，气缸1 可带动涂胶针左、右移动；涂胶针出胶由出胶控制气阀控制开关，出胶量可调节胶枪压缩空气进入量来实现，密封胶存于胶枪桶内；纸垫安放于工装上，工装固定在气缸2（垂直方向）上方，气缸2 可带动工装前、后移动[4]。

4.3 纸垫涂胶机工作流程

按下“启动”按钮→涂胶针控制气阀打开出胶→涂胶针控制气阀打开后，延时0.5 s，气缸2 向后运动→气缸2 向后运动到位后，触发气缸1 向右运动→气缸1 向右运动到位后，触发气缸2 向前运动→气缸2 向前运动到位后，触发气缸1 向左运动→气缸1 向左运动到位后，延时0.5 s，涂胶针控制气阀关闭→停止。

由此运动过程完成了要求的矩形轨迹胶线，轨迹线走向路径如图2 所示。

图2 轨迹线走向路径图

4.4 其他功能按钮介绍

1）急停：按下按钮盒“急停”按钮，涂胶机系统立刻停止工作。

2）复位：按下按钮盒“复位”按钮，涂胶机可由当前位置回到原位。

5 应用效果

该自动涂胶机目前可满足规则直走路径涂胶，一健式启动，操作简单，涂胶胶线规则、均匀且胶线粗细可调节，对涂胶面漏气、溢胶现象有明显改善，节约涂胶时间和涂胶用量，避免了漏气现象出现而造成的返修损失，涂胶后接缝处溢胶减少或无溢胶，有助于产品外观整洁。

6 发展规划

为满足变速箱换挡小盖涂胶工艺要求，该自动涂胶机使用市面上常见主流配件，设计结构合理，而且易于操作，便于推广。后续可根据实际要求对设备进行专门的设计、改造，实现圆形或者不规则图形路径的工作，增加相应设备，如伺服电机、轨道小车、工业机器人等，可应用于涂胶直走路径设备或直走焊接、切割等工艺生产。基于PLC 电气化的设计，日后也便于无缝接入自动化生产线或并入互联、智能生产。