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1引言
彈簧檢測是其生產(chǎn)過程必不可少的工 序。測力是檢測的主要內(nèi)容之一。彈簧力參數(shù)直接影響彈簧的性能和工作狀態(tài).尤其是 高精度彈簧以及需配對或配套使用的彈簧 (如離合器剝車彈簧、重載下的套簧等)、要求 嚴(yán)格按力參數(shù)分選包裝。這類彈簧大批量生 產(chǎn)時(shí),用手工在測力儀上測試存在如下問題:
(1)易產(chǎn)生操作誤差,包括有測量位移誤 差,工件偏置誤差,操作速度變化而產(chǎn)生的附 加動(dòng)載荷,操作手柄在測試讀數(shù)時(shí)因抖動(dòng)或 松動(dòng)引起的誤差;
[2〉易產(chǎn)生讀數(shù)誤差.指針擺動(dòng)慣性、操 作者疲勞觀察錯(cuò)覺等引起的誤差.
我國自八十年代初開始研制自動(dòng)測力裝 置,至今還未有令人滿意的結(jié)果,究其原因可 歸納為如下幾點(diǎn)。
〈1)沒排除受檢彈簧與定位元件表面在 測力過程中的摩擦力的影響及機(jī)械動(dòng)作、液 壓裝置沖擊所引起的附加動(dòng)載荷的影響.
(2)沒有很好地消除測力裝置本身的加 工和安裝誤差;
<3)受傳感器精度影響及分選控制誤動(dòng) 影響
5)大多數(shù)機(jī)型不能同時(shí)完成自動(dòng)測力 和分選功能
由于手工操作檢驗(yàn)及現(xiàn)有測力機(jī)的缺 陷,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和檢驗(yàn)效率,本文提岀 新型測力分選機(jī),以期與同仁交流。
2方案設(shè)計(jì)
自動(dòng)測力分選包裝機(jī)設(shè)計(jì)目標(biāo)是使測力 和分選(包括進(jìn)入包裝箱)在同一裝置自動(dòng)完 成,實(shí)現(xiàn)整機(jī)自動(dòng)化,提高效率和測量精度。 該機(jī)工作流程擬定為“送料T測力T分選(.顯 示記數(shù))T包裝裝箱”。整機(jī)布局方案如圖1 所示。
2-1送料裝置
送料裝置的設(shè)計(jì)要求是將受檢彈簧逐 個(gè)連續(xù)地輸送給測力系統(tǒng),設(shè)計(jì)方案是用 一分料盤逐個(gè)將受檢彈簧從料斗中取出并 輸送出去,如圖2所示。
2.2測力系統(tǒng)方案
測力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是將工件準(zhǔn)確定 位并對其進(jìn)行檢測同時(shí)發(fā)出信號給分選系 統(tǒng)。設(shè)計(jì)方案是用V型塊定位,使彈簧中心 與傳感器中心對中•測力桿沿受檢彈簧軸 線移動(dòng)實(shí)現(xiàn)測力,并由測力桿對面的傳感圖3 器向分選系統(tǒng)發(fā)信號。測力系統(tǒng)是該機(jī)的主 機(jī)部分,其方案如圖3所示.
2.3分選系統(tǒng)方案
分選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是將傳感器電信號 轉(zhuǎn)換放大控制各分選門完成分選任務(wù),并完 成顯示記數(shù)功能及更換包裝箱的功能。設(shè)計(jì) 方案用A./D轉(zhuǎn)換、cpu及D/A轉(zhuǎn)換,控制各 分選門電磁鐵。電磁鐵運(yùn)動(dòng)將分選門打開。分 選門由其上復(fù)位彈簧實(shí)現(xiàn)閉合復(fù)位.單片機(jī) ,cpu)還控制顯示器顯示、記數(shù)。在某包裝箱 內(nèi)工件數(shù)達(dá)到預(yù)定值后,由cpu發(fā)信號經(jīng)D./ A轉(zhuǎn)換,控制電磁離合器。離含器閉臺,更換 包裝箱。分選系統(tǒng)方案如圖4、圖5所示。
3傳動(dòng)方案
考慮到該機(jī)要求送料測力協(xié)調(diào)配合.各 部分運(yùn)動(dòng)要求精確.而原動(dòng)機(jī),測力系統(tǒng)及傳 送裝置之間相距較大,采用了鏈傳動(dòng);為滿足 大傳動(dòng)比.要求在原動(dòng)機(jī)和工作系統(tǒng)之間采 用蝸桿獄速箱,該機(jī)主要傳動(dòng)系統(tǒng)方案如圖 6所示。
4主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要參數(shù)
為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的.在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)作了如 下考慮。
測量誤差,在測量桿上設(shè)置一限位臺階(限位 臺階可根據(jù)受檢彈賛尺寸作軸向調(diào)整)。在定 位臺階后設(shè)置一彈簧(其剛度大于受檢彈賛 剛度),從而可消除傳動(dòng)鏈誤差影響,同時(shí)又 可承受傳動(dòng)鏈誤差(制造、安裝誤差)引起測 量桿附加位移,避免構(gòu)件變形或破壞《見圖 3);
⑶為使定位和測力動(dòng)作配合協(xié)調(diào).將定 .位控制凸輪和測力桿控制凸輪裝在同一軸 上;
(4) 為使自動(dòng)送料與測力動(dòng)作協(xié)調(diào)配合, 送料盤運(yùn)動(dòng)由凸輪軸通過鏈傳動(dòng)產(chǎn)生;
(5) 輸送滑道傾斜設(shè)置以實(shí)現(xiàn)工件在各
囹7 祥機(jī)測試結(jié)果
注:1 .1曲線為同一規(guī)捂產(chǎn)品檢測結(jié)果I I曲線為另一 規(guī)格產(chǎn)晶檢測結(jié)果:測試結(jié)果是以班產(chǎn)量o. 1萬件 為間隔,取E班測試結(jié)果的平均值
系統(tǒng)之間自動(dòng)傳送。在測力部位,滑道中間開 有一矩形孔、其寬度等于定位元件寬度(小于 受檢弾簧長度),以便定位元件上下運(yùn)動(dòng)及弾 簧受檢后自動(dòng)下落到滑道上向分選系統(tǒng)運(yùn) 動(dòng)。
樣機(jī)主參數(shù)如下:
電機(jī)功率:。.75kW
外形尺寸:2100X650V1450(-^X 寬 X
高)
主軸轉(zhuǎn)速:20 —30 r/min
班產(chǎn)量:0.8?1.2(萬件”班
測量精度書FM=0.5N
誤檢率:^<0. 2%0
5樣機(jī)測試結(jié)果
此項(xiàng)目歷時(shí)近兩年,通過制造樣機(jī)現(xiàn)場 運(yùn)轉(zhuǎn)測試.各項(xiàng)性能參數(shù)均達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、滿 足設(shè)計(jì)要求,特別是誤檢率已完全控制在0. 2場以內(nèi)。由現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)分析可知,誤檢率 中是隨測量精度指標(biāo)參數(shù)和班產(chǎn)量變化而變 化的(見圖7人若測量精度為8=±1 N(此精 度能滿足絕大多數(shù)行業(yè)對彈簧的要求),誤檢 率。幾乎為零。
6結(jié)語
(1)該機(jī)通過送料裝置自動(dòng)給料,從而提 高整機(jī)自動(dòng)化水平,避免傳統(tǒng)機(jī)型逐個(gè)手工 裝卸。
(2〉測力系統(tǒng)消除了被測彈簧與定位元 件的摩擦力.消除了傳動(dòng)鏈誤差引起的行程 誤差。由凸輪曲線控制降低了測量動(dòng)載荷。上 述措施都有效地提高了測量精度,降低了誤 檢率。
3)高精度的傳感器,帶有cpu的分選系 統(tǒng)及顯示器是該機(jī)成功的主要因素.
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