【正文】 內(nèi)現(xiàn)行的勞動力水平與實際技術等條件的限制，我們初步推薦在資金與實力不充裕的企業(yè)或廠家，適合采用半自動化裝配與檢驗生產(chǎn)線（即第一方案）。但技術無國界，為了趕超世界先進國家的技術水平，并加強我國民族汽車工業(yè)與制造產(chǎn)業(yè)的整體競爭實力，我們有必要廣泛 推廣自動化裝配與檢驗生產(chǎn)線（即第二套方案）。 但是，在借鑒發(fā)達國家先進技術水平的同時，我們需要本著實事求實、力求發(fā)展、爭創(chuàng)效益的原則，決不能過于盲目地、完全照搬他國先進技術與設備，而應該有步驟、有策略的對其進行技術創(chuàng)新與裝備改良，以期實現(xiàn)自動化裝配與檢驗的逐漸推廣與普及。同時，在不斷的技術借鑒與自我更新基礎之上，必須實現(xiàn)自我價值理念的更新與轉(zhuǎn)換 。 至此，根據(jù)設計任務的要求與指標，即總體方案采用氣缸蓋自動化裝配與檢驗生產(chǎn)線的設計方案（即第 二 方案），限于技術要求上的同步，最終確定了氣缸蓋進、排氣門組自動檢驗裝置 的設計主旨。 本章小結(jié) 本章主要介紹了本課題設計之前的市場調(diào)研，得出結(jié)論本設計是可行的，并制定了一系列的研究方案。 主要是對 氣缸蓋自動裝配與檢驗生產(chǎn)線的總體方案選擇 ，其次是檢驗裝置方案的選擇。最終選出最佳的方案。 17 第 3 章 自動檢驗裝置的設計 構(gòu)思與分析 氣缸蓋的構(gòu)造 發(fā)動機的氣缸分為缸體與氣缸蓋兩大部分，其中缸體主要提供發(fā)動機的動力輸出，而氣缸蓋主要提供發(fā)動機的動力來源。它將輸入的燃料以化學能轉(zhuǎn)化成熱能形式、進而轉(zhuǎn)化成發(fā)動機的動力 ，以實現(xiàn)汽車的動力與預期功用。 其構(gòu)造見圖 。 圖 氣缸蓋的構(gòu)造 配氣機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)其正常工作的必備機構(gòu)，發(fā)動機通過配氣機構(gòu)的運動帶動活塞的往復運動，進而實現(xiàn)其吸氣、排氣、做功等一系列的動作與功能。 18 其布置方式見圖 。 圖 配氣機構(gòu)的布置方式 圖 垂直布置 圖 傾斜布置 氣門組的結(jié)構(gòu) 氣門組的布置方式有垂直與傾斜兩種，而傾斜布置角度又分 60 度 、 70度、 75度、80 度等 幾種方式。 其垂直與傾斜（ 70 度）布置方式，分別見圖 與圖 ： 2. 彈簧座的固定方式 彈簧座是氣門組的重要固定與夾緊裝置，在彈簧預緊力的作用下，鎖片 氣門閥 以及彈簧座 3 實現(xiàn)緊密配合，即自鎖。彈簧座可大致分為正向與反向兩種固定方式。其中，正向固定一般為與水平垂直 90 度“上大下小”方式，而反向固定為與水 19 平垂直 90 度“下小上大”方式。 其固定方式，見圖 a 與 b。 圖 彈簧座的固定方式 在彈簧座的自鎖機構(gòu)中，為了更加的保證配合的精度，有時需要在彈簧座中加入一鎖片 套，利用鎖片套與鎖片之間的緊密配合，來達到更高的技術要求。 鎖片與鎖片套的結(jié)構(gòu)分別見圖 。 圖 鎖片 圖 鎖片套 20 自動檢驗裝置的設計 自動檢驗裝置的圖樣確定 圖 氣缸蓋進、排氣門自動檢驗裝配圖 根據(jù) 的方案設計與 的構(gòu)思與分析，充分考慮東安 465 型發(fā)動機的結(jié)構(gòu)特征，鑒于東安發(fā)動機廠現(xiàn)有的氣缸蓋進、排氣門組自動檢驗裝置，確定了本設計任務所需要擬定的氣缸蓋進、排氣門組自動檢驗裝置的設計圖樣。 其裝配圖見圖 。 發(fā)動機進、排氣門裝配生產(chǎn)線的工藝要求 發(fā)動機缸蓋 裝配生產(chǎn)線的工藝要求，主要包括以下幾道工序： 氣 缸蓋排氣門 清洗 21 氣 缸蓋進氣門 清洗 氣 缸蓋排氣門 密封質(zhì)量檢查 氣 缸蓋進氣門密封 質(zhì)量 檢查 、排氣門組件檢查 氣 缸蓋連接螺栓自動裝配 氣 缸蓋連接螺栓裝配質(zhì)量自動檢查 通過以上幾道自動化的工序，達到發(fā)動機進、排氣門裝配的標 準要求。而第五部分是氣缸蓋進、排氣門組自動檢查裝置的具體設計過程。 發(fā)動機進、排氣門組自動檢驗裝置的構(gòu)思 根據(jù) 彈簧座的正向與反向布置方式、以及鎖片與鎖片套間的配合關系，考慮其可能存在的裝配位置，分析如下： 其中，為了保證正確的裝配與安裝位置，必須明確其它幾種位置的尺寸數(shù)據(jù)，以避免因安裝誤差引起的產(chǎn)品裝配質(zhì)量問題，規(guī)避在自動檢驗過程中發(fā)生更多的發(fā)動機返修，會導致例如延 誤裝配時序、增大次品率、加大人工返修率，進而增加成本投入等一系列的可能問題。 22 幾種位置尺寸的計算 圖 位置尺寸的計算 進、排氣門組安裝與配合的位置尺寸大致有如上的 6 種形式，其中有 4 種方式已精確計算出來（以圖紙裝配形式顯示其尺寸計算），另外 2種尺寸必不在這 4 種尺寸之內(nèi)，或大于或小于如上 4 種尺寸區(qū)間。只要出現(xiàn)如上述 4種尺寸數(shù)據(jù)中的除正確安裝之外的任何一種尺寸，我們就視其為安裝不合格；反之，則視為安裝合格。 具體尺寸見圖 。 自動檢驗裝置的選型 傳感器的類型 1. 傳感器的備選類型方案： (1） 壓力探針傳感器 (2） 數(shù)字傳感器 (3） 三維坐標檢測儀（絲杠傳動） 2. 傳感器的選擇 根據(jù) 進行的尺寸計算，可確定傳感器的檢測數(shù)據(jù)區(qū)間為（ 50—— +50mm） ,鑒于實施進、排氣門組自動檢驗的裝置，確定采用數(shù)字傳感器的檢測方案。 選擇如見表 。 23 表 傳感器的性能指標 傳感器型號 測定范圍 分辨率 使用溫度 使用濕度 測頭重 AT110 ～+ 10? m 10～+80℃ （但不結(jié)冰） 35～ 85% （但不結(jié)霧水） 約 150g 導軌的選型 1. 導軌的步進方案： (1） 絲杠傳動式 (2） 機械摩擦式導軌 2. 導軌的驅(qū)動方案： (1） 液壓控制 (2） 氣動控制 (3） 機械控制 (4） 電力控制： 1） 直流電控制 2） 交流電控制 3） 混合電控制 3. 導軌的選擇 根據(jù) 的尺寸計算，最終確定采用絲杠傳動步進式氣壓控制導軌。 初步考慮的選型問題： (1） 是否需要絲杠傳動式 不需要考慮電機型 號。 (2） 是否考慮導軌的機械摩擦 摩擦系數(shù)為 . 選擇導軌型式為 RSR 15WN 。 其型號見圖 。 24 圖 導軌的型式 傳感器的檢測方案 1. 傳感器的固定方案 (1） 固定在機械手臂上 (2） 固定在機械手指上 (3） 布置在導軌前端 2. 傳感器的檢驗方案 (1） 單個檢驗 每次只檢驗 1個氣門頂部。 (2） 單組檢驗 每次只檢驗 2個或 4個氣門頂部。 (3） 同時檢驗 同時檢驗 8 個氣門頂部。 根據(jù) 相應的導軌計算與型號選擇，合理利用空間并降低成本，確定選用布置在導軌前端、同時檢驗的傳感器型號。 其型號見裝配圖 。 氣缸的選型 具體計算如下： 1. 估算氣壓缸的承受的載荷 ： 由機械設計手冊選取 QGCX— 63— 250— F1 前法蘭式雙作用氣壓缸 ： 25 D=63mm d=25mm P= 式中： D缸徑 d活塞桿直徑 P氣缸工作壓力 自動檢驗裝置的空間布置方案 檢驗的布置方案 1. 同時檢驗 (1） 可移動布置在同一側(cè)，定向進行 8 個氣門閥的檢驗。 (2） 固定布置在兩側(cè)，同時進行 8個氣門閥的檢驗。 2. 單組檢驗 (1） 可移動布置在同一側(cè)，逐次進行 2 或 4 個氣門閥的檢驗。 (2） 固定布置在兩側(cè)，分階次地進行 4 個氣門閥的檢驗。 3. 方案選擇 考慮到步進工序時間為 60 秒，為了更好的利 用時間、不能延誤后一工序的檢驗與裝配時序，最終確定采用固定在兩側(cè)同時檢驗的布置方案。 支架的布置方案 1. 布置方案 (1） 水平固定