[定稿]汽车凸焊螺母或螺栓自动化
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汽车凸焊螺母或螺栓自动化方案
在汽车及其零部件中，许多工件是通过螺母或者螺栓来进行连接的。针对目前采用的焊接设备存在的缺点，日本OBARA公司推出了固定式点(凸)焊机、旋转式螺母输送机、振动式螺母输送机及振动式螺栓输送机，很好地解决了电焊中螺母及螺栓的焊接与输送的问题，实现了从螺母的输送到焊机的焊接全过程自动化，并能方便地使输送机和焊机接入生产流水线，若能与机器人配套使用，则还能实现无人化操作。
1 传统焊接设备的缺点
目前，在汽车制造业企业中，螺栓和螺母的焊接工作大都是采用固定式点(凸)焊机来完成的。凸焊螺母或螺栓则一般是由操作工人用手放入工件，然后再实施焊接。这种手工放置螺母或螺栓的操作方式存在着3大缺点:
1.1 安全性差:大家知道，在用固定式点(凸)焊机进行螺母或螺栓的凸焊时，一般焊接时的加压力在300 kg以上。而在用手放置螺母或螺栓时，极有可能因误操作而导致焊机启动，导致上电极迅速往下运动，稍有不慎，就会使手压伤甚至残废。特别是在大批量生产时，操作人员免不了会产生疲劳而思想不集中，每年许多企业都会发生这类安全事故。
1.2 生产效率低:由于存在着安全隐患，操作人员在放置螺母或螺栓时，肯定会格外小心谨慎，这必然就会影响到生产效率。
1.3 无法实现自动化生产。
由此可见，这3大缺点严重地阻碍着现代汽车及零部件制造行业中实现安全、高效及自动化生产的要求，迫切需要有相关的产品和解决方
案来解决这些实际问题。
2 应用范围及特点
为解决传统焊接设备的不足，OBARA公司开发出了系列的适合于自动化生产的产品，为用户提供了最佳的解决方案。现分别来认识一下其“庐山真面目”。
2.1 固定式点(凸)焊机
该机适合各种低碳钢板、不锈钢板、镀锌板及多种合金板的点焊与凸焊，各种螺母及螺栓的焊接。具有以下主要特点:
采用先进的工控制微电脑芯片，实现对各种焊接参数的精确控制;
数字键盘可方便地设置各种参数，液晶显示，可预存15套焊接程度，方便调用;
具有3段通电控制、多脉冲焊接、重复启动、再通电和步增控制等功能;
多达12项自动报警功能，可自诊断并可查询各项报警信息，为维修人员提供参考;
变压器为F级绝缘，整体环氧浇注线圈，并配有温度自动报警，使设备安全而可靠;
4路水冷却系统保证设备良好的工作状态及使用寿命。
2.2 旋转式螺母输送机
该机适合输送四方型和圆形焊接螺母，由于螺母在料斗中跟随圆盘做旋转运动，故称为旋转式螺母输送机。其主要结构与特点如下:
2.2.1 料斗
约有500个左右的螺母可预放在料斗中，随着料斗里圆盘的转动而被带入筛选机构的入口处。圆盘做工的低速旋转运动是由电动机通过减速机构来实现的。考虑到万一转盘被异物强行卡住将会导致机械零件受损的情况，该机构特设有安全装置，可使转盘与减速机构暂时脱离，当故障排除后便能自动恢复工作。
2.2.2 筛选机构
焊接螺母上一般有3~4个凸点，在焊接时，螺母上的凸点应朝向被焊工件，这就对输送到工件上的螺母有方向上的要求。筛选机构就是对螺母的方向进行筛选的，经过适当的调整后，只有方向正确的螺母可以通过筛选机构，而方向不正确的螺母则继续向前运动重新回到料斗中。
2.2.3 储存通道
方向正确的螺母在通过筛选机构后，便进入储存通道依次排队。当达到一定数量后，有一检测装置便会发出信号，使电要暂停工作;而当螺母数量不够时，电机又能自动运行，继续使料斗向存储通道提供方向正确的螺母。
在工作时，每启动一次，储存通道便会释放出一个螺母进入输送装置。
2.2.4 输送装置
该装置通过一个万能支架，安装在固定式点(凸)焊机上，其安装角度和位置可任意进行调整，以适应各种形状的工件。从储存通道出来的螺母，经过一个柔性软管由压缩空气送入输送装置，螺母则被一输送轴快速顶出而准确地送到工件上。
2.2.5 控制系统
螺母被输送到工件上全过程的各个动作，均由控制系统进行顺序控制，且各动作间的时间还能够做适当调整，以满足客户的特殊需要。在进行设备调试时，可用控制面板上的各按钮对各动作进行单独调试，还可通过选择开关来选择是和固定点焊机连动，还是让固定点焊机单独工作。
3 振动式螺母输送机
该机主要用业输送六角形焊接螺母，它与旋转式螺母输送机最大的区别是它的料斗是振动式的。振动料斗也要用于输送其它形状的螺母，还可实现1次送2个螺母，甚至是2个不同规格的螺母。
3.1 振动料斗
料斗内设有螺旋上升的轨道，当料斗下面的振动器开始振动后，料斗里的螺母便沿着螺旋轨道依次向前运行。螺母在轨道上的位置形状是任意的，在前进过程中，筛选机构将运行位置不符合要求的螺母一一排除掉，最终到达出口的螺母当然便函是方向正确的螺母。
3.2 仓储料斗
仓储料斗(旋转式螺母输送机也可加装此料斗)内可储存2 000个以上的螺母，当振动料斗内的螺母数母数量变得较少时，检测装置会自动启动仓储料斗下的振动器，则仓储料斗内的螺母就会不断地落入振动料斗里，直到达一定的数量，这非常透用于在一定时间内无人操作的场合。
振动式螺母输送机的其它性能特点与旋转式螺母输送机相似，但它有一个缺点是，在振动时免不了会发出振动的声音，而旋转式螺母输送机则无此缺点。
4 振动式螺栓输送机
该机可用于输送圆形和T形焊接螺栓，其原理和特点同振动式螺母输送机基本相同，区别在于振动料斗和输送装置。振动料斗内的筛选机构保证出口处螺栓方向的正确性，而输送机则是用夹指气缸将螺栓准确地输送到工件上。
由以上介绍可见，在凸焊螺母或螺栓时，由固定式点(凸)焊机配备螺母或螺栓输送机应该是最佳选择。这不仅能消除操作工人的安全隐患难与共，还可获得高的生产效率。如在青岛汽车厂的现场随机统计表明，在焊1次便更换工件的情况下，每分钟工人可焊接25,28个螺母。这种组合可以说是目前最佳的方案，已被国内越来越多的企业所接受。
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