2024年2月9日发(作者：)

汽车油管自动压装机设计

摘要：发动机的涡轮增压器在极高的温度下工作，转子以每分钟超过100，000次的转速旋转。这种高速和温度使传统的机械针滚子或滚珠轴承无法在转子上工作。因此，涡轮增压器通常使用需要机油进行润滑的全浮动轴承。涡轮增压器油润滑管道有两条管道:吸油管道和回油管道。吸油管道用于将带有特定压力过滤器的油输送到超级差速器中，为整个浮动轴承提供润滑油，因此吸油管道是涡轮差速器发动机的重要管道之一。油启动管道由两端的圆形接头和中间的管道材料组成。圆形接头连接油通道的入口和出口，管道的材料是油通道。在吸油管道的生产和制造中，圆形连接和管道材料用压力机管接头组装。除了吸油管道、管道材料长度和管道直径的不同模型外，两端圆形接头的相对角度位置也有所不同。

关键词：汽车油管；自动压装机；压装力

引言

这是因为walkover管道的工作负荷大，耗时长。因此，有必要将实际情况与油管任务结合起来，提高油管任务的自动化程度。基于PLC技术，研制了一种以管抓取和移动多自由度机器人为目标装置，可在1米内夹持和移动管。

１整体设计方案

进油管两端的圆形接头通过干涉与油管材料连接，进油管用压力机安装。自动压装机的基本设计思想是，管2的材料由气体增压缸轴向固定，双力系列缸推动圆形接头1产生压装力。为防止管材弯曲，两端设有一组气体助推器气瓶和一组双作用力系列气缸，且两端同时工作，同时压紧油管两端的圆形接头。主要采用了水平布置，它包括圆形铰链自动送料部分、自动管材送料部分、气体助力缸管材固定部分、双力系列缸和床座模具配件部分五个部分。圆形接头自动传送单元和管道自动送料单元由气动机械手自动送料至模具配件位置；气动增压缸管状材料固定部分的上、下基体在增压缸的压力下关闭，管道材料的轴向固定通过摩

擦力完成。水平安装的双作用力系列气缸移动滑块，完成圆形铰链的压紧安装。为了便于自动送料和定位，滑块上安装有圆形铰链矩阵，圆形连接由角筒固定。

2工作原理

泵在管道弯曲与试验井井口之间采集输送软管的工作流程主要包括:(1)从弯曲管道采集软管并输送到试验井井口进行定位；(2)将软管从井口取出，并将其放入弯曲的管内进行冲洗。第一，气门机构工作最小，转动杠杆的机械机构设置为转动杠杆的机械机构和夹紧管的机械杠杆以相应角度运动；升降液压缸延长，杠杆的机械旋转机构及其上述机构沿直线滑道向靠近管道的方向移动，通过齿条机构的作用弯曲；机械抓手精确地移动到机油管道的位置，从机油管道距离延伸到抓手；空气缸驱动管道舵手的抓手关闭并抓住石油管道。抓住后，将导向液压缸拉出，机器人移动到弯管与塔之间的位置；旋转机构旋转以保持机械抓斗和管道的位置。旋转起落架机构按90度转动，然后操纵器转动机构按90度转动，使机油管道水平垂直转动；导轨继续靠近井口移动，并可结合气门机构、齿条和小齿轮的运动进行调整，以便将软管引入井中，从而完成软管工艺。

3汽车油管自动压装机设计

3.1软件设计

软件开发包括PLc程序开发、触摸屏策略、脚本和屏幕设计。PLC程序负责自动控制整个压力机装配机，触摸屏软件负责手动控制每个气缸和伺服电机。最常用的联系计划语言是PLC编程和Step 7 MicroWinsmart编程软件。此软件有一般的应用程序，如位置控制、高速计数、PID等内置在软件中的功能，向导运行时不易出错。自动按下使用的高速脉冲输出功能，只有在向导的指导下调用位置控制子程序，才能完成两端圆形接头相对角度位置的连续调整。连接的圆周偏差是绝对位置调节器，启动后必须返回零。使用触摸屏上的“返回零”按钮访问Axis0 _ rSeek子程序。检查点开关地址和零扫描模式已在先前的运动轴配置中指定。成功返回零后，可以调用Axis0 _ GOTO位置控制子程序来完成相对角度的位置调整。触摸屏上指定的两端圆形铰链相对角度用于输入POS虚拟参数，mode = 0表示绝对位置控制。

3.2硬件系统设计

螺旋管道负荷校准装置使用采用两个杠杆桥结构的辐条负荷传感器。AD7195负载检测芯片是可以直接检测小信号的超低噪声24位σ δ ADC。系统的硬件原理图如图3所示。AD7195的模拟电路和数字电路彼此独立，AVDD模拟电路电源和DVDD数字电源为5V。负载和AD7195具有完全差分输入，并连接到AIN1和AIN2通道。AD7195在广告转换为24位数字寄存器后保留loAD值，然后通过SPI总线将加载值发送到STM32F103。微控制器读取接收缓冲区的加载值，并将其发送至上位机。

3.3密封结构优选

浮动密封件可以降低伸缩运动的阻力，但密封件的设计必须进行优化，以确保强度。梯形密封利用迷宫式通道结构，在高压流体流动时造成巨大摩擦损失，并将压力降至零，从而达到密封目的。根据梯形迷宫密封的结构特点，采用标准配装中流体动力学计算和密封泄漏的方法，分析了迷宫密封结构的密封性能。主要结构参数确定有效长度为8.5毫米，齿尖角为30毫米，空腔深度为1毫米。必须优化齿顶的齿数和宽度。通过流体力学计算得出渗漏与齿数及齿顶宽度的关系。

3.4检传排管系统的设计

杂志分为三层，配有可从前、后、上、下移动的交叉杆，用于捕捉各种类型的管子。PC被用作编写程序说明、显示状态和与人机界面通信的最佳计算机。PLC用于控制五轴的顺序运动，实现立体仓库中捕捉管子的操纵器。轴1和轴2的功能分别用于沿X和Y轴控制立体仓库的微调。轴3和轴4用于控制梁在前后和上下方向的线性运动；5轴用于控制梁上操纵器的夹点和释放。内置TUB信息的数据库包括油管长度、管道直径和根据操作要求实时获取的其他信息。输油管的每个位置都装有红外探测器，可以实时判断输油管是否位于当前位置，并将检测到的信息供应回PC，PC根据反馈信息控制光束上操纵器的以下行为。

3.5从管排架抓取油管并移运至实验井口定位

为了夹持弯管并将其输送到实验井头进行定位，应使用折叠提升机构将其降低到最低水平，并调整机械手的转向结构，使机械手摆动并夹紧管在合理的范围内移动。液压缸的提升允许机械臂的旋转结构在固定的方向上移动。机械杠杆按其设计的方向夹持管子。当管抓取完成时，滑动液压缸膨胀，机器人在弯曲管和塔架之间移动。机械臂的旋转沿水平方向旋转，而工作底盘沿垂直方向旋转，因此管子可以通过提升机构和机器的各个部分指向井的方向。

3.6井口作业系统的设计

上述井口控制系统包括塔台、硬导轨装置和管道液压扳手传输装置等，是安装在底盘前端的硬导轨装置，具有随时向工业计算机传输信息、随时显示井管相互位置的测量装置。两边坚固的导轨可以保证电梯的整体稳定运行和跑步机的方向，从而实现电梯上下稳固的对齐。管道液压扳手传动装置安装在刚性导轨装置的底部，整个装置具有前后移动的功能。它可以通过上下和前后供应来完成管道扳手在相对工作条件下的位置和输出，从而认识到油管道是向上和向下拧紧的。工作流由数控系统控制，顶部装有机油管进入管道扳手的方便导向槽。连接板便于更换和安装各种类型的液压管夹。该装置配有一个感应装置，当用螺丝拧紧时，它可以确定液压约瑟夫的扭矩和扭力时液压钳的转数。

结束语

由PLC技术控制的多维自由度管抓斗和搬运机器人可以在六个自由度的立体空间内工作。机器人可以通过闭环控制，可以控制和调整运动，为步行作业中机械装置的后续自动升级和研发提供参考解决方案。

参考文献

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