李起堂

（大连豪森瑞德设备制造有限公司，辽宁 大连 116036）

气门间隙调整设备通过率的提升

李起堂

（大连豪森瑞德设备制造有限公司，辽宁 大连 116036）

气门间隙通过率提升解决了汽车发动机制造商建厂以来严重影响生产的老大难问题。关键词：气门间隙调整机；工业机器人应用；ATLAS特殊拧紧系统

CLC NO.:U467.4Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)06-56-02

引言

随着汽车的热卖，国内很多厂商生产发动机时气门间隙调整类设备一次通过率很低的问题就成为了各大厂商的心病。本文提供解决目前国内厂商这种困境的一种设计方案。本文发动机缸盖的气门间隙是在浮动弹簧上调整，类似杠杆的结构，基础面是凸轮轴的基圆也是活动的，气门杆是按一定角度倾斜的，所以难度大、不合格率高。客户不得不采用“4名操作工，2个工位，进排分开”的方案进行人工复检。

1、总体方案

气门间隙调整机采用机器人带着工具的调整气门间隙的方案。机器人采用工具坐标系六点法，使机器人沿特定（1.03 0.946 1.296 0.946）角度移动，角度误差控制在0.016度以内；并与Atlas扳手特殊测量系统结合应用，Atlas扳手采用Atlas特殊的测量系统软件对每个进气门和排气门独立编制一套调整程序，这样每个进气排气门的间隙量可以通过软件独立调节。增加预拧程序以及机器人拧紧高度调整等测试验证，反应出气门间隙工具的调整高度的不同对气门的作用力就不同，这个根据产品的特性需要大量实验找到一个合适的高度，一般扳手压上气门杆之后扳手压缩量为2CM为易。

图1 方案结构总图

2、具体设计

a）首先我们进行了设备设备的电气原理图设计，主要执行元件的供电及通讯控制见图2。

b）然后我们进行了PLC程序的设计，将西门子300系列

c）最后针对特殊系统进行了特殊编程。机器人控制程序设计、扳手程序设计。借助RobotStudio 软件对ABB机器人进行离线程序结构设计，该软件是集程序设计和仿真为一体的软件。借助PM4000 10.9.5 ToolsTalk Gauging软件对拧紧系统进行程序设计。通过借助上述的软件以及西门子等软件的应用实现了核心程序的开发。

图2

3、方案扳手数据、曲线等的处理、优化、分析和反推

气门间隙调整过程的分析曲线和实验数据统计分析如图3和图4。通过图3的曲线可以看出间隙的调整过程是很复杂的，曲线反复重合区域是扳手一直在寻找关键值，关键值包括气门间隙为0时的值。

图3 拧紧曲线分析

图4 实验数据统计分析

4、总结

以往厂商的供应商的方案都是采用伺服电机调整凸轮轴角度，人工调整气门间隙或者由伺服电机带动拧紧轴调整气门间隙的方案，这两种方案前者节拍时间长，人力成本高，后者合格率低产量上不去。

我们的方案及实验使得设备的合格率由改造前60%上升到90%以上。见下图：

图5 合格率统计

使用上诉方案是国内首例，之前国内各大汽车厂都没有过此类方案，我们通过大量数据的统计分析和程序实验，终于找到了提高气门间隙调整类设备合格率的办法，开创了国内此类设备的先河，积累了宝贵经验。

[1] 叶晖.工业机器人典型应用案例精析.机械工业出版社, 2013-06-01 .

[2] 叶晖,管小清.工业机器人实操与应用技巧.机械工业出版社, 2010-10-01 .

Valve clearance adjustment devices pass rate

Li Qitang
（Dalian haosen equipment manufacture co., LTD., Liaoning Dalian 116036）

Valve clearance pass rate ascension has solved the car engine manufacturer factory since the serious influence production problem.

Valve clearance adjustment machine; Industrial robot applications; ATLAS Special screw down system.

U467.4

A

1671-7988 (2017)06-56-02

李起堂，电气设计工程师，就职于大连豪森瑞德设备制造有限公司。研究方向：汽车发动机以及变速箱自动化装配线电气控制、工业机器人控制以及特殊拧紧设备在装配线上的应用。PLC作为主站，ABB机器人、Atlas扳手、西门子伺服等作为从站。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.06.017