铰链自动装配装置的创新智造研究

邱伟钦 吴沁蓉

（广东外语外贸大学南国商学院，广东 广州510545）

1 铰链智能制造的现状

1.1 五金铰链业智能制造基础弱

在提到五金工业的时候，往往只谈铰链的销售数额而忽视了铰链制造。事实上，原材料价格上涨，人工成本升高，大型厂商压价，让许多中小制造企业苦不堪言，无力进行设备和生产线的升级改造。目前，我国大多铰链制造企业的数字化、网络化基础非常薄弱，生产的设备不具备升级的条件，有的企业甚至连数控机床都没有普及，更谈不上数字化和智能化。因此，智能制造对铰链制造企业来说，要走的路还很漫长。

1.2 资金回报率低制约五金铰链业智能制造的发展

传统的铰链生产行业进行智能化、信息化转型升级需要雄厚资金，因此许多中小企业都放弃，改为采用薄利的人工的方式。智能制造的发展解决了以往各类生产设备数据孤岛化、生产流程信息化滞后、统筹管理落后以及人力成本不断增长等历史难题, 但铰链制造企业要在解决生存的前提下，才能谈发展。铰链业智能制造面临资源利用率低和投资回报率不高等因素制约智能制造发展。

1.3 铰链智能制造体系的融合度偏弱，缺少应用示范案例

铰链智能制造是在满足需求和解决问题的情况下应运而生。通过规划、制造、控制、监控、反馈等领域智能控制的关键共性技术，实现了过程中的实时数据采集、智能分析和决策方案，解决了铰链制造车间的共性问题，如控制精度低、智能化数据水平低等，我国传统铰链行业发展还不成熟，与现有制造系统的集成度不强，行业标准缺失，没有可指导、可参考、可复制的应用示范案例。

2 铰链自动装配装置创新研究方法

自动装配装置可以通过实地调研铰链工厂生产情况、搜索和查阅相关资料、咨询专家老师等方法，对铰链自动装配装置形成自己的设计思路。

2.1 实地调研铰链工厂生产

可以前往一些铰链工厂直接进行调研，进行实地调研，了解铰链种类、生产情况以及组装顺序，并且与车间工作人员咨询生产详细情况，做好记录。总结出每个铰链生产厂家面临的共同问题与特殊问题。

2.2 搜索和查阅相关资料

通过CNKI、EPS 数据平台、书秀学术搜索、开石兰文等学术和数据平台，可以查阅合页行业的相关论文和相关数据，了解合页行业的最新发展趋势和相关数据，了解铰链的组成及壳、梅花、弹簧、弹簧、销的装配顺序。

图1 铰链单个自动装配装置图示

2.3 咨询专家老师

我国对铰链自动装配装置和铰链智能制造方案的研究缺乏参考理论，铰链的类型也更加多样化。在这个过程中，要及时向一些学校教授和车间机械设计人员请教，同时也要及时与行业专家讨论学习，积极询问并记下有价值的意见。同时，每次交谈都要详细记录存档。必要时可建立枢纽数据库，为今后同类问题提供决策思路。

2.4 了解铰链装置设计流程，形成自己的设计思路

在初期，我们可以借鉴国外一些先进的装配理念，利用积累的实践经验，用滑台、各种电机、气缸、机械手等机械装置等驱动单元代替原来生产过程中相应的手动装配方式，并通过不断的尝试，设计出相对简单快捷的自动装配设备，并对铰链的手动装配和机械装配进行多次比较，下次记录尺寸误差，不断调整和改进。在这个过程中，还可以在原有的基础上进行改进和创新，为以后的其他类型的铰链设计提供必要的思路，避免走弯路。在这个过程中，还需要对设计的机械进行反复调试，力求在原有生产效率的基础上，对零件进行改进或升级，提高生产效率。

3 铰链单个自动装配创新装置介绍

本文介绍的自动装配装置是一种自动化程度高、生产效率高、生产成本低的单铰链自动装配装置。单铰链自动装配装置包括机架、模具循环机构、送料机构和安装在机架上的装配机构。模具循环机构包括加工循环槽和多个加工循环缸，回程加工循环槽设置在机架上，多个加工循环缸分别设置在回程加工循环槽的一侧，所述多个加工循环缸可推动壳体在所述回流加工循环槽内循环运动；所述进给机构设置在所述回流加工循环槽的起始处，所述装配机构包括用于装配所述梅花的梅花装配组件，用于装配弹簧的弹簧装配组件、用于装配弹簧的弹簧装配组件和用于装配销的销装配组件。

本文的单铰链自动装配装置，通过设置模具循环机构、送料机构和装配机构，实现了加工过程中铰链壳加工的自动装配、自动循环运输和自动装配工作，大大提高了生产效率，降低了操作人员的劳动强度，降低了生产管理成本，而且自动化生产还可以减少手工操作，避免出现质量差铰链，并且该装置是在之前的基础上改进的，对之前装置稳定性差的问题并进行维修，避免了多层模具造成的维修难的问题（如图1）。

4 结论

在全球化的背景下，铰链产业面临着机遇和挑战。铰链行业具有广阔的市场前景，铰链企业借助设备可以获得可观的经济效益。对于一些基础设施落后、缺乏技术标准、仍采用手工加工的中小型铰链企业来说，很难将生产与市场需求结合起来。然而，随着广东- 香港- 澳门湾地区建设的不断推进，“9＋2”城市联动将进一步推动传统金属加工业的转型升级，中小金属加工业的转型升级需求日益旺盛。有需求就会有市场。因此，在可预见的未来，如果铰链产业市场能够不断创新和改造铰链装配装置，未来将非常广阔，也能够顺应时代的发展趋势。