[01231045]汽车气缸盖导管座圈压装机控制系统设计

1.项目目的意义及来源 目前,大部分汽车生产厂家通过传统的压装方式对发动机缸盖的导管和座圈进行压装,压装效率极低,不适宜大批量的生产;气缸盖阀座压装机是一种靠往复运动对工件实现压装的直压式压入机构,压装力的过大或过小,还有压头和受压工件的位置,都会造成工件压偏或损坏的现象,影响压装的质量。 研究一种依靠平衡压装力,实现发动机气缸盖导管和阀座同时压装的压装机,提高生产效率,解决工件因压装力、工件与压头位置的因素,而引起的压装过程中变形和损坏的问题,保证压装质量,同时亦提高生产效率,十分必要。 项目来源于企业的实际需求。 2.项目工作原理 气缸盖通过滚道运送到压装工位,由夹具对其进行夹紧固定,并将待压装的阀座放置到导向槽中,然后由系统的主控单元控制伺服电机运行,电机通过滚珠丝杠带动压头下行。压头与阀座接触时即开始进行阀座的压装工作,直至将阀座完全压入到缸盖阀座孔内。压装完成后,压头自动复位。 3.技术要求与主要参数 设备拥有比较高的自动化性能,同时具有生产效率高的优点; 工装夹具将产品稳定可靠的定位在设备上;液压系统提供给整台设备动力源,压入机构将导管和座圈精准快速的压入缸盖; PLC负责设备动作及执行机构的具体控制,系统各个电磁阀的动作控制,压装结果指示,系统故障报警等; 压力机控制系统具有在加工工艺参数的智能选择以及远程故障智能诊断功能; 设备操控界面丰富,人机交互友好,各种装配参数（手/自动切换,单个油缸的控制,压装时间等）都可以根据要求进行设置; 设备具有屏幕显示及操作功能,能显示压装各时段的实时工况,这样设备具有防漏装功能; 设备具有压装结果显示,判断结果合格与不合格自动报警功能; 上下压装采用机械硬定位,防止压入过行程; 压力机上安装人身保护装置,比如利用红外感应装置,可以时刻感应操作人员距离机床的位置。 4.主要创新点 ①通过分析气缸盖导管座圈压装机工艺流程与设计指标,利用工控机+PLC为核心构建汽车气缸盖导管座圈压装机硬件平台,实现测试数据的采集与压装控制;采用虚拟仪器软件LabWindows/CVI完成测试数据处理;通过互联网无线通信技术,实现数据远程传送、故障诊断和在线维护。 ②利用双闭环模糊PID控制算法,控制电机运行速度和压装工件压力,实现恒压力控制,确保工件质量,采用伺服控制技术,完成汽车气缸盖导管座圈精确定位;利用最小二乘法拟合压装过程位移压力曲线。 ③利用互联网无线通信技术和手机APP平台,实现系统数据远程传送、故障诊断和预知性在线维护。 5.直接经济效益 按目前生产成本8万元/台套计算,销售23万元/台套,年生产80台套,可新增产值1840万元,新增利税50万元。 6. 推广应用范围 项目完成后,经过郑州和和机电有限公司、郑州开物通电子科技有限公司对汽车发动机汽缸盖阀座压装机控制系统进行试用,此系统达到了技术协议要求,并通过了相关企业的验收。经过相关企业的试运行,效果良好。目前在全国已经开始小批量生产,共计销售15台,市场前景看好。 该项目汽车发动机汽缸盖阀座压装机控制系统可实现缸盖阀座自动加工,除此以外,改进工装夹具,可将此技术应用于其它零部件的加工上,市场前景十分可观,该项目具有良好的社会经济效益。