發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車領(lǐng)域技術(shù)最密集的關(guān)鍵部件，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線是對發(fā)動(dòng)機(jī)順序裝配的流水線工藝過程，每個(gè)工位之間都是流水線生產(chǎn)，因此各個(gè)環(huán)節(jié)的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度，才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。加之被裝配零件的多樣性、工藝的繁瑣性，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線就顯得更為重要。

一、為了適應(yīng)汽車行業(yè)的發(fā)展需要，汽車零部件行業(yè)必須全面提升零部件特別是主要零部件（發(fā)動(dòng)機(jī)、氣缸蓋、連桿、曲軸、凸輪軸等）的加工精度和多品種柔性化生產(chǎn)能力。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋智能壓裝裝備及系統(tǒng)的成功開發(fā)迫在眉睫，我國發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)提供了新型壓裝機(jī)控制理念的提出和技術(shù)及裝備的研發(fā)，對提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量提升、降低排放、增加效能具有推動(dòng)作用。

缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，它的裝配精度直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。氣門導(dǎo)管與氣缸蓋壓配在一起，對氣門運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。氣門導(dǎo)管作為氣門的重要組成部分如出現(xiàn)裝配缺陷，將直接影響到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，缸蓋燃燒室壓縮后點(diǎn)燃可燃?xì)怏w，致使氣門閥座承受很高的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，因此對閥座的密封性也產(chǎn)生了很高的要求。綜上所述，氣門導(dǎo)管和閥座的裝配式發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋裝配的關(guān)鍵技術(shù)。

二、自動(dòng)壓裝設(shè)備

目前，國內(nèi)壓裝機(jī)智能化程度較低，主要為純機(jī)械壓裝，采用液壓缸驅(qū)動(dòng)壓頭，壓裝精度低，液壓缸容易泄漏造成污染，無法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一般只能進(jìn)行單一型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門導(dǎo)管與閥座的壓裝。由于控制系統(tǒng)的局限性，壓裝產(chǎn)品的廢品率較高，工作效率和穩(wěn)定性較差。

（一）伺服壓裝機(jī)設(shè)備的控制。

鑫臺(tái)銘伺服壓裝機(jī)設(shè)備整套壓裝動(dòng)作主要由PLC、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)缸、光柵尺和觸摸屏等控制和完成。PLC進(jìn)行邏輯處理后向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)出位置和壓力指令，其中位置指令包括導(dǎo)管孔位置、閥座孔位置、導(dǎo)管壓入位置和閥座壓入位置。伺服驅(qū)動(dòng)器接收PLC發(fā)出的位置指令及壓力指令后，控制伺服電機(jī)完成相應(yīng)的定位控制和壓力控制。隨著動(dòng)作的進(jìn)行，利用光柵尺檢測伺服電機(jī)所帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最終位置，利用壓力傳感器檢測工件實(shí)際所受到的壓力，并將檢測值反饋給伺服驅(qū)動(dòng)器和PLC，進(jìn)行位置和壓力的PID閉環(huán)運(yùn)算，最終完成精確的定位任務(wù)和恒定的壓力控制。

（二）伺服壓裝機(jī)設(shè)備的動(dòng)作。

壓裝過程中，傳統(tǒng)的壓裝設(shè)備位置和壓力控制精度較低，造成廢品率較高，甚至?xí)Πl(fā)動(dòng)機(jī)性能產(chǎn)生影響。伺服壓裝機(jī)設(shè)備在壓裝過程中控制系統(tǒng)給電缸發(fā)出命令，首先將上部導(dǎo)管壓裝單元向下移動(dòng)接觸到缸蓋，抬起下部閥座壓裝單元將閥座裝入上料夾具中，上料夾具自動(dòng)打開，電缸抬起“C”型夾具并壓裝閥座；由控制系統(tǒng)判斷上述動(dòng)作完成，控制導(dǎo)管壓頭解鎖，壓頭下降并壓裝導(dǎo)管，結(jié)束壓裝；控制系統(tǒng)發(fā)出指令，缸蓋向前移動(dòng)一個(gè)工位，同時(shí)將導(dǎo)管送入上壓頭，依次重復(fù)以上工序完成其它氣門閥座和導(dǎo)管壓裝。

伺服壓裝機(jī)適用于各類發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣門導(dǎo)管與閥座的精密壓裝工藝。整個(gè)壓裝過程中力、位移均為閉環(huán)量化控制，判斷過程參數(shù)是否符合工藝要求，實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)、調(diào)節(jié)精度，同時(shí)可呈現(xiàn)/存儲(chǔ)相關(guān)參數(shù)。采用現(xiàn)場總線使整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)速度達(dá)到1.5Mbps，伺服驅(qū)動(dòng)控制使系統(tǒng)重復(fù)定位精度達(dá)到0.02mm。實(shí)時(shí)監(jiān)控工藝參數(shù)變化，從而判斷整個(gè)過程中各參數(shù)是否滿足工藝要求。能夠有效降低廢品率。

三、結(jié)束語

傳統(tǒng)壓裝設(shè)備采用純機(jī)械化手段進(jìn)行生產(chǎn)，廢品率較高，造成材料和能源的極大浪費(fèi)，無法進(jìn)行多型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋氣門導(dǎo)管和閥座的混線生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)效率，制約了企業(yè)的發(fā)展。另外，壓裝精度也無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測和控制，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)裝配質(zhì)量。此外，液壓裝置容易泄露，對環(huán)境造成惡劣影響。鑫臺(tái)銘伺服壓裝機(jī)設(shè)備雖在一定程度上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，但智能化程度還較低。針對目前國內(nèi)壓裝設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋壓裝裝備與技術(shù)的智能化和柔性化是發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線亟待解決的問題。