電磁閥裝配自動化流水線的研制

孫光鋒

（浙江億太諾氣動科技有限公司，奉化 315500）

電磁閥裝配自動化流水線的研制

孫光鋒

（浙江億太諾氣動科技有限公司，奉化 315500）

本文介紹我國電磁閥裝配的現(xiàn)狀，指出其存在的問題，說明研制一種電磁閥自動化流水線的必要性，并進一步介紹公司研制的新的電磁閥自動化流水線設計的工藝流程及基本組成單元。

電磁閥裝配自動化流水線

電磁閥是電磁控制的工業(yè)設備，是用來控制氣體等流體的自動化基礎元件，用于工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他參數(shù)。電磁閥可以配合不同的電路實現(xiàn)預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，常用的是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。

自20世紀90年代以來，我國氣動元件生產(chǎn)企業(yè)通過引進自主創(chuàng)新或者通過引進國外技術與進一步創(chuàng)新，使電磁閥的產(chǎn)品設計技術不斷發(fā)展，電磁閥的產(chǎn)品品種日益增多，高頻率、低功耗、長壽命的電磁閥也已大批量生產(chǎn)，電磁閥的制造技術也取得了長足進步。例如，對閥體的加工采用加工中心進行加工，對閥桿的加工采用自動走芯機進行加工，對線圈的繞線采用全自動或半自動繞線進行繞線，對鋁合金制造的零件的清洗采用超聲波清洗機清洗，對閥體表面采用喃塑技術等。

但是，目前國內(nèi)電磁閥的制造技術與國外德國、日本的一些先進企業(yè)相比，還存在一些差距，尤其在裝配設備與技術方面。

1電磁閥裝配現(xiàn)狀及存在的問題

1.1電磁閥裝配現(xiàn)狀

目前，大部分氣體用電磁閥生產(chǎn)企業(yè)裝配電磁閥主要采用手工裝配方式，其常用工藝流程如下（以電磁換向閥為例）：裝閥桿密封件——閥桿涂油——后蓋裝菱形圈——裝后蓋——把已裝好彈簧的閥桿裝入閥體內(nèi)腔——裝先導頭——測試——貼商標與其他標識——裝接線盒。

以上裝配工序除了旋緊螺絲時用氣動工具或電動工具、測試時用自制或外購的測試設備外，其他各工序主要是用手工操作完成。

1.2電磁閥裝配方面存在的問題及研制電磁閥裝配自動化流水線的必要性

（1）閥桿涂硅油時，由于硅油是放入一大堆裝有閥桿的容器中，然后手工將盛放加了硅油的閥桿容器輕輕振動，因此這種方式難以讓硅油對閥桿潤滑均勻。

（2）在把已裝好后蓋閥體的內(nèi)腔用毛筆涂上一定的硅油時，容易將毛筆的毛絲掉進閥體的內(nèi)腔中，從而造成質(zhì)量缺陷。

（3）產(chǎn)品手工貼商標等時容易造成翹角，容易造成在不同閥體上貼的商標位置不同。

（4）通氣孔測試時，需要在裝配基本完成后進行，如果通氣孔通氣性不好，需要把閥體拆下。

（5）泄漏測試時，需要將氣管放入水中，用毛筆涂肥皂水檢查是否存在泄漏，測試完畢后，需要用氣槍吹干產(chǎn)品表面的水份。

總之，目前國內(nèi)絕大部分電磁閥生產(chǎn)企業(yè)對電磁閥裝配方式主要采用手工裝配，裝配及檢測手段落后，無法穩(wěn)定控制產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，并且生產(chǎn)效率低，加工成本較高，制約著我國電磁閥產(chǎn)品品質(zhì)與檔次的提高。因此，有必要研制電磁閥裝配自動化流水線，以提高電磁閥成品的品質(zhì)，提高生產(chǎn)效率。

2研制的電磁閥裝配自動化流水線設備簡介

2.1電磁閥裝配自動化流水線設備裝配時的工藝流程

通氣孔測試——閥體涂油——裝閥桿——裝彈簧及端蓋——裝先導頭——氣密性檢測——響應測試——裝線圈——電參數(shù)測試——產(chǎn)品貼標簽。

2.2電磁閥裝配自動化流水線設備的工序裝置及工序過程簡介

（1）通氣孔測試。檢測閥體的兩個通氣孔是否導通，導通的閥體放到托盤上，沒有導通的閥體剔除。

將電磁閥閥體放到輸送帶上，機械手將輸送帶上的電磁閥閥體放到工作臺上，電磁閥閥體分別用氣動夾具與氣缸夾緊。氣動夾具上的進氣口與電磁閥閥體的通氣口相通，通過對電磁閥閥體進行通氣，氣體經(jīng)過閥體上的通氣孔與氣動夾具上的進氣孔，再通過氣動夾具上向外連接的接頭與氣管通到氣體流量傳感器，從而可以感應氣流是否有或者氣流的大小。如果沒有氣流，說明閥體的通氣孔沒通。測試完成后，機械臂將不良品剔除，合格品放到托盤上。

（2）閥體涂油。使用涂油機對閥體的閥孔涂油。機械臂將閥體放到上下料工位之后，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動 180°，閥體到達涂油工位，涂油機通過定量閥將一定量的油脂涂到閥體內(nèi)孔中，同時機械臂將上下料工位的閥體放回到托盤中，自動涂油機噴油均勻，效率快，無污染。

（3）裝閥桿。將裝好密封圈的閥桿放到閥體的內(nèi)孔中。機械臂將閥體放到上下料工位，之后轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過180°，閥體到達裝閥桿工位，推閥桿用氣缸將閥桿推到閥體的內(nèi)孔中，同時機械臂將上下料工位的閥體放回到托盤中。

（4）裝彈簧及端蓋。機械臂將閥體放到上下料工位，之后轉(zhuǎn)臺逆時針轉(zhuǎn)過90°，轉(zhuǎn)臺上的四個閥體分別到達下一工位。之后，在裝彈簧工位上，彈簧通過振動料斗上料，裝彈簧機構將彈簧裝到閥桿的彈簧孔中。在裝端蓋工位上，裝端蓋機構將端蓋裝到閥體上。同時，在上下料工位，機械臂將上下料工位的閥體放回到托盤中。

（5）裝先導頭。機械臂將閥體放到上下料工位，之后轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過180°，閥體到達裝先導頭工位，先導頭轉(zhuǎn)臂將先導頭從輸送帶放到閥體上，之后鎖螺絲機將先導頭鎖緊到閥體上。同時，機械臂將上下料工位的閥體放回到托盤中。

（6）氣密性檢測。機械臂同時將兩個閥放到測試工位，夾緊氣缸將閥體夾緊，之后測試程序開始對閥的密封性能進行測試，測試完成后夾緊氣缸松開，機械臂將兩個閥重新放回到托盤中，并將測試結果自動記錄下來。

本氣密性測試臺檢測過程全自動化操作，通過機械臂上下料實現(xiàn)。測試臺在檢測過程中如檢測出不良品，會以亮紅燈報警的方式將信息傳達給生產(chǎn)工人，并能在屏幕上顯示具體不良位置。一次同時檢測2只電磁閥，相比手工效率提升一倍，同時實現(xiàn)了自動記錄測試結果。

（7）響應測試。機械臂同時將兩個閥放到測試工位，夾緊氣缸將閥體夾緊。之后測試程序開始對閥的響應特性進行測試，測試完成后夾緊氣缸松開機械臂將兩個閥重新放回到托盤中，并將測試結果記錄下來。

（8）裝線圈。在第一個工位將線圈放到閥體上，在第二個工位通過電批擰緊螺母將線圈固定。機械臂將閥體放到上下料工位，之后轉(zhuǎn)臺逆時針轉(zhuǎn)過90°，轉(zhuǎn)臺上的四個閥體分別到達下一工位。之后在裝線圈工位上，線圈轉(zhuǎn)臂將線圈從輸送帶放到閥體上。在擰螺母工位上，擰螺母轉(zhuǎn)臂從輸送帶上抓取螺母后，將線圈擰緊到閥體上。同時，在上下料工位，機械臂將上下料工位的閥體放回到托盤中。

（9）電參數(shù)測試。機械臂同時將兩個閥放到測試工位，夾緊氣缸將閥體夾緊，之后開始對閥的電參數(shù)特性進行測試。測試完成后，夾緊氣缸松開，機械臂將兩個閥重新放回到托盤中，并將測試結果記錄下來。

（10）產(chǎn)品貼標簽。機械臂將合格的電磁閥放到上下料工位，之后轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過180°，電磁閥到達貼標工位，夾緊電磁閥；啟動貼標機將標簽貼到電磁閥上，同時機械臂將上下料工位的閥體放回到托盤中。對于不合格的電磁閥，由機械臂放到次品箱里。

通過自動貼標簽機貼標簽，生產(chǎn)效率高，相比手工提高4～5倍。

另外，根據(jù)需要可以通過增加自動包裝機與自動打包機完成產(chǎn)品的包裝與打包裝箱這二道工序工作。

產(chǎn)品包裝：用自動包裝機包裝，操作前按訂單要求將相應說明書、合格證放在機器備料盒內(nèi)，工人在操作時將待包裝的產(chǎn)品放置在機器入口，啟動機器后即可完成自動包裝。

打包裝箱：用自動打包機將已經(jīng)裝箱的產(chǎn)品按“#”字型打包；打包時，只需要將待打包的產(chǎn)品放置在機器工作臺上，一個按鈕即可完成打包操作。

2.3電磁閥裝配自動化流水線設備的技術指標

第一，通過電磁閥裝配自動化流水線裝配與傳統(tǒng)電磁閥裝配方式相比，生產(chǎn)效率至少提高3倍以上。每條流水線電磁閥可平均日產(chǎn)量達到2290件。

第二，由自動化裝配檢測生產(chǎn)線加工的電磁閥產(chǎn)品合格率達到99%以上，滿足《JB/T6378-2008氣動換向閥技術條件》與JB/T7352-2010《工業(yè)過程控制系統(tǒng)用電磁閥》的要求。

3結論

本電磁閥裝配自動化流水線綜合應用工業(yè)計算機控制技術、傳感技術、氣動技術、數(shù)據(jù)采集、自動檢測等先進技術，可完成裝配、檢測、貼標等各項工作。

本電磁閥裝配自動化流水線大量應用了機械臂、回轉(zhuǎn)臺、夾緊氣缸等自動化機械，提高了流水線的自動化程度。

通過電磁閥裝配自動化流水線的研制與應用，解決了傳統(tǒng)電磁閥手工裝配存在的質(zhì)量缺陷、質(zhì)量不一致、裝配與成品檢測效率不高的問題，起到了“機器換人”的效果，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)、質(zhì)量穩(wěn)定性與質(zhì)量合格率，且大大提高了生產(chǎn)效率。

Development of Automatic Assembly Line for Solenoid Valve

SUN Guangfeng
（ZhejiangeternalPneumaticTechnologyCo.Ltd，F(xiàn)enghua 315500）

This paper describes the status of electromagnetic valve assembly，pointed out the existing problems that is necessary to develop a kind of electromagnetic valve automatic production line，and further introducesthecompanydevelopedthenewelectromagneticvalve automation pipeline design process and basic composition unit.

solenoid valve，assembly，automation，assembly line