作为保证燃油箱系统安全和呼吸功能不可或缺的零部件—翻车阀,广泛地分布于汽车燃油箱中。随着汽车市场需求量的不断增加,对翻车阀芯的产量需求也在快速增长。但由于阀芯装配部件部分形状不规则、结构较为特殊,装配作业精度要求高等因素,其生产仍停留在人工装配阶段,导致翻车阀芯生产效率低下、产品质量无法保证。本课题根据企业对不同型号阀芯装配的生产需求,在对现代自动化装配理论以及相关产品设计学方法研究的基础上,研制出一套集上料、装配、传送、检测、下料等为一体的全自动组装系统。首先,在对翻车阀芯的结构和零件组成进行分析研究的基础上,结合自动化控制的相关理论,完成装配系统总体方案的设计。并对每个自动装配单元功能进行了整体划分,分别对各个单元机械结构、具体工序流程进行了设计与时序规划。确定了以触摸屏作上位机,以可编程控制器(PLC)为核心控制器实现对伺服电机、气缸等执行机构进行控制的分布式集散控制方案。其次,在结合结构部分的工程实际的基础上,分析了装配线控制系统的基本要求和主要的任务,完成了基于PLC控制的硬件系统设计及整个控制系统软件设计,并对控制系统的硬件配置与相应的软件功能等进行了详细的叙述。采用上位组态软件EasyBuilder8000实现PLC、各装配单元之间信号的交互和整个组装系统的实时监视、运动控制和运行管理。再次,研究了控制系统关键指标的相关控制策略,分析了执行机构协同配合的问题,对程序进行优化,并付诸于实施,显著提高了装配效率。同时对实时监测、故障报警显示等功能进行简要说明。最后,完成相关零部件的制造加工和电气系统的安装、接线等,并进行了调试生产。实验表明,设备运行可靠率大于97%,组装成品合格率达到98%以上;生产节拍达到3.5s,系统连续运行3个月,故障率为0。生产线稳定、可靠、高效,满足生产的需求,达到了设计的目的。