当今市场需求变化迅速,产品发展向个性化,多样化发展,这对当今的制造业提出了严峻的挑战,在多年的发展中,制造业的其他环节均已经克服种种障碍,在生产过程中得到飞速发展。然而,在生产制造中的最后一个环节-装配环节,却一直跟不上其他环节的发展。在当代的生产制造中,加工已经实现了高度的自动化,这使得零件的产量大幅度提高,然而由于装配环节的复杂性,其自动化程度很难达到要求,使得其成为产品生产的一个瓶颈。在对生产制造的自动化柔性化要求愈加剧烈的背景下,本文根据用户需要,对现有的德国FESTO自动化示教系统进行改造,设计了一台自动装配机。(1)分析装配工艺需求,制定卡簧及卡簧销类零件自动组装机整体机械方案和全局控制方案。(2)利用CAD软件UG/NX7.5对其机械部分整体结构设计,根据其工作要求设计了每一个组件,包括供料机构及装配执行机构。(3)在设计过程中借助ANSYS/LS-DYNA对卡簧压入卡簧销的过程进行了动态有限元仿真,将得出的压入卡簧的压力作为压入气缸选型的参考。(4)随后设计了设备的电气系统,设计了整个设备的气压回路,并对TWINCAT软件对其控制程序进行编写。(5)由于未来生产柔性化的潜在需求,最后对引入伺服气动系统对设备装配执行机构任意运动位置的控制进行了探索,建立了比例阀控制无杆气缸位置系统的数学模型,并推导出系统的开环传递函数,在此基础上分析了系统的动态特性。(6)最后选用FESTO公司的比例/伺服气阀MPYE-5M和无杆气缸DGP-12建立具体模型,并使用MATLAB对系统的稳定性进行分析,对采用PID控制和模糊控制方法下系统的阶跃响应的性能进行了对比,对比结果显示这些控制方法对系统均有不同程度的改善,比例控制存在稳态误差,PID控制存在小量超调,而模糊控制的结果最理想。所研究的比例阀控制气缸模型可以为实际系统提供有力的参考。