一种节流阀自动化生产线设计

本文针对现有的人工加工单向节流阀需不断重复相同的动作，导致操作人员劳动强度大、生产效率低、产品质量不稳定等问题，设计一种单向节流阀自动化生产设备。为保证设备加工质量，采用abaqus仿真软件针对铜管的缩口工艺进行了仿真模拟，建立了缩口模具速度分别为50 mm/s、150 mm/s、450 mm/s各一组进行仿真；同时对缩口过程中铜管所受的应力与压力进行研究。结果表明：在缩口过程中铜管所受应力主要集中在S22与S33方向上；铜管所受的最大压力约为2000 N；缩口模具速度越大其对铜管的冲击也越大。该研究为保证单向节流阀生产质量提升提供了强有力的保障，具有较好的社会效益与经济效益。

自1844 年美国医生John Gorrie 使用刚发明的机制冰对阿伯拉契科拉医院的气温进行调节，至1890年前后空调才取得初步成果，即有工业空调也有民用空调。随着时代和科技的不断发展，空调被广泛应用到生活家居、交通运输业、工业生产以及航空航天等各领域[1] [2] [3] [4]。虽然我国空调行业在上世纪90 年代中期才起步，但近年来其普及速度十分迅速[5]。伴随着国内城市化进程不断加快，以及人们对生活环境的要求也不断提升，使得市场对空调的需求也在不断扩大[6]。从而制造空调时其内部零件的需求量也在不断增加[7]。单向节流阀作为最简单的自控元件在不同类型的制冷系统中有广泛的应用[8]。然而在大量订单的积累下，多数生产企业仍沿用传统的人工加工的方式来制作单向节流阀，这很显然已经不能满足当前市场的需求。

随着国内制造业转型升级的不断推进，各生产企业都着力于提升生产环节的自动化程度。通过现代化、自动化的设备逐步取代人工从而推动企业转型升级。机械手作为抓取零件的执行件，已广泛地应用在自动化设备中，杨金祥等[9]设计了一种全自动总成检具的机械手上料装置，使用多滑块夹紧机构，并利用无杆气缸提供动力，能够很好地实现总成检具的全自动精确上料定位；田永庆[10]设计的双电磁吸盘上下料机械手和数控机床有机融合，实现了工件的自动上下料、装夹以及加工等；郭一行等[11]对滚珠丝杠在升降输送机工作过程中的受力情况及产生径向载荷的原因进行了研究，提出了两种能有效减小滚珠丝杆径向载荷的方法；Gao Mingyu 等[12]提出了一种能适应复杂环境的机器人手臂抓取系统，在设备速度较高的情况下，其抓取成功率接近88%；韩岩等[13]设计了一种水下目标抓取及打捞装置，设计的机械手结构更便于抓取，在此基础上还具备锁定功能，能够较好的完成水下、水面打捞工作；熊彬州[14]设计了一种液晶显示器光学薄板的自动抓取设备，利用PLC 控制器，极大地提高了显示器生产的自动化程度；常数数[15]设计了一种西兰花采收装置，极大地降低了采收成本， 提高了采收效率。通过对相关抓取装置以及设备的对比分析，结合单向节流阀现有的生产工艺流程， 使用SolidWorks 对设备的零部件进行设计与建模，设计装配出设备整机；通过PLC 控制设备各装置的运行从而实现设备的自动化；此外，设备搭载触摸屏，设计的人机交互界面更利于操作员较好地监控与使用设备。