对汽车制动主缸活塞部件的拧紧装配工作,是汽车制动系统生产装配的重要环节之一。传统的主缸活塞部件拧紧装配工具,多以电动扳手、气动扳手、扭矩扳手为主。该类拧紧工具需要人工进行手持式操作,功能单一,效率低下,操作过程复杂繁琐且具有一定的冲击力,无法准确保证活塞产品相关性能参数的合格性,不符合我国自动化生产的发展要求。为了提高活塞部件的拧紧装配效率及精度,降低操作人员的劳动强度,本文设计了一种多功能的汽车制动主缸活塞部件拧紧机设备。该设备采用固定工位的方式,将活塞部件拧紧力矩监测、拧紧尺寸检测等多种功能融合在一起,具有效率高、模块化、功能集成、操作简单等特点。为了实现拧紧机设备功能的集成化以及对活塞部件较高的拧紧装配精度,本文通过分析实际生产工作对活塞部件拧紧装配工具的功能需求以及不同类型活塞产品的装配特点,确定采用机、电、气相结合的模块化、多工位的设计方案。首先将设备整体划分为压装、拧紧、尺寸复检三个工位,在各工位上端安装气压驱动装置,可以实现双向驱动,并基于人机工程学的相关设计理念,对各工位进行合理的安装布局。其次,在拧紧工位底端安装伺服电机传动装置,采用脉冲-位置的控制方式,保证活塞部件的拧紧尺寸精度。拧紧过程中,配合上端预压气缸,自上而下地完成活塞部件的拧紧工作,并搭配扭矩传感器,通过F-V频压转换技术,实现对活塞部件拧紧力矩的实时监测功能。最后,在拧紧、尺寸复检两工位上均装配位移传感器,结合TTL信号差分转换技术和PLC内部高速计数功能,分别实现对活塞部件拧紧装配过程中拧紧尺寸的实时观测以及装配完毕的活塞总成产品半高尺寸及全行程尺寸的复检功能。以RS232的通信方式在PLC控制器与触摸屏之间建立通讯关系,并设计控制操作方式可手/自动切换的HMI人机界面,可在不同状态要求下完成活塞部件的拧紧装配工作,实现了拧紧装配精度、生产工作效率、功能集成化程度均较高的汽车制动主缸活塞部件拧紧机。