摘要
在“中国制造2025”的政策背景下，现代制造业不断向高集成、高精度、复杂控制
工艺的方向迈进，自动化设备已作为标准化生产装置，有力有序有效推进生产作业，保
质保量保时完成生产任务。长春蓝天密封技术开发有限公司密封制品之一为电池箱盖宽
幅基材板，需要在其正反表面凹槽处装配各种形状的橡胶垫圈起到密封作用。由于凹槽
宽度尺寸较小且深度较浅，且橡胶垫圈物性柔软、易静电吸附。目前在生产过程中存在
着人工成本高、生产质量不高、效率较低等问题。基于企业需求，开展宽幅基材板异形
密封垫圈自动点胶装配线设计及关键技术研究。
1.针对企业在基材板点胶、垫圈装配工艺过程中采用人工作业存在的生产效率低、
劳动强度大、装配精度低等问题，完成集上料、点胶、垫圈装配、垫圈抹平、下料功能
于一体的自动化生产线总体设计，生产线主要由基材板输送系统、点胶系统、垫圈装配
系统、垫圈抹平系统等组成，总体尺寸12000mm×2800mm×2200mm。
2.针对基材板规格尺寸较大且凹槽宽度尺寸较小、深度较浅导致人工点胶时存在
点胶位置不准且点胶量难以控制造成胶体溢出或不足导致点胶效果不好等问题，完成集
点胶头定位、精准控制点胶量、快捷换装、清洗点胶阀等功能于一体的基材板点胶系统
总体设计，点胶系统主要由点胶系统动平台、气动滑台、快捷换装装置、点胶阀等机构
组成。设计了点胶系统的气动系统。
3.针对基材板凹槽宽度尺寸较小、深度较浅导致人工装配垫圈时存在装配效果不好、
橡胶垫圈密封性不好且橡胶垫圈易产生静电吸附导致难以分离等问题，完成集橡胶垫圈
吸附、移送、装配及垫圈提升、分离等功能于一体的橡胶垫圈装配系统总体设计，橡胶
垫圈装配系统主要由真空吸盘组动平台、垫圈储料箱、真空吸附机构、垫圈提升机构、
垫圈分离机构等组成。
4.针对橡胶垫圈物性柔软易弯曲导致人工装配橡胶垫圈后易出现橡胶垫圈在凹槽内
塌腰、凸起等问题，完成橡胶垫圈抹平系统总体设计，垫圈抹平系统主要由抹平机构动
平台、抹平机构等组成。
5.基于橡胶垫圈在移送、装配过程中与真空吸盘紧密贴合的要求，通过理论计算
与有限元分析相结合的方法对垫圈装配机构中真空吸盘布置方式开展寻优。由于异形
垫圈外形存在多处圆角，为了保证圆角处安美装配，对异形橡胶垫圈圆角处吸盘如何
布置提出多组方案并进行多组仿真分析与比对，最后确定橡胶垫圈总体吸盘布置方案。
并搭建实验平台对真空吸盘吸附、移送、装配橡胶垫圈方案的可行性进行了验证。
6.基于密封垫圈自动点胶、装配、抹平等工艺流程的复杂性与连贯性，确定了控制
系统任务需求及总体设计方案，绘制了相应的逻辑图。结合系统输入输出量对控制系统
硬件进行了选型与配置，对软件进行了控制程序的编写。基于工业触摸屏，搭建了简洁、
高效的人机交互界面。形成了以PLC为核心，触摸屏为辅助的自动化生产线控制系统。
关键词：基材板；密封垫圈；点胶；装配；有限元分析
Abstract
UnderthepolicybackgroundofMadeinChina2025,themodernmanufacturingindustry
continuestomovetowardsthedirectionofhighintegration,highprecisionandcomplexcontrol
process,andautomationequipmenthasbeenusedasastandardizedproductiondeviceto
effectivelyandorderlypromoteproductionoperationsandcompleteproductiontaskswith
qualityandquantity.OneofthesealingproductsofChangchunBlueSkySealingTechnology
DevelopmentCo.,Ltd.isthebatteryboxcoversubstrateboard,whichneedstobeequippedwith