在汽車安全氣囊的制造過程中,氣體發(fā)生器與氣囊封裝盒的連接裝配至關重要,它們通過螺栓連接在一起。螺栓連接以其結構簡單、拆裝方便、連接可靠且精度高的特點,被廣泛應用于各種機械部件的連接中。在汽車安全氣囊氣體發(fā)生器上,普通螺栓連接因其結構簡單、裝拆方便且不受被連接件材料的影響而被廣泛采用。螺栓連接的預緊是確保連接可靠性的關鍵步驟,通過施加正壓力產生摩擦力來增強連接的穩(wěn)固性。
為了確保螺栓擰緊的精度和效率,扭矩-角度控制法被引入到了這一過程中。這種方法通過控制軸向力和螺栓伸長量的關系來實現對擰緊過程的精確控制。在擰緊的初始階段,螺栓被擰緊到一定的貼合扭矩值并轉過一定的角度。隨著扭矩的增加,螺栓進入彈性變形階段,其伸長量與預緊力成正比。當螺栓的應力接近材料的屈服上,通過保持扭矩值的變化范圍,可以使預緊力穩(wěn)定在屈服上限附近而不超過它。
與傳統的扭矩控制法相比,扭矩-角度控制法具有顯著的優(yōu)勢。它不僅能檢測出連接件的異常狀態(tài),還能以更高的精度對擰緊過程進行控制,從而提高材料的利用率。然而,這種方法的一個缺點是張力散布仍然較大。盡管如此,它仍然非常適用于與安全密切相關的部件或發(fā)動機內的可靠性部件,如連桿、飛輪、發(fā)動機汽缸蓋、剎車盤卡鉗和轉向器部件等。
當前,國內的安全氣囊生產廠商大多采用半自動擰緊機構進行生產。這種機構雖然實現了自動送料,但取料和擰緊過程仍然需要人工完成。這不僅導致生產效率低下,而且由于技術不穩(wěn)定和人為因素的影響,很容易造成螺母擰緊精度的降低。這些問題可能會潛伏下來,對氣囊的性能產生重要影響,甚至在關鍵時刻導致重大事故的發(fā)生。
為了解決這些問題,堅豐公司開發(fā)了一種全自動的螺母送料擰緊裝置。這種裝置在滿足性能要求的前提下,顯著提高了送料、吸附和擰緊的精度,縮短了生產節(jié)拍,實現了高度的自動化。它不僅簡化了操作過程,還確保了產品的質量,使安全氣囊在車輛發(fā)生碰撞時能夠有效地保護駕乘人員的安全。
在全自動擰緊裝置中,采用了交流閉環(huán)伺服技術和扭矩-角度的擰緊控制策略。當安全氣囊被夾緊并進入待擰緊狀態(tài)時,伺服擰緊槍在交流伺服電機的驅動下首先定位到螺栓的位置并進行確認。如果位置不正確,它會返回并重新找正;如果位置正確,則伺服擰緊槍沿Z軸下降并以較慢的速度尋找螺母并套在螺母上。然后,它以較快的轉速根據實際工況進行擰緊。在擰緊過程中,扭矩傳感器對扭矩值和轉角進行實時檢測和反饋。當扭矩值達到設定值時,伺服擰緊槍停止擰緊并沿Z軸抬起上升,然后進行下一個螺栓的擰緊操作。整個過程遵循螺栓的先后次序進行直到所有螺母都被擰緊。如果經檢測發(fā)現螺栓連接不合格,則會自動擰松并重新擰緊。
與傳統的半自動擰緊機構相比,堅豐的全自動擰緊方式具有顯著的優(yōu)勢。它不僅避免了人工擰歪螺母的現象提高了生產效率,還能適應多品種類似產品的使用需求。同時,它還簡化了操作過程降低了對人工的依賴,減少了工位上的危險因素。