發(fā)布時(shí)間：2022-06-06
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汽車安全氣囊氣體發(fā)生器和氣囊封裝盒是通過螺栓連接裝配而成的。螺栓連接是利用螺栓零件，將兩個(gè)以上零件剛性連接起來構(gòu)成的一種可拆連接，具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、連接可靠且精度高的特點(diǎn)。螺栓連接的基本類型分為：螺栓連接、雙頭螺柱連接、螺釘連接、螺釘連接、緊定螺釘連接。汽車安全氣囊氣體發(fā)生器上選用的是普通螺栓連接。這種連接結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，使用時(shí)不受被連接件材料的影響。由于螺栓實(shí)際上是一個(gè)斜面，通過作用在螺栓上的正壓力產(chǎn)生摩擦力，螺栓連接預(yù)緊的目的就是增加正壓力來增強(qiáng)連接的可靠性。在擰緊前，先施加一定的擰緊力，當(dāng)螺栓開始擰緊時(shí)螺栓受到的扭矩很小，隨著擰緊的進(jìn)行，扭矩也逐漸增加，這時(shí)連接件正處于彈性變形階段，應(yīng)力和應(yīng)變成正比變化；當(dāng)應(yīng)力到達(dá)螺栓件的屈服點(diǎn)時(shí)，彈性變形階段結(jié)束，扭矩如果變大，會導(dǎo)致螺栓件被折斷等。
扭矩—角度控制法是通過軸向力和螺栓伸長量的關(guān)系來進(jìn)行控制的。在擰緊的初始階段，將螺栓擰緊到貼緊扭矩值且轉(zhuǎn)過一定的角度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)貼合扭矩值可取擰緊力值的0.25左右。然后隨著扭矩的不斷增加，螺栓件處于彈性變形的階段，螺栓變形的伸長量和預(yù)緊力成正比。當(dāng)螺栓件的應(yīng)力將要達(dá)到材料的屈服上限時(shí)，只要保持扭矩值的變化范圍，則預(yù)緊力也就能基本穩(wěn)定在屈服上限的附近且不超過材料的屈服上限。這就是扭矩—角度控制法。
通過用摩擦系數(shù)不同的兩個(gè)螺栓且都用扭矩—角度的控制方法來進(jìn)行擰緊比較，如圖1 所示，可以得出摩擦系數(shù)不同的螺栓擰緊后的力矩值相差很大；然而螺栓件的其他條件都相同，因此其預(yù)緊力變化不大且能達(dá)到螺栓屈服上限的805。和扭矩控制法相比較，扭矩—轉(zhuǎn)角控制法彌補(bǔ)了扭矩控制法無法檢測出連接件的任何問題，它不僅能鑒別出螺栓的異常狀態(tài)，能高精度地對擰緊進(jìn)行控制；材料的利用率也提高了。但是扭矩—角度控制的張力散布仍然很大。
和扭矩控制法相比較，扭矩—角度控制法彌補(bǔ)了扭矩控制法無法檢測出連接件的任何問題，它不僅能鑒別出螺栓的異常狀態(tài)，能高精度地對擰緊進(jìn)行控制；對材料的利用率也提高了。但是扭矩—角度控制的張力散布仍然很大。扭矩—角度控制法適用于安全密切相關(guān)的部件或發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的可靠性部件，例如，連桿、飛輪、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋、剎車盤卡鉗、轉(zhuǎn)向器部件等。
目前國內(nèi)安全氣囊生產(chǎn)廠商多數(shù)采用半自動(dòng)擰緊機(jī)構(gòu)，即送料為自動(dòng)方式，取料及擰緊通過手持電批工具完成，由于技術(shù)不穩(wěn)定而且受人為因素影響很容易造成螺母擰緊精度降低，半自動(dòng)機(jī)構(gòu)需要耗費(fèi)大量的勞動(dòng)力，人為因素導(dǎo)致氣囊的一些重要缺點(diǎn)潛伏下來，可能造成重大事故。
丹尼克爾螺母自動(dòng)送料擰緊裝置在滿足性能要求的前提下，提高了送料、吸附、擰緊精度，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，自動(dòng)化程度高，操作過程簡單，并可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，使安全氣囊在車輛發(fā)生碰撞時(shí)能很好地保護(hù)駕乘人員的安全。
安全氣囊螺母擰緊過程
根據(jù)汽車安全氣囊上螺母擰緊所需的裝配要求，擰緊裝置采用了交流閉環(huán)伺服技術(shù)，扭矩—角度的擰緊控制策略。當(dāng)安全氣囊夾緊后，且進(jìn)入待擰緊狀態(tài)，伺服擰緊槍通過交流伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，首先到達(dá)螺栓的位置并進(jìn)行位置確認(rèn)，如果位置不正確，返回后重新找正，如果位置正確，則伺服擰緊槍沿Z軸下降，且以較慢的速度尋找螺母，并套在螺母上直到套筒無法下降，這時(shí)再以較快的轉(zhuǎn)速根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行擰緊。同時(shí)，在擰緊的過程中，隨著擰緊的進(jìn)行扭矩傳感器對其扭矩值和轉(zhuǎn)角進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和反饋，當(dāng)扭矩值到達(dá)所設(shè)定的值，伺服擰緊槍停止擰緊并且沿Z 軸抬起上升，然后進(jìn)行下一個(gè)螺栓的擰緊且遵循螺栓的先后次序進(jìn)行直到將四個(gè)螺母完全擰緊，伺服擰緊槍返回原位。若是螺栓連接經(jīng)檢測出擰緊不合格，則擰松再重新擰緊。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，丹尼克爾全自動(dòng)的擰緊方式，避免了人工擰歪螺母的現(xiàn)象，并且能適應(yīng)多品種類似產(chǎn)品的使用，生產(chǎn)效率較高，操作過程簡單，生產(chǎn)品質(zhì)也達(dá)到了穩(wěn)定及統(tǒng)一，代替了人工的需求，節(jié)約人工，減少工位危險(xiǎn)。
