空氣彈簧智能化卷邊裝配檢測工藝

趙宇 余勝東 陳瑞欽 潘華

摘要：針對現有技術中空氣彈簧的卷邊、底座裝配和氣密性檢測需要多工位分別安裝和操作的弊端，本文提出了一種空氣彈簧卷邊裝配檢測機，集成了液壓卷邊、高壓充氣和壓力檢測單元，用于完成空氣彈簧的卷邊和氣密性檢測，并將底座裝配到空氣彈簧底部，將空氣彈簧的裝配和檢測效率提高了30%。

關鍵詞：空氣彈簧;卷邊;裝配;氣密性檢測

引言

空氣彈簧是指在可伸縮的密閉容器中充以壓縮空氣，利用空氣彈性作用的彈簧，空氣彈簧作為一種減震性能優良的產品正被廣泛運用在軌道車輛及高端汽車減震系統中[1]。

空氣彈簧裝配時空氣彈簧的頂部需卷邊[2]，底部需裝配底座。卷邊是空氣彈簧生產過程中的一個裝配過程，是通過模具定型的一種模壓翻邊變型加工方式[3]。通過采用模壓翻邊方式，將空氣彈簧橡膠氣囊的邊緣卡環卷曲包裹在金屬卷板上，實現金屬卷板和空氣彈簧橡膠氣囊的氣密型結合[4]。裝配底座也是空氣彈簧生產過程中的一個裝配過程，具體來說就是將底座固定到空氣彈簧的底部[5]。空氣彈簧裝配完畢后，必須進行氣密性檢測，合格之后才能裝車[6]。

1 存在的問題

常用的氣密性檢測臺在進行氣密性檢測時通常需要先人工安裝好空氣彈簧，既浪費了時間又無法保證安裝可靠。

現有技術中空氣彈簧的卷邊、底座裝配和氣密性檢測通常分開進行，嚴重地影響了空氣彈簧的裝配效率和檢測效率，進而難以更好地滿足實際的生產需求。

2 解決方案

針對上述工程問題，本文提出一種空氣彈簧卷邊裝配檢測機，既能對空氣彈簧進行卷邊和氣密性檢測，也能在氣密性檢測合格后將底座裝配到空氣彈簧的底部，能有效地提高空氣彈簧的裝配效率和檢測效率，從而更好地滿足實際的生產需求。

2.1 空氣彈簧卷邊裝配檢測機總體結構設計

一種空氣彈簧卷邊裝配檢測機，包括有機架、下支撐板、上支撐板、下平臺、卷邊模具、驅動單元和控制裝置。卷邊驅動機構包括有上板驅動機構、左模驅動機構和右模驅動機構。卷板上設有卷板進氣口，卷邊上模內設有對卷板進氣口充氣的充氣組件。卷邊左模和卷邊右模均位于下支撐板的上方且分別位于中心孔的左右兩側。

2.2 空氣彈簧卷邊動作設計

平臺驅動機構能帶動下平臺升降至合適的位置，卷邊驅動機構能驅動卷邊模具對空氣彈簧進行卷邊，充氣組件能通過卷板進氣口對卷邊后的空氣彈簧進行充氣并進行氣密性檢測。氣密性檢測合格后通過扳手驅動機構將電動扳手移動到下平臺底部并通過電動扳手將底座固定到空氣彈簧的底部，能有效地提高空氣彈簧的裝配效率和檢測效率，從而更好地滿足實際的生產需求。

2.3 平臺驅動機構設計

平臺驅動機構包括有平臺驅動油缸、底板和支撐柱，下支撐板的頂部四角各固設一個平臺驅動油缸，四個平臺驅動油缸的油缸軸前端穿過下支撐板后均固定在底板上，底板的中部固設有多個支撐柱，支撐柱的頂部固設有下平臺，平臺驅動油缸的油缸軸能帶動底板升降，進而能方便地帶動下平臺升降至合適的位置。

2.4 電動扳手機構設計

為了便于實現電動扳手的平移和升降，扳手驅動機構包括有扳手座、軌道板、固定板、連接柱、扳手平移油缸和扳手升降油缸，固定板通過多個連接柱固定在下支撐板的底部。通過設置多個連接柱能很好地將固定板固定在下支撐板的下方，固定板的左右兩側分別固設四個豎直的導向桿，這樣能方便平臺驅動油缸的油缸軸帶動底板升降，連接柱穿過軌道板，既便于連接柱固定支撐固定板，也便于軌道板的升降。

3 卷邊裝配檢測方法

一種空氣彈簧卷邊裝配檢測方法，該方法采用上述任一技術方案的空氣彈簧卷邊裝配檢測機，步驟如下：

1）放置零部件：將待裝配的底座放置下平臺，將待裝配的空氣彈簧放置底座上端面，將待裝配的卷板放置于卷邊上模的底部;然后將待裝配的空氣彈簧從下支撐板的中心孔往下放直至放置到底座的上端面，再將待裝配的卷板放置于卷邊上模的底部。

2）卷邊：通過平臺驅動機構帶動下平臺上升設置位置，然后分別通過左模驅動機構和右模驅動機構帶動卷邊左模和卷邊右模合攏至設置位置，由上板驅動機構帶動上支撐板向下運動，配合其實現模壓翻邊，從而能實現金屬卷板和空氣彈簧的氣密型結合。

3）充氣檢測：通過充氣組件向卷板進氣口充氣，并通過平臺驅動機構帶動下平臺上升設置位置，充氣時壓力達到設定值停止充氣，然后開始氣密性測試，測試合格時進入下一步;

充氣接頭動作移動到設定部位與卷板進氣口接觸密封，同時充氣閥門打開，充氣在特定時間內達到設定值。

4）裝配底座：通過扳手驅動機構將電動扳手移動到下平臺的底部，再通過電動扳手將底座固定到空氣彈簧的底部，再將電動扳手移出，利用驅動機構帶動下平臺上升到設置位置。

6）取出產品：取出裝配完成的空氣彈簧。

通過上板驅動機構帶動上支撐板和卷邊上模向上運動至設置位置進行卷邊模具復位。再快速取出完成且氣密性良好的空氣彈簧產品，方可進行下一個產品的裝配檢測工作。

4 結論

氣密性檢測合格后通過扳手驅動機構將電動扳手移動到下平臺底部并通過電動扳手將底座固定到空氣彈簧的底部。既能對空氣彈簧進行卷邊和氣密性檢測，也能在氣密性檢測合格后將底座裝配到空氣彈簧的底部，能有效地提高空氣彈簧的裝配效率和檢測效率，從而更好地滿足實際的生產需求。

參考文獻：

[1]馬英照，嚴天一，趙燕樂.新型電控空氣懸架系統集成控制策略研究[J].汽車工程，2021.

[2]侯鎖軍，楊慰.空氣彈簧液壓懸置動特性及隔振特性研究[J].振動.測試與診斷，2020.

[3]鄧澤平，宋紅光，高志樺.SYS525型空氣彈簧性能試驗研究[J].鐵道車輛，2019.