空气弹簧智能化卷边装配检测工艺

赵宇 余胜东 陈瑞钦 潘华

摘要：针对现有技术中空气弹簧的卷边、底座装配和气密性检测需要多工位分别安装和操作的弊端，本文提出了一种空气弹簧卷边装配检测机，集成了液压卷边、高压充气和压力检测单元，用于完成空气弹簧的卷边和气密性检测，并将底座装配到空气弹簧底部，将空气弹簧的装配和检测效率提高了30%。

关键词：空气弹簧;卷边;装配;气密性检测

引言

空气弹簧是指在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气弹性作用的弹簧，空气弹簧作为一种减震性能优良的产品正被广泛运用在轨道车辆及高端汽车减震系统中[1]。

空气弹簧装配时空气弹簧的顶部需卷边[2]，底部需装配底座。卷边是空气弹簧生产过程中的一个装配过程，是通过模具定型的一种模压翻边变型加工方式[3]。通过采用模压翻边方式，将空气弹簧橡胶气囊的边缘卡环卷曲包裹在金属卷板上，实现金属卷板和空气弹簧橡胶气囊的气密型结合[4]。装配底座也是空气弹簧生产过程中的一个装配过程，具体来说就是将底座固定到空气弹簧的底部[5]。空气弹簧装配完毕后，必须进行气密性检测，合格之后才能装车[6]。

1 存在的问题

常用的气密性检测台在进行气密性检测时通常需要先人工安装好空气弹簧，既浪费了时间又无法保证安装可靠。

现有技术中空气弹簧的卷边、底座装配和气密性检测通常分开进行，严重地影响了空气弹簧的装配效率和检测效率，进而难以更好地满足实际的生产需求。

2 解决方案

针对上述工程问题，本文提出一种空气弹簧卷边装配检测机，既能对空气弹簧进行卷边和气密性檢测，也能在气密性检测合格后将底座装配到空气弹簧的底部，能有效地提高空气弹簧的装配效率和检测效率，从而更好地满足实际的生产需求。

2.1 空气弹簧卷边装配检测机总体结构设计

一种空气弹簧卷边装配检测机，包括有机架、下支撑板、上支撑板、下平台、卷边模具、驱动单元和控制装置。卷边驱动机构包括有上板驱动机构、左模驱动机构和右模驱动机构。卷板上设有卷板进气口，卷边上模内设有对卷板进气口充气的充气组件。卷边左模和卷边右模均位于下支撑板的上方且分别位于中心孔的左右两侧。

2.2 空气弹簧卷边动作设计

平台驱动机构能带动下平台升降至合适的位置，卷边驱动机构能驱动卷边模具对空气弹簧进行卷边，充气组件能通过卷板进气口对卷边后的空气弹簧进行充气并进行气密性检测。气密性检测合格后通过扳手驱动机构将电动扳手移动到下平台底部并通过电动扳手将底座固定到空气弹簧的底部，能有效地提高空气弹簧的装配效率和检测效率，从而更好地满足实际的生产需求。

2.3 平台驱动机构设计

平台驱动机构包括有平台驱动油缸、底板和支撑柱，下支撑板的顶部四角各固设一个平台驱动油缸，四个平台驱动油缸的油缸轴前端穿过下支撑板后均固定在底板上，底板的中部固设有多个支撑柱，支撑柱的顶部固设有下平台，平台驱动油缸的油缸轴能带动底板升降，进而能方便地带动下平台升降至合适的位置。

2.4 电动扳手机构设计

为了便于实现电动扳手的平移和升降，扳手驱动机构包括有扳手座、轨道板、固定板、连接柱、扳手平移油缸和扳手升降油缸，固定板通过多个连接柱固定在下支撑板的底部。通过设置多个连接柱能很好地将固定板固定在下支撑板的下方，固定板的左右两侧分别固设四个竖直的导向杆，这样能方便平台驱动油缸的油缸轴带动底板升降，连接柱穿过轨道板，既便于连接柱固定支撑固定板，也便于轨道板的升降。

3 卷边装配检测方法

一种空气弹簧卷边装配检测方法，该方法采用上述任一技术方案的空气弹簧卷边装配检测机，步骤如下：

1）放置零部件：将待装配的底座放置下平台，将待装配的空气弹簧放置底座上端面，将待装配的卷板放置于卷边上模的底部;然后将待装配的空气弹簧从下支撑板的中心孔往下放直至放置到底座的上端面，再将待装配的卷板放置于卷边上模的底部。

2）卷边：通过平台驱动机构带动下平台上升设置位置，然后分别通过左模驱动机构和右模驱动机构带动卷边左模和卷边右模合拢至设置位置，由上板驱动机构带动上支撑板向下运动，配合其实现模压翻边，从而能实现金属卷板和空气弹簧的气密型结合。

3）充气检测：通过充气组件向卷板进气口充气，并通过平台驱动机构带动下平台上升设置位置，充气时压力达到设定值停止充气，然后开始气密性测试，测试合格时进入下一步;

充气接头动作移动到设定部位与卷板进气口接触密封，同时充气阀门打开，充气在特定时间内达到设定值。

4）装配底座：通过扳手驱动机构将电动扳手移动到下平台的底部，再通过电动扳手将底座固定到空气弹簧的底部，再将电动扳手移出，利用驱动机构带动下平台上升到设置位置。

6）取出产品：取出装配完成的空气弹簧。

通过上板驱动机构带动上支撑板和卷边上模向上运动至设置位置进行卷边模具复位。再快速取出完成且气密性良好的空气弹簧产品，方可进行下一个产品的装配检测工作。

4 结论

气密性检测合格后通过扳手驱动机构将电动扳手移动到下平台底部并通过电动扳手将底座固定到空气弹簧的底部。既能对空气弹簧进行卷边和气密性检测，也能在气密性检测合格后将底座装配到空气弹簧的底部，能有效地提高空气弹簧的装配效率和检测效率，从而更好地满足实际的生产需求。

参考文献：

[1]马英照，严天一，赵燕乐.新型电控空气悬架系统集成控制策略研究[J].汽车工程，2021.

[2]侯锁军，杨慰.空气弹簧液压悬置动特性及隔振特性研究[J].振动.测试与诊断，2020.

[3]邓泽平，宋红光，高志桦.SYS525型空气弹簧性能试验研究[J].铁道车辆，2019.