葛 勤

（柳州五菱汽車工業(yè)有限公司，廣西柳州545007）

汽車是現(xiàn)代最廣泛的陸地交通工具，制動系統(tǒng)是保證汽車安全行駛的重要保障裝置，其中制動鉗總成，是汽車制動系統(tǒng)中關(guān)鍵的核心部件，當(dāng)制動鉗總成為前制動器時，其提供的制動力約占整車制動力的70%，可見其重要地位。制動鉗總成裝配技術(shù)，是最終保證產(chǎn)品品質(zhì)的有效手段，所以對其裝配技術(shù)的研究，具有廣泛和深遠(yuǎn)的意義。

圖1 制動鉗總成

1 裝配工藝流程

1.油管內(nèi)接頭壓裝→2.放氣螺釘通氣性檢測及擰緊→3.活塞防塵罩及缸孔注油→4.活塞壓裝及滑動力檢測→5.低壓氣密性檢測→6.高壓氣密性檢測→7.真空氣密性檢測→8.滑柱孔及防塵罩注油→9.導(dǎo)向桿（定位桿）裝配→10.制動鉗總成外輪廓檢測→11.制動鉗總成拖滯力矩檢測→12.合格產(chǎn)品打標(biāo)。

2 裝配技術(shù)及工藝參數(shù)分析

2.1 油管內(nèi)接頭壓裝

（1）工藝參數(shù)研究及確定。運(yùn)用壓力和位移傳感器進(jìn)行大量的模擬壓裝試驗(yàn)，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)可利用壓入行程與壓入力值相互制約的監(jiān)控方法，作為壓裝的工藝參數(shù)，有效地保證了壓裝品質(zhì)（如圖2）。

圖2 工藝參數(shù)控制圖

A點(diǎn)接觸輔助壓頭后，壓力傳感器產(chǎn)生0.2kN壓力，系統(tǒng)設(shè)定該位置為0。繼續(xù)下壓至位置B點(diǎn)，設(shè)定判定條件下壓行程為1.8 mm時，壓力為2～2.5 kN為符合要求，則繼續(xù)下壓，否則判定為不合格。繼續(xù)下壓至位置C點(diǎn)，設(shè)定該位置為最終行程，壓入力等于6.5 kN時壓頭退回。

（2）控制系統(tǒng)構(gòu)成。實(shí)時采集相關(guān)工藝參數(shù)，利用壓力傳感器采集壓入力值，光柵尺采集位移值。為保證在整個壓裝的過程中內(nèi)接頭勻速的壓入，使用伺服電機(jī)來驅(qū)動壓頭。

所有元器件的邏輯控制、模擬量的采集處理均由PLC完成，并在人機(jī)界面上實(shí)時顯示對應(yīng)的工藝參數(shù)，得出系統(tǒng)構(gòu)成圖如圖3。

圖3 系統(tǒng)構(gòu)成圖

（3）成果。只需要手工裝卸工件，以螺紋底孔定位，設(shè)備自動壓裝，通過自動監(jiān)測壓入力和行程保證裝配品質(zhì)，同時監(jiān)控零件品質(zhì)，壓裝設(shè)備的流程邏輯控制圖如圖4。

圖4 流程邏輯控制圖

由上述可見，所有的工藝參數(shù)均可由系統(tǒng)自動控制，有效地保證了裝配品質(zhì)。

2.2 放氣螺釘通氣性檢測及擰緊

（1）放氣螺釘孔通入一定壓力空氣，通過壓力傳感器監(jiān)控前后氣壓變化檢測通氣性。

（2）采用電動擰緊機(jī)進(jìn)行放棄螺釘上緊裝配和力矩控制。電機(jī)采用伺服電機(jī)，系統(tǒng)采用PLC控制，應(yīng)具有自動檢測功能（如：擰緊初始力矩轉(zhuǎn)換的校準(zhǔn)檢測、異常報警和異常碼顯示等）。通過對力矩、角度、電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，有效保證了裝配品質(zhì)。力矩、角度、電機(jī)轉(zhuǎn)速各自的控制關(guān)系，如圖5至圖7。

圖5 扭矩與角度（時間）關(guān)系曲線圖

圖6 扭矩與角度（時間）關(guān)系曲線圖

圖7 電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線圖

2.3 活塞防塵罩及缸孔注油

采用定量自動注油裝置，保證注油定量和清潔。

2.4 活塞壓裝及滑動力檢測

壓裝機(jī)的壓頭設(shè)計為浮動式，以便實(shí)現(xiàn)柔性壓裝，避免壓裝時損傷零件，保證裝配質(zhì)量。在裝配過程中運(yùn)用壓力傳感器對活塞滑動阻力進(jìn)行檢測。

2.5 低壓氣密性檢測

運(yùn)用測漏儀對制動鉗總成進(jìn)行低壓 (0.5 MPa)氣密性自動檢測。

2.6 高壓氣密性檢測

運(yùn)用測漏儀和高壓發(fā)生器對制動鉗總成進(jìn)行高壓（10MPa）氣密性自動檢測，同時檢測制動鉗體的鑄造缺陷。

2.7 真空氣密性檢測

運(yùn)用測漏儀對制動鉗總成進(jìn)行200 Pa真空氣密性自動檢測。

2.8 滑柱孔及防塵罩注油

采用定量自動注油裝置，保證注油定量和清潔。

2.9 導(dǎo)向桿（定位桿）裝配

采用伺服電機(jī)驅(qū)動的電動擰緊機(jī)上緊裝配和力矩控制。

2.10 制動鉗總成外輪廓檢測

采用專用外輪廓檢測裝置對制動鉗總成外輪廓自動檢測。

2.11 制動鉗總成拖滯力矩檢測

采用專用拖滯力矩檢測機(jī)，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對制動鉗總成的拖滯力矩自動檢測。

2.12 合格產(chǎn)品打標(biāo)

采用電腦打標(biāo)機(jī)對合格產(chǎn)品打標(biāo)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品追溯和批次管理。

2.13 防錯技術(shù)

各工位裝配完成后，采用觸點(diǎn)式防錯裝置進(jìn)行確認(rèn)，只有確認(rèn)后才能進(jìn)入下工序。各工位（除3、8、12）均設(shè)置帶有光電裝置的可疑物料箱，當(dāng)出現(xiàn)不合格品時，設(shè)備系統(tǒng)自動自鎖，只有將不合格品放入定置的可疑物料箱后，設(shè)備系統(tǒng)才自動解鎖。

2.14 在線檢測和控制數(shù)據(jù)集成處理

拖滯力矩檢測由工控機(jī)控制，其余工位由PLC控制，所有工位控制系統(tǒng)均與工控機(jī)連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)集成處理，便于網(wǎng)絡(luò)化管理。

2.15 生產(chǎn)拉動系統(tǒng)

建立生產(chǎn)拉動系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)。

3 結(jié)束語

通過對汽車浮鉗盤式制動鉗總成裝配技術(shù)研究及分析，并將成果運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中，歷經(jīng)多年的實(shí)踐證明，工藝先進(jìn)成熟，有效的保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量，同時提升可疑物料管理和產(chǎn)品追溯管理，便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理和精益生產(chǎn)，具有良好的運(yùn)用價值。

[1]張小虞，馮 超，余志生，等.汽車工程手冊-制造篇[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2]王煜東.傳感器及應(yīng)用（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[3]任永強(qiáng)，楊建國，林巨廣，何元祥.基于力封閉的多功能螺母擰緊機(jī)系統(tǒng)設(shè)計[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2004，（1）：3-5.