一种单支架减震器的生产设备及其生产工艺的制作方法

本发明涉及机械制造领域，特别涉及到一种单支架减震器的生产设备及其生产工艺。

背景技术：

为加速车架与车身振动的衰减，改善汽车的行驶平顺性，大多数汽车的悬架系统内部装有减震器。汽车的减震器也称为“悬挂”，是由弹簧盘和单支架贮油缸组件共同组成的。单支架贮油缸组件并不是用来支持车身的重量，而是用来抑制弹簧盘吸震后反弹时的震荡和吸收路面冲击的能量。弹簧盘起缓和冲击的作用，将“大能量一次冲击”变为“小能量多次冲击”，而单支架贮油缸组件就是逐步将“小能量多次冲击”减少。如果没有单支架贮油缸组件将无法控制弹簧盘的反弹，汽车遇到崎岖的路面时将会产生严重的弹跳，过弯时也会因为弹簧盘上下的震荡而造成轮胎抓地力和循迹性的丧失。

常见的单支架减震器包括单支架贮油缸组件、弹簧盘和固定座，弹簧盘和固定座焊接在单支架贮油缸组件上，单支架贮油缸组件包括贮油缸、端盖和u型卡，端盖焊接在贮油缸端部，u型卡焊接在贮油缸上。

常见的单支架减震器的生产设备及其生产工艺，包括以下步骤：

s1、人为使用刻度尺、游标卡尺对贮油缸的长度、内径和外径的尺寸进行检测；

s2、使用滚字装置对尺寸检测合格的贮油缸进行滚字；

s3、将端盖、u型卡压装在滚字后的贮油缸上；

s4、对贮油缸上压装的端盖和u型卡进行焊接，得到半成品单支架减震器；

s5、将半成品单支架减震器水冷、湿式试漏；

s6、对水冷后的半成品单支架减震器上的u型卡进行整形、冲孔，得到单支架减震器本体；

s7、将固定座焊接在单支架减震器本体上，得到产品单支架减震器；

s8、附件ⅰ焊接；

s9、附件ⅱ焊接；

s10、产品全检；

s11、产品下线。

上述单支架减震器的生产设备及其生产工艺存在以下缺点：

1、上述生产工艺依靠人为操作，耗费人力。s1步骤至少需要1个人，s3步骤至少需要1个人，s4步骤至少需要2个人，s6步骤需要4～6个人，s8至少需要1个人，s7步骤至少需要1个人，因此整个单支架减震器的生产设备及其生产工艺需要10～12人。

2、对半成品单支架减震器的试漏处理直接在水冷时进行湿式试漏，即利用密封组件将半成品单支架减震器密封后充入干燥空气加压，充气加压后浸入水中，在规定的时间内观察水面有无气泡溢出，以此判断半成品单支架减震器是否泄漏。通过观察气泡的大小和数量，可估计出泄漏量的大小，并可从气泡发出的部位，可判断出工件的泄漏部位。但是，在对贮油缸上压装的端盖和u型卡焊接后进行湿式试漏会产生淬火现象，导致u型卡硬度的提高；然而在加工硬度过高的u型卡时，整形和冲孔使用的冲头易被磨损，致使其使用寿命降低，增加成本；此外，湿式试漏容易造成半成品单支架减震器的锈蚀，影响最终单支架减震器的产品质量，且湿式试漏不能对贮油缸内气体泄漏量的多少进行检测，使得气密性判断不准确。

3、上述生产工艺每生产一个单支架减震器的平均时间是23s，以每天工作时间7.5小时计算，平均一天单支架减震器的产能是1174个，生产效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种单支架减震器生产设备，它不仅能节省人力、降低成本、提高生产效率、提高产品质量，还能在试漏的过程中作出定性、定量判断，提高对气密性判断的准确性。

本发明的另一目的是单支架减震器生产工艺，它不仅能节省人力、降低成本还能提高生产效率和产品质量。

本发明的目的是通过如下的技术方案实现的，一种单支架减震器的生产设备，包括传送带和用传送带依次连接的第一单元、焊接工作站ⅰ、焊接工作站ⅱ、风冷系统ⅰ、整形冲孔系统、焊接工作站ⅲ、焊接工作站ⅳ、风冷系统ⅱ、干式试漏装置和全检工装，第一单元包括贮油缸上料台车、检测装置、滚字装置，检测装置和滚字装置上均设置有机械手，焊接工作站ⅰ、焊接工作站ⅱ、焊接工作站ⅲ和焊接工作站ⅳ内均设置有机械手、焊接机器人和带有压力传感器的压装设备，风冷系统ⅰ和风冷系统ⅱ内均设置有制冷器和测温仪，干式试漏装置包括气密性检测装置和设置在气密性检测装置上的机械手。

本发明的另一目的是通过这样的技术手段实现的：一种单支架减震器的生产工艺，包括以下步骤：

s1、检测：对贮油缸的长度、内径和外径的尺寸进行检测，若检测合格，则进行s2，否则，弃料；

s2、滚字：对尺寸检测合格的贮油缸进行滚字，然后进行s2；

s3、压装：将端盖和滚字后的贮油进行压装，得到贮油缸组件，然后进行s4；

s4、点焊：将贮油缸组件与支架组对后进行点焊，然后进行s5；

s5、满焊：对贮油缸上的端盖、u型卡进行焊接，得到单支架贮油缸组件，然后进行s6；

s6、弹簧盘焊接：弹簧盘与单支架贮油缸组件焊接，得到半成品单支架减震器，然后进行s7；

s7、风冷：将半成品单支架减震器风冷到温度为室温与60°c之间，然后进行s8；

s8、整形、冲孔：对风冷后的半成品单支架减震器的u型卡进行整形、冲孔，得到单支架减震器本体，然后进行s9；

s9、附件ⅰ焊接：在单支架减震器本体上焊接固定座，得到单支架减震器，然后进行s10；

s10、附件ⅱ焊接：在单支架减震器本体上焊接固定座，得到产品单支架减震器，然后进行s11；

s11、产品风冷:将产品单支架减震器风冷到温度与室温相差不超过5°c，然后进行s12；

s12、产品干式试漏，对产品单支架减震器的气密性进行检测，若检测到单支架减震器的漏气速率小于等于2ml/min，则进行s13，否则，弃料；

s13、产品全检及下线：若全检合格，则下线，否则，弃料。

本方案的有益效果在于：

1、节省人力。利用本发明生产单支架减震器一条生产线只需要配备4～6人，物料1人，弹簧盘、端盖、支架焊接工作站1～2人，附件焊接工作站1～2人，全检1人，其它生产加工过程利用控制器控制机械手或机器人进行自动操作。

2、试漏的过程中不仅能作出定性，还能作出定量判断，提高对气密性判断的准确性；

3、提高生产效率。本发明的生产工艺每生产一个单支架减震器的平均时间是20.77s，以每天工作时间7.5小时计算，平均一天单支架减震器的产能是1300个，相比较以前的单支架减震器生产线，平均每天多生产126个。

附图说明

图1是本发明单支架减震器的示意图；

图2是本发明单支架减震器具体实施例中的一种剖视示意图；

图3是图2中a的放大示意图；

图4是本发明单支架减震器具体实施例中进气部和密封段的一种剖视示意图；

图5是本发明单支架减震器具体实施例中出气部的一种剖视示意图；

图6是本发明单支架减震器具体实施例中出气段的一种剖视示意图。

图中：图中：1.底座、2.柱形筒、3.出气部、4.进气部、5.进气孔、6.出气孔、7.通道、8.梯台、81.台阶ⅰ、82.台阶ⅱ、9.插入部、10.凹槽、101.凸台、11.复位弹簧、12.环形槽、13.槽ⅰ、14.槽ⅱ、15.密封件、16.密封圈ⅰ、17.气密隔套、18.密封圈ⅱ、19.导向销、20.销轴孔、21.移动槽、22.曲面部、23.限位部、24.出气段、25.固定槽、26.密封段、27.固定部、28.堵头、29.贮油缸、30.支撑架、31.气缸、32.伸缩杆、33.间隙、34.端盖、35.u型卡、36.弹簧盘、37.附件ⅰ、38附件ⅱ。

具体实施方式

下面将根据附图结合具体实施例详细地描述。

如图1至图6所示，一种单支架减震器的生产设备，包括传送带和用传送带依次连接的第一单元、焊接工作站ⅰ、焊接工作站ⅱ、风冷系统ⅰ、整形冲孔系统、焊接工作站ⅲ、焊接工作站ⅳ、风冷系统ⅱ、干式试漏装置和全检工装，第一单元包括贮油缸上料台车、检测装置和滚字装置，检测装置和滚字装置上均设置有机械手，焊接工作站ⅰ、焊接工作站ⅱ、焊接工作站ⅲ和焊接工作站ⅳ内均设置有机械手、焊接机器人和带有压力传感器的压装设备，风冷系统ⅰ和风冷系统ⅱ内均设置有制冷器和测温仪，干式试漏装置包括气密性检测装置和设置在气密性检测装置上的机械手。

进一步地，焊接工作站ⅰ、焊接工作站ⅱ、焊接工作站ⅲ和焊接工作站ⅳ内均还设置有对射开关。对射开关固定在需要检测的贮油缸、端盖、u型架，弹簧盘，附件ⅰ和附件ⅱ的两侧，对射开关用于检测端盖、u型架，弹簧盘，附件ⅰ或附件ⅱ焊接后是否有缺失，当检测到有缺失，则判定焊接不合格。。

进一步地，滚字装置上设置有焊缝识别装置。由于单支架减震器通常采用有缝焊接的贮油缸，一般情况下，贮油缸的焊缝的硬度相较于贮油缸的其他部位的硬度更高，焊缝硬度较高，若滚字机的字头对准焊缝滚字，则容易造成字头损坏。在本实施例中，焊缝识别装置采用螺纹连接固定在滚子装置上端额邦纳的q3激光对比传感器，作用为识别贮油缸是否是焊缝对准字头，若焊缝对准字头，则采用滚字装置上的机械手重新放置或者放入废料箱；若不是焊缝对准字头，则对贮油缸进行滚字。

进一步地，在本实施例中，滚字机包括底座和设置在底座上的导轨，导轨上方固定有滚字模，导轨上滑动设置有与伺服电机连接的移动件，移动件上设置有与贮油缸相匹配的凹槽。移动件在导轨上前后移动，伺服电机控制移动件上下移动，移动件移动带着贮油缸上下左右移动调整位置，从而实现贮油缸与字头精准定位。

进一步地，焊接工作站ⅰ、焊接工作站ⅱ、焊接工作站ⅲ和焊接工作站ⅳ内上设置有用于检测焊接时的电压、电流、焊接速度、焊接保护气压力和压缩空气的压力的电压表、电流表、速度检测器和压力传感器。焊接工作站ⅰ、焊接工作站ⅱ、焊接工作站ⅲ和焊接工作站ⅳ内还设置有报警器，当检测到电流、电压、速度、保护器的压力或压缩空气的压力有任意一项不到位，则判定焊接过程出现问题，若连续三次判定焊接出现问题，则报警器自动报警，并且停止单支架减震器的生产，直到检修人员找出问题来源并解决才重新启动。

进一步地，在本实施例中，气密性检测装置包括带有柱形筒2的底座1，柱形筒2包括出气部3和带进气孔5的进气部4，出气部3开设有出气孔6和通道7，通道7连通进气孔5和出气孔6，出气部3包括插入部9和带有台阶ⅰ81和台阶ⅱ82的梯台8，进气部4包括带有凸台101的凹槽10，梯台8设置在凹槽10内，台阶ⅱ82与凸台101之间设置有复位弹簧11，插入部9与进气部4连接的端部之间留有间隙33，间隙33外的柱形筒2表面设置有环形槽12，环形槽12包括设置在出气部3的槽ⅰ13和设置在进气部4的槽ⅱ14，槽ⅱ14的槽面呈光滑的曲面，环形槽12内设置有密封件15，密封件15包括气密隔套17和分别设置在气密隔套17两侧的密封圈ⅰ16和密封圈ⅱ18，密封件15与出气部3顶端的距离长度小于等于贮油缸29长度加上间隙33宽度。检测时利用机械手先将贮油缸29从柱形筒2上套下，然后用力压住贮油缸29的端盖使气密性检测组件的出气部受力，出气部受力压向复位弹簧11使复位弹簧11压缩，复位弹簧11压缩后出气部向进气部方向移动一小段距离，此时环形槽12内的密封件15在出气部和贮油缸29的挤压下向进气部方向移动一小段距离，由于插入部9与进气部4连接的端部之间留有间隙33，槽ⅱ14的槽面呈光滑的曲面，因此间隙33逐渐减小的过程中，柱形筒2上的密封件15与贮油缸29将从间隙配合变成过盈配合，从而达到密封效果，密封后，从进气孔5向柱形筒2内充入检测气体，若检测气体不漏出，则贮油缸29气密性良好，若检测气体漏出，则贮油缸29漏气不合格，密封圈ⅰ16、密封圈ⅱ18和气密隔套17配合具有良好的密封效果。取下贮油缸29时，松开压住贮油缸29端盖的压力，出气部在复位弹簧11的作用下自动回位，柱形筒2上的密封件15与贮油缸29从过盈配合变成间隙配合，贮油缸29能轻易从气密性检测组件上取下，气缸31的作用在于对贮油缸29和出气部进行自动压缩，相较于人为按压具有省时省力的优点，堵头28与出气部螺纹连接，出气部顶端固定堵头28的作用在于，按压出气部时使出气部的受力更均匀，密封件15的受力更均匀，从而使得密封效果更好。

在本实施例中，密封件15与出气部3顶端的距离长度小于等于贮油缸29长度加上间隙33宽度。该密封件15是指气密隔套17、密封圈ⅰ16或密封圈ⅱ18部位。

进一步地，柱形筒2上还设置有导向销19，进气部开设有销轴孔20，台阶ⅰ81上开设有与销轴孔20相对应的移动槽21，导向销19穿过销轴孔20设置在移动槽21内。导向销19的作用是，避免气密性检测组件使用过程中出气部和进气部发生转动。移动槽21用于出气部移动时，导向销19可在移动槽21内移动，避免导向销19卡住出气部。

进一步地，槽ⅱ14包括光滑的曲面部22和限位部23。光滑的曲面部22便于密封件15的移动，实现密封件15与贮油缸29从间隙配合变为过盈配合，限位部23用于避免密封圈ⅱ18被挤出环形槽12后不易回位。在本实施例中，限位部23设置在环形槽12的端部，限位部23是横截面呈l形的环状沟槽。

进一步地，出气部由出气段24和带有固定槽25的密封段26组成，出气段24设置有与固定槽25相匹配的固定部27，出气孔6设置在出气段24上。将出气部分为出气段24和密封段26有利于检测不同型号的贮油缸29，检测不同长度的贮油缸29只需要更换不同长度的出气段24即可，检测不同直径的贮油缸29只需要更换不同直径的出气部即可，避免对整个气密性检测组件进行更换，节约成本。

在另一实施例中，气密性检测装置还可以是其他用于检测贮油缸是否漏气的装置。

进一步地，压装设备包括压装定位底座和设置在压装定位底座上方与控制器连接的气缸，压装定位底座上方气缸伸缩杆的端部设置有压力传感器。

在本实施例中，单支架减震器生产设备还包括有控制器，气缸、机械手、焊接机器人均采用控制器控制。

一种单支架减震器的生产工艺，包括以下步骤：

s1、检测：对贮油缸29的长度、内径和外径的尺寸进行检测，若检测合格，则进行s2，否则，弃料；

s2、滚字：对尺寸检测合格的贮油缸29进行滚字，然后进行s2；

s3、压装：将端盖和滚字后的贮油缸29进行压装，得到贮油缸组件，然后进行s4；

s4、点焊：将贮油缸组件与u型卡35组对后进行点焊，然后进行s5；

s5、满焊：对贮油缸上的端盖34、u型卡35进行焊接，得到单支架贮油缸组件，然后进行s6；

s6、弹簧盘焊接：弹簧盘36与单支架贮油缸组件焊接，得到半成品单支架减震器，然后进行s7；

s7、风冷：将半成品单支架减震器风冷到温度为室温与60°c之间，然后进行s8；

s8、整形、冲孔：对风冷后的半成品单支架减震器的u型卡进行整形、冲孔，得到单支架减震器本体，然后进行s9；

s9、附件ⅰ37焊接：在单支架减震器本体上焊接附件ⅰ37，得到单支架减震器，然后进行s10；

s10、附件ⅱ38焊接：在单支架减震器本体上焊接附件ⅱ38，得到产品单支架减震器，然后进行s11；

s11、产品风冷：将产品单支架减震器风冷到温度与室温相差不超过5°c，然后进行s12；

s12、产品干式试漏：对产品单支架减震器的气密性进行检测，若检测到单支架减震器的泄气量小于等于2ml/min，则进行s13，否则，弃料；

s13、产品全检及下线：若全检合格，则下线，否则，弃料。

s1-s13的详细步骤如下：

s1、检测：用通止规作为检测装置对贮油缸的长度、内径、外径以及贮油缸是否放反进行检测，若检测到的尺寸在允许误差范围内且未放反，则贮油缸合格，合格的贮油缸进入s2步骤，否则贮油缸为不合格，滚字装置上的机械手将不合格的贮油缸抓入废料箱；贮油缸合格是指贮油缸长度与标准贮油缸长度相差不超过5mm，贮油缸内径与标准贮油缸内径相差不超过3mm，贮油缸外径与标准贮油缸外径相差不超过1mm，由于贮油缸型号有多种，标准长度包括有40mm、45mm、48.6mm、50.8mm、51mm、55mm、60mm等多种尺寸，若贮油缸长度误差超过5mm，则检测出来的贮油缸将出现严重窜型的情况，贮油缸外径与标准贮油缸外径相差不超过1mm是为了避免u型卡与贮油缸压装时出现间隙配合或过盈配合，间隙配合时u型卡容易从贮油缸上掉落，过盈配合时压装需要大力压力，容易造成u型卡出现啃边。在本实施例中贮油缸的长度、内径、外径以及贮油缸是否放反分别采用ce1d40-400型号的可读行程气缸、lehs40k3型号的电缸、le250型号的激光测距仪和12-s16n型号的电缸进行检测。

s2、滚字：滚字装置上机械手先抓取合格的贮油缸放入滚字装置进行滚字，然后抓取滚字后的贮油缸放上传送带进入s3步骤。

s3、压装：将端盖和u型卡放上传送带，传送带将贮油缸、端盖和u型卡共同传送至焊接工作站ⅰ内，焊接工作站ⅰ内的机械手先后抓取贮油缸和端盖放入压装设备内进行压装，压装后进入s4步骤；该步骤中压装设备产生的压力值与压装部位的位移值形成一定的曲线，从该曲线可判断最合适的压力或位移的区间值。

s4、点焊：机械手抓取u型卡与贮油缸组对，组对后焊接机器人对u型卡和贮油缸之间的焊缝进行点焊得到贮油缸组件，点焊后焊接工作站ⅰ内的对射开关对贮油缸、端盖和u型卡的有无进行检测，若均检测到有，则焊接工作站ⅰ内的机械手抓取贮油缸组件放上传送带进入s4步骤，否则，焊接工作站ⅰ内的机械手抓取贮油缸组件放入废料箱。

s5、满焊：弹簧盘放上传送带，传送带将弹簧盘和贮油缸组件传送至焊接工作站ⅱ内，焊接工作站ⅱ内的焊接机器人对贮油缸与端盖、支架之间的焊缝进行满焊，得到单支架贮油缸组件，然后进入s6步骤。

s6、弹簧盘焊接：焊接工作站ⅱ内的机械手将弹簧盘放在单支架贮油缸组件上，焊接工作站ⅱ内焊接机器人对弹簧盘和单支架贮油缸组件之间的焊缝进行焊接，得到半成品单支架减震器，然后焊接工作站ⅱ内的对射开关对单支架减震器上贮油缸、端盖、u型卡和弹簧盘的有无进行检测，若均检测到有，然后焊接工作站ⅱ内的机械手将半成品单支架减震器放上传送带进入s7步骤，否则，焊接工作站ⅱ内的机械手抓取半成品单支架减震器放入废料箱。

s7、风冷:传送带将半成品单支架减震器传送至风冷系统ⅰ，风冷系统ⅰ的测温仪对半成品单支架减震器进行温度监控，风冷系统ⅰ内的制冷器将传送带上的半成品单支架减震器温度降低到室温与60°c之间后，进入s8步骤；

s8、整形、冲孔系统对风冷后的半成品单支架减震器上的u型卡进行整形、冲孔处理，得到单支架减震器本体，然后进入s9步骤；对u型卡的整形是指用冲头对u型卡的两端进行扩口和缩口处理，避免其开口过小或过大，对u型卡的冲孔是指用冲头在u型卡上打孔，u型卡进行整形、冲孔时最合适的温度是在室温与60°c之间。

s9、附件ⅰ焊接：在传送带上放入附件ⅰ，传送带将附件ⅰ和单支架减震器本体传送至焊接工作站ⅲ内，焊接工作站ⅲ内的机械手将附件ⅰ和单支架减震器本体放入压装设备，焊接工作站ⅲ内焊接机器人对附件ⅰ和单支架减震器本体之间的焊缝进行焊接，得到单支架减震器，然后焊接工作站ⅲ内的对射开关对单支架减震器上贮油缸、端盖、u型卡、弹簧盘和附件ⅰ的有无进行检测，若均检测到有，然后焊接工作站ⅲ内的机械手将单支架减震器放上传送带进入s10步骤，否则，焊接工作站ⅲ内的机械手抓取单支架减震器放入废料箱。

s10；附件ⅱ焊接：在传送带上放入附件ⅱ，传送带将附件ⅱ和单支架减震器本体传送至焊接工作站ⅳ内，焊接工作站ⅳ内的机械手将附件ⅱ和单支架减震器本体放入压装设备，焊接工作站ⅳ内焊接机器人对附件ⅱ和单支架减震器本体之间的焊缝进行焊接，得到产品单支架减震器，然后焊接工作站ⅳ内的对射开关对产品单支架减震器上贮油缸、端盖、u型卡、弹簧盘和附件ⅱ的有无进行检测，若均检测到有，然后焊接工作站ⅳ内的机械手将产品单支架减震器放上传送带进入s10步骤，否则，焊接工作站ⅳ内的机械手抓取产品单支架减震器放入废料箱。

s11、产品风冷：传送带将产品单支架减震器传送至风冷系统ⅱ，风冷系统ⅱ的测温仪对产品单支架减震器进行温度监控，风冷系统ⅱ内的制冷器将传送带上的产品单支架减震器温度降低到与室温之间的差值不超过5°c时，进入s11步骤；在本实施例中，为了让风冷系统ⅱ比风冷系统ⅰ降温更多，经过风冷系统ⅱ的传送带比经过风冷系统ⅰ内的传送带更长。此外，由于空气具有热胀冷缩的性质，为了避免s12步骤中干式试漏结果不准确，因此风冷系统ⅱ内的制冷器需要将传送带上的产品单支架减震器温度降低到与室温之间的差值不超过5°c，提高产品干式试漏检测结构的准确性。

s12、产品干式试漏：传送带将风冷后的产品单支架减震器传送至干式试漏装置，干式试漏装置内的机械手将产品单支架减震器套设在气密性检测装置上，往气密性检测装置内充入气体，若检测到产品单支架减震器泄气量不超过2ml/min，则产品单支架减震器合格，干式试漏装置内的机械手将产品单支架减震器放上传送带进入s13步骤，否则判定产品单支架减震器为不合格，干式试漏装置内的机械手将产品单支架减震器放入废料箱。在本发明中，干式试漏是绝对压力法。首先通过气密性检测装置向单支架减震器内充气，然后关闭阀，使单支架减震器内气体平衡。再转入测量，通过绝对压力传感器测得测量开始时的压力值并存入中央处理器。经过一定的测量时间，再测出测量结束时的压力值也存入到中央处理器。将测量开始时和测量结束时这两个压力值进行比较，若单支架减震器有泄漏必然产生压降，压降值即泄气量。

s13、产品全检及下线。传送带传送干式试漏的产品单支架减震器进入全检工装，全检工装对产品单支架减震器的总长、端盖与u型架上冲压孔的距离、端盖与附件ⅰ上中心孔之间的距离以及u型架上冲压孔与附件ⅰ上中心孔之间的距离进行检测，若检测到其与标准尺寸分别不超过0.5mm、0.5mm、0.2mm、0.2mm，则判定产品单支架减震器是合格产品，产品下线；否则，产品单支架减震器为不合格产品，放入废料箱。

在本实施例中，贮油缸上料台车用于贮油缸检测之前对贮油缸进行上料，室温是指24°c-26°c。