除了安全气囊模块,安全气囊系统还包括碰撞传感器、乘客传感器、控制单元、安全带预紧装置、警示灯和连接它们的线束。它是一些小部件,比如充气器和传感器,用高速自动化组装而成。



根据法律规定,所有新车、皮卡、越野车和面包车都必须安装安全气囊,以保护驾驶员和前排乘客。然而,汽车制造商并没有止步于此。许多车辆都配备了额外的安全气囊,以保护膝盖、侧面碰撞、翻车和后排乘客。考虑到美国汽车制造商每年组装1200万辆汽车,这已经是很多气囊了。这样的产量需要高速的自动化,机器制造商正在迎接这个挑战。

除了安全气囊模块,安全气囊系统还包括碰撞传感器、乘客传感器、控制单元、安全带预紧装置、警示灯和连接它们的线束。该模块是一个塑料或金属外壳,包含尼龙袋、一个充气器和电连接器。充气器装有煤气产生剂和一个或两个点火器来引爆它们。

该模块通常与手动和半自动流程混合在一起。“我们的车间由u形单元组成,”Doug Bassett说,他是Autoliv位于布里格姆市的工厂的工程师,该工厂负责组装安全气囊模块。“有些机器有表盘,但没有什么能比得上全自动生产线。我们的周期大约是8秒。”

它是一些小部件,比如充气器和传感器,用高速自动化组装而成。这些系统的循环时间是2到3秒。例如,CL Automation (Machesney Park, IL)最近建造了一个13个站的异步系统,每小时可以组装1350个点火器。一个传送带在托盘上把组件从一个工位运送到另一个工位,每个托盘上携带10个点火器。

在第一站,铁氧体珠被装载到托盘上。在第二站,形成一个引脚并插入每个点火器。在随后的工位,两根电线被焊接到组件上。视觉系统在每一步后检查零件,不合格品立即在线销毁。此外,机器自动卸载的抽样组件定期拉试验。

气囊的组装有多种工艺,包括焊接、铆合和铆接。点火器采用脉冲Nd:YAG激光焊接,通过光纤传输。激光创建一个密封的密封,并提供严格的控制深度和宽度的焊缝。轨道成形是用来压接和密封铝充气管的端部。高压是不需要的,所以管不变形,他们可以密封充分充电。该工艺也用于铆接外壳。

巴西特说,在组装气囊的所有过程中,最棘手的是测量和分配产生气体的药剂。这件事必须精确地做。由于化学物质的挥发性和毒性,这项工作是在一个封闭的空间里用自动化设备完成的。

安全气囊的可靠性是至关重要的,因此在组装过程中设备会受到严格的检查。机器视觉对于以线速度捕捉缺陷至关重要。例如,视觉系统习惯于:
  • 在点火器中找到故障部件和缺失的引脚连接。
  • 测量雷管触点的临界尺寸。
  • 检测充气罐中缺少的垫圈。
  • 检查模块外壳的孔的存在,位置和直径,这决定了袋子膨胀的速度。
Mikron Assembly Technology (Aurora, CO)的业务开发经理Paul Beduze表示,在组装气囊组件时,“在将其装入夹具或组件后,每个部件的存在和位置都会立即得到验证。”“关键的装配步骤会通过多个维度的检查进行独立验证,在整个装配过程中,每个设备都会跟踪数据。生产数据的可追溯性……是原始设备制造商的主要要求。”

机器视觉并不是用于安全气囊的唯一检测技术。氦质谱仪检测膨胀模块中的微小泄漏。x射线检查系统检查已完成的组件的完整性和松动的部件,如果袋子一旦展开,可能会变成弹丸。