论文部分内容阅读
[摘 要]近十年随着汽车工业的发展，车轮装配技术由人工装配向自动化设备装配发展，在此过程中生产人员在减少，生产产量在增加，在此发展趋势的推动下如何保证产品的质量降低客户的风险显得尤为重要。本文根据大量实践，通过对车轮自动化装配设备的研究，着重对车轮装配过程中的划伤进行了阐述，并提出了预防改造措施。
[关键词]车轮；装配；划伤
中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0306-01
1 前言
近十余年来， 中国正逐渐成为世界汽车制造业重要地区，我国汽车行业也取得了高速发展自 2009 年成为世界汽车第一产销大国后，我国已连续八年蝉联世界第一， 截至2017年12月， 我国汽车产销量全年已分别达到2901.5万辆和 2887.9万辆，伴随汽车制造的高速发展，从目前车轮装配的发展来看，虽然在技术上与国外知名厂家还有一定的差距，但是随着自动化设备的广泛应用，车轮装配在产品质量和生产效率上有了较大的提高，因此，对于车轮装配行业的快速发展，必须认识到自动化设备所起的作用，应将自动化设备作为车轮装配行业的主要设备，努力提高自动化设备的应用比例，全面提高车轮装配行业的发展质量，使轮胎行业能够在产品质量和生产效率上都有显著的提高，促进车轮装配行业的全面发展。
2 自动化设备在车轮装配行业中的应用
大批量的车轮装配生产是当今汽车最终装配的关键工序过程之一，这需要每个过程具有最大限度的灵活性。不断增加的车辆款式和汽车结构配置特点也增加了车轮种类，对装配提出了更高的要求。与此同时，包括胎压控制系统、车轮优化及均匀性测试等日益严格的品质与安全要求，都极大提高了装配成本。 由于自动化设备具有加工能力强、加工精度高等特点，在轮胎生产过程中能够有效提高轮胎产品质量，满足轮胎生产的质量要求，提高轮胎的耐磨性和使用寿命。基于这一特点，自动化设备对提高轮胎生产的整体质量有着重要的促进作用，有效满足了轮胎行业的发展需要。为了从根本上提高车轮装配行业的产品质量和生产效率，在车轮装配过程中，自动化设备得到了大面积的运用，从目前车轮装配行业的生产情况来看，自动化设备主要应用在自动化装胎机、自动化充气机、自动化平衡机几个方面。
2.1 自动化装胎机在轮胎轮辋合装的重要应用
轮胎与轮辋的合装是车轮装配中的重要工序，关系到轮胎的根本功能与质量，自动化装胎机目前分为机器人装胎机与机械式装胎机两大类，工艺上均为旋转拨胎、旋转压胎实现的轮胎与轮辋的合装，装配过程满足规定尺寸的覆盖范围，所有定位、夹紧、装配动作均由伺服电机完成，并在装配过程中可以监控相关力矩位移曲线，由此可见自动化装胎设备在轮胎与轮辋的合装工序中得到了重要应用。
2.2自动充气机的重要应用
合装完成后，没有充气的车轮将通过传送带进入充气机进行充气。充气机配备多个充气环，每个充气环涵盖两种车轮尺寸，可在两秒钟内准备就绪，全自动化充气机能够适应不同尺寸的轮辋，根据不同型号数据自动调整更换充气环自动适应14-19寸轮辋，在充气过程中可以监控压力曲线，充气控制精度0.1Bar，可以显示、记录、保存、导出充气压力参数，能够对数据进行收集和统计，并能生成统计图表有效的提升了生产效率并且保证了产品质量，由此可见自动化充气设备在车轮充气工序中得到了重要应用。
2.3自动平衡机的重要应用
为了使车辆在高速行驶时更加平稳，充气后车轮动平衡测试是车轮装配中的重要工序，车轮合件应经过精密的全自动平衡测量，测量数据通过设备信息通讯传递给修正工位，使用粘贴式、挂钩式平衡块对车轮上下平面的不平衡量进行修正，设备重复装夹测量精度≤ 2g，提升了生产效率，保证了车辆行驶的平稳，由此可见自动化平衡设备在车轮平衡修正序中得到了重要应用。
3 自动化设备在装配过程中对轮胎的划伤
（1）轮胎组装过程中，胎唇和轮辋过盈配合，如图1所示，轮胎要进入轮辋，必须依靠拨胎轮把胎唇挡出轮辋上沿区域，然后压胎轮将轮胎压入轮辋，如图2所示，出现拨胎轮安装位置超越上轮沿圆周最大半径时，装配唇口较硬的轮胎，轮胎唇口的弹性可变形量较小，装胎旋转电机扭矩足够大，会出现强制拨胎状态发生，强制拨胎可能会导致两个后果：轮胎划伤或装胎驱动电机电流过载报警停机。
（2）装胎头在旋转过程中，抱臂向轮胎行驶面施加压力，装胎头组件高速旋转，拨胎轮直接和胎唇接触，压胎轮和轮胎侧接触，整个过程中只有拨胎轮和压胎轮和轮胎唇口接触，压胎轮为垂直方向接触，当拨胎轮安装超出轮辋边沿时，在旋转拨胎过程中轮胎唇口需要较大的形变易发生轮胎撕裂划伤，所以在车轮装配过程中划伤主要由拨胎轮横向切割所致。
4车轮装配过程中划伤的避免
由于在车轮装配过程中发生的划伤往往具有隐蔽性的特点，而轮胎的划伤往往又伴随着爆胎的风险，为了社会责任和将客户的风险降至最低，这需要从以下几方面入手解决：
4.1由于车轮在装配中，轮胎和轮辋的过盈配配合是保证装胎成功的重要因素，不同批次的轮胎、轮辋他们的公差，需要我们的检验人员进行测量得到一个公差值，只有符合公差范围的轮胎、轮辋零件才能上线使用，这是防止装配中划伤的首要条件。
4.2设备在安装调试过程中，使拨胎轮外边缘运动轨迹不超过轮辋外经，减少轮胎装配过程中唇口的形变量，拨胎轮与压胎轮应为可以滚动的设计方式，减少硬摩擦。
4.3在装胎前对轮胎胎唇进行润滑能使轮胎拆装变得顺畅，避免划伤轮胎，保护轮胎，防止轮辋划伤变形，轮胎的润滑液不可多也不可少，过多的润滑液会对后续的平衡造成影响，过少的润滑液将造成轮胎无法装配而划伤。
4.4并在日常使用建立完善的点检制度，这些点检项目有：将拨胎轮与轮辋垂直位置、水平位置关系，拨胎轮、压胎轮是否卡死，有无松动等等纳入点检，每个生产班次记录点检数据，发现异常及时处理。
4.5车轮装配设备需能够生成装配过程的扭力位移监控曲线，针对不同的轮胎设置不同的保护力矩，保护力矩的设置需要合理，保证在非正常状态可以超过扭力值报警而不划伤轮胎，此保护扭力值根据不同的轮胎而不同，通常在200N.m至400N.m，这需要在设置参数前进行破坏力批量试验。
结语
通过本文的分析可知，自动化设备在轮胎装配行业中得到了的应用，不但提高了轮胎装配行业的整体生成效率，还对轮胎装配行业的质量产生了重要的推动作用，同时也对自动化设备相关的划伤风险进行了分析和探讨，考虑到自动化设备在轮胎装配行业中的重要作用，我們应认识到自动化设备的发展前景，提高自动化设备的应用范围，使自动化设备成为轮胎装配行业发展的重要推动因素，促进轮胎装配行业的快速发展。
参考文献
[1]杨开九.轮胎行业自动化设备发展前景[J].科技创新与应用，2013，18.
[关键词]车轮；装配；划伤
中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0306-01
1 前言
近十余年来， 中国正逐渐成为世界汽车制造业重要地区，我国汽车行业也取得了高速发展自 2009 年成为世界汽车第一产销大国后，我国已连续八年蝉联世界第一， 截至2017年12月， 我国汽车产销量全年已分别达到2901.5万辆和 2887.9万辆，伴随汽车制造的高速发展，从目前车轮装配的发展来看，虽然在技术上与国外知名厂家还有一定的差距，但是随着自动化设备的广泛应用，车轮装配在产品质量和生产效率上有了较大的提高，因此，对于车轮装配行业的快速发展，必须认识到自动化设备所起的作用，应将自动化设备作为车轮装配行业的主要设备，努力提高自动化设备的应用比例，全面提高车轮装配行业的发展质量，使轮胎行业能够在产品质量和生产效率上都有显著的提高，促进车轮装配行业的全面发展。
2 自动化设备在车轮装配行业中的应用
大批量的车轮装配生产是当今汽车最终装配的关键工序过程之一，这需要每个过程具有最大限度的灵活性。不断增加的车辆款式和汽车结构配置特点也增加了车轮种类，对装配提出了更高的要求。与此同时，包括胎压控制系统、车轮优化及均匀性测试等日益严格的品质与安全要求，都极大提高了装配成本。 由于自动化设备具有加工能力强、加工精度高等特点，在轮胎生产过程中能够有效提高轮胎产品质量，满足轮胎生产的质量要求，提高轮胎的耐磨性和使用寿命。基于这一特点，自动化设备对提高轮胎生产的整体质量有着重要的促进作用，有效满足了轮胎行业的发展需要。为了从根本上提高车轮装配行业的产品质量和生产效率，在车轮装配过程中，自动化设备得到了大面积的运用，从目前车轮装配行业的生产情况来看，自动化设备主要应用在自动化装胎机、自动化充气机、自动化平衡机几个方面。
2.1 自动化装胎机在轮胎轮辋合装的重要应用
轮胎与轮辋的合装是车轮装配中的重要工序，关系到轮胎的根本功能与质量，自动化装胎机目前分为机器人装胎机与机械式装胎机两大类，工艺上均为旋转拨胎、旋转压胎实现的轮胎与轮辋的合装，装配过程满足规定尺寸的覆盖范围，所有定位、夹紧、装配动作均由伺服电机完成，并在装配过程中可以监控相关力矩位移曲线，由此可见自动化装胎设备在轮胎与轮辋的合装工序中得到了重要应用。
2.2自动充气机的重要应用
合装完成后，没有充气的车轮将通过传送带进入充气机进行充气。充气机配备多个充气环，每个充气环涵盖两种车轮尺寸，可在两秒钟内准备就绪，全自动化充气机能够适应不同尺寸的轮辋，根据不同型号数据自动调整更换充气环自动适应14-19寸轮辋，在充气过程中可以监控压力曲线，充气控制精度0.1Bar，可以显示、记录、保存、导出充气压力参数，能够对数据进行收集和统计，并能生成统计图表有效的提升了生产效率并且保证了产品质量，由此可见自动化充气设备在车轮充气工序中得到了重要应用。
2.3自动平衡机的重要应用
为了使车辆在高速行驶时更加平稳，充气后车轮动平衡测试是车轮装配中的重要工序，车轮合件应经过精密的全自动平衡测量，测量数据通过设备信息通讯传递给修正工位，使用粘贴式、挂钩式平衡块对车轮上下平面的不平衡量进行修正，设备重复装夹测量精度≤ 2g，提升了生产效率，保证了车辆行驶的平稳，由此可见自动化平衡设备在车轮平衡修正序中得到了重要应用。
3 自动化设备在装配过程中对轮胎的划伤
（1）轮胎组装过程中，胎唇和轮辋过盈配合，如图1所示，轮胎要进入轮辋，必须依靠拨胎轮把胎唇挡出轮辋上沿区域，然后压胎轮将轮胎压入轮辋，如图2所示，出现拨胎轮安装位置超越上轮沿圆周最大半径时，装配唇口较硬的轮胎，轮胎唇口的弹性可变形量较小，装胎旋转电机扭矩足够大，会出现强制拨胎状态发生，强制拨胎可能会导致两个后果：轮胎划伤或装胎驱动电机电流过载报警停机。
（2）装胎头在旋转过程中，抱臂向轮胎行驶面施加压力，装胎头组件高速旋转，拨胎轮直接和胎唇接触，压胎轮和轮胎侧接触，整个过程中只有拨胎轮和压胎轮和轮胎唇口接触，压胎轮为垂直方向接触，当拨胎轮安装超出轮辋边沿时，在旋转拨胎过程中轮胎唇口需要较大的形变易发生轮胎撕裂划伤，所以在车轮装配过程中划伤主要由拨胎轮横向切割所致。
4车轮装配过程中划伤的避免
由于在车轮装配过程中发生的划伤往往具有隐蔽性的特点，而轮胎的划伤往往又伴随着爆胎的风险，为了社会责任和将客户的风险降至最低，这需要从以下几方面入手解决：
4.1由于车轮在装配中，轮胎和轮辋的过盈配配合是保证装胎成功的重要因素，不同批次的轮胎、轮辋他们的公差，需要我们的检验人员进行测量得到一个公差值，只有符合公差范围的轮胎、轮辋零件才能上线使用，这是防止装配中划伤的首要条件。
4.2设备在安装调试过程中，使拨胎轮外边缘运动轨迹不超过轮辋外经，减少轮胎装配过程中唇口的形变量，拨胎轮与压胎轮应为可以滚动的设计方式，减少硬摩擦。
4.3在装胎前对轮胎胎唇进行润滑能使轮胎拆装变得顺畅，避免划伤轮胎，保护轮胎，防止轮辋划伤变形，轮胎的润滑液不可多也不可少，过多的润滑液会对后续的平衡造成影响，过少的润滑液将造成轮胎无法装配而划伤。
4.4并在日常使用建立完善的点检制度，这些点检项目有：将拨胎轮与轮辋垂直位置、水平位置关系，拨胎轮、压胎轮是否卡死，有无松动等等纳入点检，每个生产班次记录点检数据，发现异常及时处理。
4.5车轮装配设备需能够生成装配过程的扭力位移监控曲线，针对不同的轮胎设置不同的保护力矩，保护力矩的设置需要合理，保证在非正常状态可以超过扭力值报警而不划伤轮胎，此保护扭力值根据不同的轮胎而不同，通常在200N.m至400N.m，这需要在设置参数前进行破坏力批量试验。
结语
通过本文的分析可知，自动化设备在轮胎装配行业中得到了的应用，不但提高了轮胎装配行业的整体生成效率，还对轮胎装配行业的质量产生了重要的推动作用，同时也对自动化设备相关的划伤风险进行了分析和探讨，考虑到自动化设备在轮胎装配行业中的重要作用，我們应认识到自动化设备的发展前景，提高自动化设备的应用范围，使自动化设备成为轮胎装配行业发展的重要推动因素，促进轮胎装配行业的快速发展。
参考文献
[1]杨开九.轮胎行业自动化设备发展前景[J].科技创新与应用，2013，18.