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汽车安全气囊是保障汽车副驾驶人员生命安全必不可少的安全装置。随着人民生活水平的不断提高，我国家庭汽车拥有量的比例在不断增长，对汽车的需求量越来越大，汽车的生产和销售量也水涨船高 ，这就对汽车生产的 自动化水平提出了更高的要求。P席安全气囊部件是由气囊包、发生器、和气囊盒组成。在装配过程中，由4个M5的防脱出螺母连接。由于其在使用中的特殊性，在装配过程 中需要对 3个工件的型号是否对应 、螺母紧固的扭力、螺纹是否完好等一系列数据进行确认，确保万无一失。而在生产过程中，产品变化频率很高，对生产操作人员提出了极高的要求，精力和体力消耗极大。安全气囊智能拧紧机有效地解决了这一问题，极大地提高了产品的装配质量，降低了操作工人的劳动强度。
2装配工艺及设备工作原理
汽车安全气囊装配工艺流程是：(1)取出气囊盒和气囊，确定工件型号与工单是否一致，检查气囊、气囊盒是否完好。(2)将气囊装入气囊盒，并将工件方殳人夹具，安装发生器、夹紧工件。(3)分别扫描气囊盒和发生器上的条形码，确认气囊、气囊盒、发生器和工单是否一致，安装位置是否正确。(4)手工将螺母拧上紧固螺杆，手持伺服扭力扳手分别紧固4个螺母。紧固螺母时，被紧螺母达到设定扭矩时，伺服扳手输出信号，同时，工件上方有 4个光电传感器以判断4个螺母是否全部安全紧固。(5)使用专用验具检验螺母是否紧固到位。智能拧紧机的开发，将第 4步、第 5步合并且自动完成。拧紧设备主要由伺服扳手、电动缸、夹具及机架组成。拧紧机工作时依次 自动找正并拧紧螺母。
拧紧机结构，如图 1所示。工件汽车安全气囊4安装在夹具5中，由夹紧机构 10夹紧或松开工件。伺服拧紧扳手 2通过 、y轴的电动缸找正螺栓与螺母位置，然后由扳手头 9将螺母拧紧在工件适当的位置上。伺服拧紧扳手在 PLC的控制下可以进行 、y、 个方向移动 ，方便的找到螺 目所在位置 ，完成汽车安全气囊装配工作。光栅 7起到安全保护作用。
3机械结构设计
机架是整个设备的支撑部件 ，所有零件均安装在机架上。机架的主体部分采用铝型材制造，工作台面采用钢板制造。机粜上安装有3个电动缸，以实现伺服扳手在 、l，、Z3个方向上的移动。母拧紧设备的伺服拧紧扳手在3+h-向上的运动由电动缸控制。电动缸型号选用日本某公司RCP2系列的电动缸。电动缸控制原理，如图2所示。
4电气控制
在装配生产线上自动拧紧机的工作过程如下：工件到位，传感器检测到工件位置并给出信号，PLC判断全部条件满足，夹具到达拧紧位置。条码枪或者 PLC读取汽车安全气囊号或者零件号，并将此号码输入给拧紧机，拧紧机根据号码自动选择拧紧程序。电动缸带动拧紧扳手，自动对准，开始拧紧。按工艺要求拧紧合格后，拧紧扳手自动缩回，夹具运动，工件放行。如拧紧机拧紧扭矩已达到设定值，而z轴位置没有到位，或者 z轴位置已到位，而未达到设定扭矩，系统报警，提醒工作人员立刻将不合格品隔离处理。全部工作过程由PLC来控制。拧紧结果根据用户要求保存或不保存，或者通过工厂网络传输到服务器。系统在进^自动工作状态时，光栅保护启动，防止人员误入，造成伤害。控制系统主程序流程图，如图3所示。伺服扳手紧固程序，如图 5所示。工件上共有 4个点上有螺母需要夹紧。工件螺丝布置图，如图 4所示伺服扳手首先到达。4点进行螺母拧紧动作，而后依次到达D、C、B点拧紧螺母。
下面对伺服扳手紧固程序流程图进行详细说明。
一步：系统发出到达A点指令；第二步：判断 点位置。如果位置不正确 ，则返回上以程序继续找正。如果位置正确，即 、y
轴位置正确，则进入下一步。但是，在规定时间内不能到达A位，则进入故障处理程序。第三步：伺服扳手拧紧动作，伺服扳手沿 z轴下降，并开始拧紧。第四步：进入循环判断程序，分别对扳手扭矩、z轴的推力、z轴的位置进行判断分析。只有当扭矩输出信号、z轴的位置信号、z轴推力信号同时满足，A点紧固完成。(1)如果扭矩信号输出，而z轴位置信号未输出，说明螺纹有问题，系统报警；(2)如果 z轴位置信号、z轴推力信号输出，而未扭矩输出信号，系统报警；(3)在规定时间内3个信号之一没有输出，系统报警，进入故障处理程序。 点螺母拧紧后，依次分别对D点、B点、c点螺母进行紧固。待A、B、C、D点螺母均被紧固后，系统发出完成指令，光栅保护关闭，进人下一个循环。
5结语
目前大多数汽车安全气囊生产厂家在装配时拧紧螺母是靠操作工手握螺母拧紧扳手人工找正螺栓位置，完成螺母拧紧工序。工作过程中，操作工不断重复单一动作，极易造成操作工某一生理部位疲劳过度，使本来就不高的生产效率进一步降低。由于是靠操作工人为确定各个螺母的拧紧程度，螺母拧紧的一致陛难以保证。操作工动作单一，劳动强度大，螺母拧紧程度一致陛差。安全气囊安装是否可靠，与汽车的安全I生直接相关。根据生产要求，设计了新型的智能螺母拧紧设备。智能型螺母拧紧设备结构紧凑，自动化程度高，应用范围广，工作安全可靠，避免了手工操作时的漏拧及拧紧力矩不均等问题。与同类设备相比，在同等功能的情况下，该设备具有尺寸小 、占地面积小 、占用空间少和成本低的优点。
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