一种汽车安全气囊自动卷折装置及卷折方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种汽车安全气囊自动卷折装置及卷折方法，通过气缸驱动夹紧拉杆，实现上下卷刀夹紧安全气囊的动作；通过伺服电机驱动行星减速机，实现增大旋转力矩，再通过同步传动轮，驱动旋转轴旋转，实现卷刀可夹持物体旋转，为避免气动系统的气管出现旋转缠绕现象，通过旋转连接机构实现气缸与卷刀脱离，进而保障安全气囊在加持、旋转卷折过程中气缸不随卷刀旋转。此外，为了保障安全气囊夹持到位，本系统利用摄像头观测上下卷刀的距离，并通过反馈控制器实现夹持到位自动检测，防止夹持过松或者过紧，而导致安全气囊在卷折过程中滑动或挤压损毁。本发明专利技术具有自动化程度高、体积小、可实现将气囊折叠尺寸小最化的特点，且卷刀换型灵活方便。型灵活方便。型灵活方便。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车安全气囊自动卷折装置及卷折方法


[0001]本专利技术属于汽车零部件
，具体涉及一种汽车安全气囊自动卷折装置及卷折方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国汽车产业的不断发展和汽车保有量的不断增加，随之而来的交通安全、驾乘安全问题也不断地被人们更加重视。安全气囊是现代汽车重要的驾乘人员约束系统设备之一，如何降低安全气囊展开过程中对人员的损伤是汽车被动安全领域的重要研究内容。为了节省空间，汽车安全气囊在安装在车辆之前需要被折叠。当安全气囊被激活时，气体流入安全气囊中，以致安全气囊基于内部压力而自动展开。在这种安全气囊中，充气性能在很大程度上取决于该安全气囊的折叠方式和卷折一致性。传统的生产工艺往往采用手工折叠或机器卷折，而由机器折叠的过程中往往开环控制的方式，对生产效率和产品一致性有很大的不可控因素，使得汽车安全气囊的可靠性存在一定的隐患。
[0003]如何设计一种对空间依赖小、能够适用于多种类型安全气囊而且能够精准控制的自动卷折装置，对于提升产品一致性，保障高效生产和汽车驾乘人员安全是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种汽车安全气囊自动卷折方法及装置，能够用于汽车安全气囊产品高效、高质量自动化生产。
[0005]本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种汽车安全气囊自动卷折装置，包括卷折机构；
[0007]所述卷折机构能够沿水平方向移动；所述卷折机构包括支架，该支架上安装有旋转轴、夹紧拉杆和气囊夹持机构；
[0008]所述旋转轴与所述夹紧拉杆滑动连接；所述气囊夹持机构能够绕旋转轴转动；所述气囊夹持机构包括上卷刀和下卷刀；当卷折机构不移动时，下卷刀水平设置，夹紧拉杆水平移动，上卷刀在凸轮机构的驱动下做顺时针运动与下卷刀夹紧安全气囊。
[0009]所述气囊夹持机构还包括上卷刀固定座、下卷刀固定座、上旋钮柱塞和下旋钮柱塞；
[0010]所述上卷刀通过上旋钮柱塞安装在上卷刀固定座；所述下卷刀通过下旋钮柱塞安装在下卷刀固定座。
[0011]所述凸轮机构包括转动爪、推动轴、转动轴和U型架；
[0012]所述旋转轴一端安装有所述U型架；所述下卷刀固定座安装在U型架一侧位置处；所述转动爪中间部分通过转动轴安装在U型架内侧，转动爪一端安装在上卷刀固定座上；所述转动爪另一端设有与推动轴相适配的条形通槽；所述推动轴中间部分安装在夹紧拉杆一端上，推动轴两端设于对应的转动爪的条形通槽内；当夹紧拉杆水平移动，推动轴推动转动
爪的条形通槽，转动爪绕转动轴顺时针转动，上卷刀与下卷刀夹持安全气囊。
[0013]所述卷折机构还包括气缸Ⅰ；所述夹紧拉杆由气缸Ⅰ驱动水平移动。
[0014]所述卷折机构还包括伺服电机、行星减速机、同步带和传动轮；
[0015]所述支架上安装有伺服电机、行星减速机、同步带和传动轮Ⅰ；
[0016]所述伺服电机通过行星减速机带动传动轮Ⅰ转动；
[0017]所述传动轮Ⅰ通过同步带与对应的传动轮Ⅱ传动相连；
[0018]所述传动轮Ⅱ与旋转轴相连接。
[0019]本汽车安全气囊自动卷折装置还包括丝杠机构；所述丝杠机构包括丝杠支座、丝杠和滑块螺母；所述丝杠支座上水平安装有丝杠；所述滑块螺母一端安装在丝杠上，另一端上安装有所述卷折机构。
[0020]本汽车安全气囊自动卷折装置还包括包括气缸Ⅱ；所述气缸Ⅱ一端安装在丝杠支座上，气缸Ⅱ的活塞杆安装在所述卷折机构上；
[0021]所述丝杠支座两端分别安装有气缸磁性开关，判断气缸Ⅱ在前位还是后位。
[0022]一种汽车安全气囊自动卷折装置的卷折方法，该卷折方法包括如下步骤：
[0023]S1：人工铺平安全气囊，平整展开至下卷刀之上，下卷刀上的压力传感器感应安全气囊铺平；
[0024]S2：气缸1驱动夹紧拉杆水平移动，夹紧拉杆上的推动轴推动转动爪的条形通槽，推动转动爪及上卷刀绕转动轴顺时针旋转运动，从而实现机构上、下卷刀夹紧安全气囊的动作(中间通过旋转连接机构实现气缸不随卷刀旋转，避免了气管的旋转缠绕现象)；
[0025]S3：通过摄像头观测上卷刀和下卷刀的开合角度，实现上、下卷刀夹持到位检查和反馈控制，防止夹持过松或者过紧，而导致安全气囊在卷折过程中滑动或挤压损毁；
[0026]S4：通过伺服电机驱动行星减速机，实现增大旋转力矩，再通过传动轮Ⅰ、同步带和传动轮Ⅱ，驱动旋转轴旋转，使得气囊夹持机构绕旋转轴转动，与此同时丝杆机构带动卷折机构沿丝杠轴向水平移动，从而实现安全气囊的卷折，通过设置伺服电机的参数来控制旋转的速度，该步骤动作的节拍满足设备整体节拍；
[0027]S5：卷折到位后，通过气缸Ⅱ带动卷折机构反向移动，带动上卷刀和下卷刀脱离安全气囊，两个磁性开关分别通过感应气缸Ⅱ的活塞位置判断卷折机构的位置，伸出位/缩回位。
[0028]优选地，所述步骤S3中，通过图像预处理、边缘检测和霍夫变换，提取到上卷刀和下卷刀在图像中的边缘信息，当上卷刀和下卷刀内侧边缘像素差位于预设阈值区间，则认为夹持到位。
[0029]优选地，所述步骤S3中，当出现夹持过松或者过紧问题，通过PID控制器控制气缸Ⅰ伺服系统，实现精准反馈控制，保障产品一致性。
[0030]进一步地，在所述步骤S4中，上卷刀、下卷刀从安全气囊的边缘围绕旋转轴开始卷折。
[0031]本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提出的一种汽车安全气囊自动卷折方法及装置，与现有技术相比，具有以下优点：
[0032]1.通过夹紧拉杆拉动凸轮机构实现上卷刀、下卷刀的闭合或者张开，避免了以往的机构卷刀的张开/夹紧通过安装在旋转轴端面的气爪来实现，卷折时气爪旋转，体积较
大，且由于旋转轴与夹紧拉杆的滑动连接，避免气缸随旋转轴转动引起的气管、磁型开关信号线的走线问题，具有更小的体积，使得本专利技术中的安全气囊自动卷折方法及装置能够适用于更多的场合；
[0033]2.通过本专利技术所设计的气囊夹持机构，能够使得卷刀换型更加灵活方便；
[0034]3.通过视觉检测安全气囊卷折到位情况并通过PID控制器进行反馈控制，提升了系统的智能化、自动化程度和产品的一致性。
附图说明
[0035]图1为本专利技术汽车安全气囊自动卷折装置的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术中卷折机构的内部结构示意图；
[0037]图3为本专利技术中夹持机构的安装示意图；
[0038]图4为本专利技术中凸轮机构的内部结构示意图；
[0039]图5为本专利技术中凸轮机构的位置结构示意图；
[0040]图6为本专利技术中基于视觉的卷刀夹持到位算法流程图。
[0041]图中标记说明：1
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气囊夹持机构，11
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上卷刀，12
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下卷刀，13
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上卷刀固定座，14
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下卷刀固定座，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车安全气囊自动卷折装置，包括卷折机构；所述卷折机构能够沿水平方向移动；所述卷折机构包括支架，该支架上安装有旋转轴、夹紧拉杆和气囊夹持机构；所述旋转轴与所述夹紧拉杆滑动连接；所述气囊夹持机构能够绕旋转轴转动；所述气囊夹持机构包括上卷刀和下卷刀；当卷折机构不移动时，下卷刀水平设置，夹紧拉杆水平移动，上卷刀在凸轮机构的驱动下做顺时针运动与下卷刀夹紧安全气囊。2.根据权利要求1所述的一种汽车安全气囊自动卷折装置，其特征在于：所述气囊夹持机构还包括上卷刀固定座、下卷刀固定座、上旋钮柱塞和下旋钮柱塞；所述上卷刀通过上旋钮柱塞安装在上卷刀固定座；所述下卷刀通过下旋钮柱塞安装在下卷刀固定座。3.根据权利要求2所述的一种汽车安全气囊自动卷折装置，其特征在于：所述凸轮机构包括转动爪、推动轴、转动轴和U型架；所述旋转轴一端安装有所述U型架；所述下卷刀固定座安装在U型架一侧位置处；所述转动爪中间部分通过转动轴安装在U型架内侧，转动爪一端安装在上卷刀固定座上；所述转动爪另一端设有与推动轴相适配的条形通槽；所述推动轴中间部分安装在夹紧拉杆一端上，推动轴两端设于对应的转动爪的条形通槽内；当夹紧拉杆水平移动，推动轴推动转动爪的条形通槽，转动爪绕转动轴顺时针转动，上卷刀与下卷刀夹持安全气囊。4.根据权利要求1所述的一种汽车安全气囊自动卷折装置，其特征在于：所述卷折机构还包括气缸Ⅰ；所述夹紧拉杆由气缸Ⅰ驱动水平移动。5.根据权利要求1所述的一种汽车安全气囊自动卷折装置，其特征在于：所述卷折机构还包括伺服电机、行星减速机、同步带和传动轮；所述支架上安装有伺服电机、行星减速机、同步带和传动轮Ⅰ；所述伺服电机通过行星减速机带动传动轮Ⅰ转动；所述传动轮Ⅰ通过同步带与对应的传动轮Ⅱ传动相连；所述传动轮Ⅱ与旋转轴相连接。6.根据权利要求5所述的一种汽车安全气囊自动卷折装置，其特征在于：还包括丝杠机构；所述丝杠机构包括丝杠支座、丝杠和滑块螺母；所述丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙欢，
申请(专利权)人：南京英达迪赛工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：