制动液加注系统在汽车生产线上属于装配工艺设备,主要功用是完成汽车制动液的加注。随着汽车生产效率的不断提高,加注节拍也越来越快,一般要求在45~80s内完成制动液的加注。加注过程要求首先对汽车制动系统进行抽真空,使其达到一定真空度时,再将制动液在压力下加入。并要求在抽真空的同时,通过系统真空度的变化来判断制动系统是否有泄漏现象。
制动系统真空度大小将直接影响到汽车性能。即使制动液加注线上只有1例加注泄漏的车辆,除了影响生产节拍和污染车辆外,对该批汽车的整体制动性能也有较大的潜在影响。
曹英1998年对汽车制动液加注设备的设计与自制进行了深入研究。张法林2012年对防冻液加注头做了材质、尺寸、结构上的改进,优化了线上自动加注效率。张和平等2013年为了优化汽车制动液线上加注密封性,对加注枪矩形密封圈性能做了优化设计。但是目前并没有专门针对汽车总装线上常见的真空加注漏液故障的分析和研究。本文主要针对C50E总装线上加注制动液泄漏的故障进行全面的原因分析,通过排除法找到了漏液的根本原因,并优化了设计方案,最后进行了潜在失效模式扩展分析和管理问题追溯,以期能对今后的线上加注漏液故障分析提供借鉴。
一、线上加注工艺分析
在汽车装配流水线上,汽车制动液常采用抽真空负压加注,其原因一方面是:如果加注容腔的进液路径较长、通径较小而又无其它排气口,则加注时液体容易堵塞管路,使得腔内空气难以排出,无法持续加注,这时需采用负压抽真空加注。另外,制动液对于介质中的空气溶解度有一定要求,若仍采用正压加注,则会造成空气的溶入,从而影响汽车的安全性。
目前,大多数汽车制造厂在总装线上加注制动液时都采用真空加注机,使用真空加注机有以下优点:极大的缩短加注的时间,人工加注至少需要30min,而真空加注机可以在2min内完成;保证制动液管路的真空度,确保车辆的制动效果;降低操作工劳动强度;降低车辆的生产成本;提高工厂环境的清洁度。
(一)制动液加注设备的工作原理
制动液真空加注机的工作原理主要是通过PLC(可编程逻辑控制器)操作系统控制各电气动力部件,完成对需加注的容器一次真空,大漏、小漏检测,二次真空,定压加注,当加注到压力平衡后通大气、回吸,将多余的液体回吸至需要的液面,从而完成一个加注循环。
以德国杜尔的制动液加注设备为例,设备主要构成有:机柜、液压管路部分、真空泵单元、电气控制单元(操作面板用的是西门子系统)、气动控制单元、加注单元(含加注管和加注枪)、随动轨道及随动单元等。如图1所示。
(二)制动液加注过程
制动液的加注过程分为摘枪、夹紧、抽真空、稳压检漏、二次真空、加注、保压、吹气、回吸、松夹、净化、挂枪等过程,整个加注过程节拍约150s。加注工序见表1。