阅读说明：本技术 一种静盘堵头自动装配检测设备及检测方法 (Automatic assembling and detecting equipment and method for static disc plug ) 是由 程雷 姜立志 吕奇杰 徐喜东 于 2019-07-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种静盘堵头自动装配检测设备及检测方法,包括线体托盘顶升定位机构、静盘升降移载机构、堵头封堵及压入机构、静盘压紧机构、堵头上料机构、静盘定位移载机构和静盘充气机构。线体托盘顶升定位机构用于将线体托盘向上定位顶升；静盘定位移载机构包括定位滑轨和静盘定位工装；静盘定位工装上设有贯通气孔；静盘升降移载机构用于静盘的移载；堵头封堵及压入机构包括堵头拾取安装装置和静盘堵头孔压紧机构；堵头拾取安装装置用于堵头的自动拾取；静盘堵头孔压紧机构用于堵头放置孔的密封压紧；静盘充气机构包括充气头和流量传感器。本发明实现了小空间、密闭状态下静盘堵头的自动装配检测,提高了生产效率,降低了生产成本。(The invention discloses automatic assembly detection equipment and a detection method for a static disc plug. The wire body tray jacking and positioning mechanism is used for upwards positioning and jacking the wire body tray; the static disc positioning and transferring mechanism comprises a positioning slide rail and a static disc positioning tool; the static disc positioning tool is provided with a through air hole; the static disc lifting transfer mechanism is used for transferring the static disc; the plug plugging and pressing mechanism comprises a plug picking and mounting device and a static disc plug hole pressing mechanism; the plug picking and mounting device is used for automatically picking plugs; the static disc plug hole pressing mechanism is used for sealing and pressing the plug placing hole; the static disc inflating mechanism comprises an inflating head and a flow sensor. The invention realizes the automatic assembly detection of the static disc plug in a small space and in a closed state, improves the production efficiency and reduces the production cost.)

一种静盘堵头自动装配检测设备及检测方法

技术领域

本发明涉及制冷压缩机自动装配检测生产所用工艺设备的技术领域，特别是一种静盘堵头自动装配检测设备及检测方法。

背景技术

车用制冷压缩机，其堵头装配在静盘内，在装配过程中需要实时测量排气流量值。现有技术中，通常采用手动装配方式，首先手动用工装将堵头压入静盘内，给静盘充气同时观察排气流量值的变化，直至将堵头压至静盘流量合格范围所对应的位置。

使用上述手动方式，操作速度慢，并且操作繁琐，如果是大批量生产，对操作人员来说劳动强度大，生产效率低，用工成本高，因是手动操作，人眼观察，时间一长人易疲劳、疏忽造成产品质量一致性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种静盘堵头自动装配检测设备及检测方法，该静盘堵头自动装配检测设备及检测方法省时、省力、装配效率高、且产品质量稳定性好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种静盘堵头自动装配检测设备，设置在线体的堵头组装工位，包括线体托盘顶升定位机构、静盘升降移载机构、堵头封堵及压入机构、静盘压紧机构、堵头上料机构、静盘定位移载机构和静盘充气机构；

线体上沿传输方向放置布设有若干块线体托盘，每块线体托盘顶部均能定位放置一个静盘；

线体托盘顶升定位机构位于堵头组装工位的正下方，用于将位于堵头组装工位上的线体托盘向上定位顶升。

静盘定位移载机构包括定位滑轨、定位移载驱动装置和静盘定位工装；定位滑轨设置在堵头组装工位的一侧，定位滑轨具有静盘上料工位和堵头上料检测工位；静盘定位工装能在定位移载驱动装置的驱动下沿滑轨在静盘上料工位和堵头上料检测工位之间滑移；静盘定位工装上设置有贯通气孔。

静盘升降移载机构能将静盘在位于堵头组装工位上且处于顶升状态的线体托盘和位于静盘上料工位的静盘定位工装之间进行转移。

静盘定位工装对放置其上的静盘进行定位，并使静盘中的堵头放置孔与贯通气孔相连通。

静盘压紧机构位于堵头上料检测工位的正上方，静盘压紧机构能将位于堵头上料检测工位上的静盘顶面进行压紧定位。

堵头上料机构设置在堵头上料检测工位的一侧，具有堵头供给工位，用于堵头的自动供给。

堵头封堵及压入机构包括滑动板和并列设置在滑动板下表面的堵头拾取安装装置和静盘堵头孔压紧机构；滑动板能在堵头供给工位的上方和堵头上料检测工位的上方来回滑移；堵头拾取安装装置能将位于堵头供给工位上的堵头进行自动拾取，在滑动板的作用下移动至堵头上料检测工位的正上方，将自动拾取的堵头压入静盘中的堵头放置孔；静盘堵头孔压紧机构能对位于堵头上料检测工位上静盘的堵头放置孔进行密封压紧；堵头拾取安装装置上设置有压力传感器和能检测堵头压入深度的位移传感器。

静盘充气机构位于堵头上料检测工位的正下方，具有高度能升降的充气头和流量传感器；当充气头高度上升时，能与放置在堵头上料检测工位上静盘中堵头放置孔的底端密封配合。

堵头放置孔中设置有钢球阀座、钢球和弹簧；钢球阀座设置在堵头放置孔的中部，并将堵头放置孔上下依次划分为堵头放置腔和充气腔；钢球设置在堵头放置腔中，能与钢球阀座相配合，并将充气腔密封封堵；弹簧设置在堵头和钢球之间的堵头放置腔中；静盘中还设置有溢流孔，溢流孔并列设置在堵头放置腔的一侧，且溢流孔的底部高度高于钢球阀座的高度；当钢球在外力作用下，向上顶升后，溢流孔能与充气腔相连通；流量传感器能用于检测充气腔中气体流量的变化值。

还包括控制器，控制器分别与压力传感器、位移传感器和流量传感器相连接。

静盘定位移载机构还包括静盘定位工装调型机构，该静盘定位工装调型机构能对不同规格型号的静盘定位工装进行装夹定位。

静盘具有两个定位通孔，线体托盘和静盘定位工装上均具有能与两个定位通孔相配合的两根静盘定位销。

静盘升降移载机构具有移载滑轨，堵头封堵及压入机构具有堵头上料滑轨；其中，移载滑轨平行布设在定位滑轨的正上方，且均与线体相垂直；上料滑轨与移载滑轨位于同一高度，且垂直于移载滑轨。

堵头上料机构包括堵头推送块、推送装置、固定板和堵头顶出气缸；固定板高度位置固定，堵头推送块设置在固定板上，堵头推送块沿长度方向均匀布设有若干个堵头放置槽，用于放置堵头；堵头推送块能在推送装置的作用下，将每个堵头放置槽中的堵头均推送至堵头供给工位；堵头顶出升降气缸位于堵头供给工位的正下方，能将位于堵头供给工位中的堵头向上顶升。

一种静盘堵头自动装配检测设备，包括如下步骤。

步骤1，静盘顶升与移载：线体托盘携带静盘随线体传输至堵头组装工位，线体托盘顶升定位机构将位于堵头组装工位的线体托盘向上顶升；同时，静盘定位移载机构中的静盘定位工装滑移至静盘上料工位；静盘升降移载机构将位于堵头组装工位中线体托盘上的静盘移载至处于静盘上料工位中的静盘定位工装上，并使静盘中的堵头放置孔与静盘定位工装上的贯通气孔相连通。

步骤2，静盘压紧定位：静盘定位工装从静盘上料工位滑移至堵头上料检测工位；静盘压紧机构中的压紧工装高度下降，将位于堵头上料检测工位上静盘的顶面压紧定位。

步骤3，静盘漏气检测，包括如下步骤：

步骤31，堵头放置孔顶端密封：堵头封堵及压入机构中的静盘堵头孔压紧机构滑移至堵头上料检测工位，并将堵头放置孔的顶端压紧密封。

步骤32，堵头放置孔底端密封：静盘充气机构中的充气头高度上升，穿过贯通气孔后，与堵头放置孔的底端密封配合。

步骤33，漏气检测：充气头向堵头放置孔内充气，通过流量传感器检测静盘的漏气情况。

步骤4，当步骤3中的静盘漏气检测为不合格时，跳过此步骤，直接进入步骤6；当步骤3中的静盘漏气检测为合格时，进行堵头拾取，具体包括如下步骤：

步骤41，堵头供料：推送装置将堵头推送块中放置有堵头的堵头放置槽推送至堵头供给工位，堵头顶出气缸将位于堵头供给工位中的堵头从堵头放置槽中向上顶升。

步骤42，堵头拾取：堵头封堵及压入机构中的堵头拾取安装装置滑移至堵头供给工位，并将步骤41中顶升完成的堵头进行拾取。

步骤5，堵头压入，包括如下步骤。

步骤51，堵头预压：静盘堵头孔压紧机构离开堵头上料检测工位，堵头拾取安装装置携带拾取的堵头滑移至堵头上料检测工位，堵头拾取安装装置高度下降，压力传感器用于检测堵头与堵头放置孔之间的压入压力；当压力传感器检测到压力时，表明堵头与堵头放置孔已接触，位移传感器开始工作，测量堵头压入深度。

步骤52，堵头压入：充气头根据测量的堵头压入深度和压入压力，向堵头放置孔内充不同气压的气体，通过流量传感器检测堵头放置孔内充气腔中的流量变化情况；与此同时，堵头拾取安装装置中的顶针将堵头向堵头放置孔内推送压入，位移传感器实时监测堵头的压入深度，压力传感器实时检测堵头的压入压力，并根据流量传感器所检测的流量数据以及所需要的气体流量范围，指导并确定堵头的压入深度。

步骤6，静盘复位：堵头封堵及压入机构和静盘压紧机构复位，静盘定位移载机构中的静盘定位工装从堵头上料工位滑移至静盘上料工位；接着，静盘升降移载机构将位于静盘上料工位上的静盘转移至位于顶升状态的线体托盘上；线体托盘顶升定位机构复位；线体向前传输，进行下一个静盘的堵头组装及检测。

步骤1中，静盘定位移载机构通过静盘定位工装调型机构对不同规格型号的静盘定位工装进行装夹定位。

本发明具有如下有益效果：本发明实现了小空间、密闭状态下静盘堵头的自动装配检测，节约了劳动力，提高了产品装配检测质量和生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明一种静盘堵头自动装配检测设备的结构示意图。

图2是线体托盘顶升定位机构的结构示意图。

图3是静盘升降移载机构的结构示意图。

图4是堵头压入、静盘堵头孔压紧机构的结构示意图。

图5是静盘压紧机构的结构示意图。

图6是堵头上料机构的结构示意图。

图7是静盘定位移载机构的结构示意图。

图8是静盘充气机构的结构示意图。

图9是静盘及堵头零件装配示意图。

图10显示了线体托盘的其中一种实例图。

图11显示了静盘中堵头放置孔的纵剖面示意图。

其中有：1台板；2线体托盘顶升定位机构；3静盘升降移载机构；4堵头封堵及压入机构；5静盘压紧机构；6堵头上料机构；7静盘定位移载机构；8静盘充气机构；9控制器；10阀岛；11顶升台支撑块；12气缸固定板；13导杆；14直线轴承；15顶升板；151线体托盘定位柱；16气缸；17顶板；18夹爪机构；19移动板；20升降机构；21移载驱动气缸；22移载滑轨；23移载机构；24堵头拾取安装装置；25滑动板；26静盘堵头孔压紧机构；27压力传感器；28位移传感器；29压紧气缸固定板；30压紧气缸；31压紧工装；32堵头顶出气缸；33堵头推送块；34固定板；35推送气缸；36固定架；37伺服模组固定板；38伺服模组机构；39静盘定位工装；40静盘定位工装调型机构；41充气机构固定板；42导杆气缸;43充气头；44流量传感器；45堵头；46静盘；461堵头放置孔；462定位通孔；463钢球；464钢球阀座；465弹簧；466溢流孔；47总线线缆；48线体托盘；481顶升定位柱。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图9所示，每个静盘46均具有堵头放置孔461、溢流孔466和两个定位通孔462。其中，堵头放置孔461用于压入堵头45。

如图11所示，堵头放置孔中设置有钢球阀座464、钢球463和弹簧465。钢球阀座设置在堵头放置孔的中部，并将堵头放置孔上下依次划分为堵头放置腔和充气腔；钢球设置在堵头放置腔中，能与钢球阀座相配合，并将充气腔密封封堵；弹簧设置在堵头和钢球之间的堵头放置腔中。

溢流孔并列设置在堵头放置腔的一侧，且溢流孔的底部高度高于钢球阀座的高度。当钢球在外力作用下，向上顶升后，溢流孔能与充气腔相连通。

本发明中的静盘堵头自动装配检测设备设置在线体的堵头组装工位。

如图1所示，一种静盘堵头自动装配检测设备，包括台板1、线体托盘顶升定位机构2、静盘升降移载机构3、堵头封堵及压入机构4、静盘压紧机构5、堵头上料机构6、静盘定位移载机构7、静盘充气机构8、控制器9和阀岛10。

线体上沿传输方向放置布设有若干块线体托盘48，每块线体托盘顶部均能定位放置一个静盘。如图10所示，每个线体托盘上优选对角处设置有底部开口的顶升定位柱481；每块线体托盘上均至少设置一个静盘放置位，每个静盘放置位放置一个静盘。每个静盘放置位优选设置有两根静盘定位销482。

线体托盘顶升定位机构位于堵头组装工位的正下方，用于将位于堵头组装工位上的线体托盘向上定位顶升。

如图2所示，线体托盘顶升定位机构2优选包括顶升台支撑块11、气缸固定板12、导杆13、直线轴承14、顶升板15和气缸16。顶升台支撑块11设置在台板1上，气缸固定板12固定在顶升台支撑块11上，导杆13、直线轴承14、气缸16设置在气缸固定板12上，顶升板15设置在导杆13上，气缸16驱动顶升板15沿导杆13方向上下滑移。顶升板的对角处设置有与顶升定位柱相插接配合的线体托盘定位销151，用于线体托盘的定位。作为替换，线体托盘顶升定位机构也可以为现有技术中的其他结构等。

如图7所示，静盘定位移载机构包括定位滑轨、定位移载驱动装置、静盘定位工装39和静盘定位工装调型机构40。其中，定位移载驱动装置优选为伺服电机，则定位滑轨和伺服电机构成伺服模组38，伺服模组38优选通过伺服模组固定板37与台板相连接。静盘定位工装39和静盘定位工装调型机构40设置在伺服模组38上沿定位滑轨移动。

上述静盘定位工装调型机构能对不同规格型号的静盘定位工装进行装夹定位。

上述定位滑轨设置在堵头组装工位的一侧的台板上，优选垂直于线体。定位滑轨具有静盘上料工位和堵头上料检测工位；静盘定位工装能在定位移载驱动装置的驱动下沿滑轨在静盘上料工位和堵头上料检测工位之间滑移；静盘定位工装上设置有贯通气孔。

静盘升降移载机构3能将静盘在位于堵头组装工位上且处于顶升状态的线体托盘和位于静盘上料工位的静盘定位工装之间进行转移。

静盘定位工装对放置其上的静盘进行定位，定位方式与线体托盘与静盘的定位方式相同，也即静盘定位工装上设置有与与静盘上定位通孔相配合的两个静盘定位销。静盘放置在静盘定位工装上后，应使静盘中的堵头放置孔与贯通气孔相连通。

如图3所示，静盘升降移载机构3优选包括顶板17、夹爪机构18、移动板19、升降机构20、移载驱动气缸21和移载滑轨22。

顶板位于定位滑轨和堵头组装工位的正上方且其长度方向优选与定位滑轨相平行，顶板优选通过支腿与台板及地面相连接或支撑固定。

移载驱动气缸21和移载滑轨22固定在顶板17上，且移载滑轨平行布设在定位滑轨的正上方，且与线体相垂直。

移动板19设置在移载滑轨22上，升降机构20设置在移动板19上，夹爪机构18设置在升降机构20下端，移载驱动气缸21驱动移动板19运动，移动板19带动升降机构20沿移载滑轨22方向移动，夹爪机构18可沿升降机构20轴向上下移动。夹爪机构18用于静盘外圆周边缘的抓取。

静盘压紧机构位于堵头上料检测工位的正上方，静盘压紧机构能将位于堵头上料检测工位上的静盘顶面进行压紧定位。

如图5所示，静盘压紧机构5优选包括压紧气缸固定板29、压紧气缸30和压紧工装31。压紧气缸30设置在压紧气缸固定板29上，压紧气缸固定板29优选安装在位于堵头上料检测工位正上方的顶板底部；压紧工装31设置在压紧气缸30底端，压紧工装31沿竖直方向移动。

堵头上料机构设置在堵头上料检测工位的一侧，具有堵头供给工位，用于堵头的自动供给。

如图6所示，堵头上料机构6优选包括堵头顶出气缸32、堵头推送块33、固定板34、推送气缸35和固定架36。堵头顶出气缸32设置在固定架36上，且位于堵头供给工位的正下方，并沿竖直方向移动，能将位于堵头供给工位中的堵头向上顶升。固定架底端安装在台板上，堵头推送块33设置在固定板34上，堵头推送块沿长度方向均匀布设有若干个堵头放置槽，用于放置堵头；固定板高度位置固定，优选安装在固定架顶端，固定板34、推送气缸35设置在固定架36上，推送气缸35驱动堵头推送块33沿水平方向移动，将每个堵头放置槽中的堵头均推送至堵头供给工位。

如图4所示，堵头封堵及压入机构4包括移载气缸23、堵头拾取安装装置24、滑动板25、静盘堵头孔压紧机构26、压力传感器27和位移传感器28。

移载气缸23设置在顶板17上，滑动板25设置在移载气缸23上，滑动板能在堵头供给工位的上方和堵头上料检测工位的上方来回滑移。

堵头拾取安装装置24、静盘堵头孔压紧机构26设置在滑动板25的下表面；移载气缸23驱动滑动板25，堵头拾取安装装置24、静盘堵头孔压紧机构26一同移动，堵头拾取安装装置24可竖直方向移动。

上述静盘堵头孔压紧机构高度下降时，能对位于堵头上料检测工位上静盘的堵头放置孔进行密封压紧。

堵头拾取安装装置能将位于堵头供给工位上的堵头进行自动拾取，在滑动板的作用下移动至堵头上料检测工位的正上方，将自动拾取的堵头压入静盘中的堵头放置孔。堵头拾取安装装置的结构，具体参见申请人于2013年11月13申报的申请号为201310569720.5的专利申请，压力传感器27和位移传感器28优选设置在堵头拾取安装装置的顶针上。

如图8所示，静盘充气机构8包括充气机构固定板41、导杆气缸42、充气头43、流量传感器44，所述导杆气缸38设置在充气机构固定板37上，充气头43一端设置在充气机构固定板41上，一端设置在导杆气缸42上，在导杆气缸38驱动下沿竖直方向移动。

如图8所示，静盘充气机构8位于堵头上料检测工位的正下方，其包括充气机构固定板41、导杆气缸42、充气头43和流量传感器44。导杆气缸38设置在充气机构固定板37上，充气头43一端设置在充气机构固定板41上，一端设置在导杆气缸42上，在导杆气缸38驱动下，充气头能沿竖直方向移动。

当充气头高度上升时，能与放置在堵头上料检测工位上静盘中堵头放置孔的底端密封配合。其中，流量传感器能用于检测上述堵头放置孔内充气腔中的气体流量的变化值。

控制器分别通过总线线缆47与压力传感器、位移传感器、流量传感器和阀岛10相连接。

一种静盘堵头自动装配检测设备，包括如下步骤。

步骤1，静盘顶升与移载：线体托盘携带静盘随线体传输至堵头组装工位，线体托盘顶升定位机构将位于堵头组装工位的线体托盘向上顶升；同时，静盘定位移载机构中的静盘定位工装滑移至静盘上料工位；静盘升降移载机构将位于堵头组装工位中线体托盘上的静盘移载至处于静盘上料工位中的静盘定位工装上，并使静盘中的堵头放置孔与静盘定位工装上的贯通气孔相连通。本步骤中，通过静盘定位移载机构中的静盘定位工装调型机构对不同规格型号的静盘定位工装进行装夹定位，从而适应不同规格型号的静盘，通用性强。

步骤2，静盘压紧定位：静盘定位工装从静盘上料工位滑移至堵头上料检测工位；静盘压紧机构中的压紧工装高度下降，将位于堵头上料检测工位上静盘的顶面压紧定位。

步骤3，静盘漏气检测，包括如下步骤：

步骤31，堵头放置孔顶端密封：堵头封堵及压入机构中的静盘堵头孔压紧机构滑移至堵头上料检测工位，并将堵头放置孔的顶端压紧密封。

步骤32，堵头放置孔底端密封：静盘充气机构中的充气头高度上升，穿过贯通气孔后，与堵头放置孔的底端密封配合。

步骤33，漏气检测：充气头向堵头放置孔内充气，通过流量传感器检测静盘的漏气情况。

步骤4，当步骤3中的静盘漏气检测为不合格时，跳过此步骤，直接进入步骤6；当步骤3中的静盘漏气检测为合格时，进行堵头拾取，具体包括如下步骤：

步骤41，堵头供料：推送装置将堵头推送块中放置有堵头的堵头放置槽推送至堵头供给工位，堵头顶出气缸将位于堵头供给工位中的堵头从堵头放置槽中向上顶升。

步骤42，堵头拾取：堵头封堵及压入机构中的堵头拾取安装装置滑移至堵头供给工位，并将步骤41中顶升完成的堵头进行拾取。

步骤5，堵头压入，包括如下步骤。

步骤51，堵头预压：静盘堵头孔压紧机构离开堵头上料检测工位，堵头拾取安装装置携带拾取的堵头滑移至堵头上料检测工位，堵头拾取安装装置高度下降，压力传感器用于检测堵头与堵头放置孔之间的压入压力；当压力传感器检测到压力时，表明堵头与堵头放置孔已接触，位移传感器开始工作，测量堵头压入深度。

步骤52，堵头压入：充气头根据测量的堵头压入深度，向堵头放置孔内充不同气压的气体，通过流量传感器检测堵头放置孔内充气腔中的流量变化情况。当堵头压入深度较浅时，使用较小的充气压力，当堵头压入深度逐渐加深时，充气压力值也随之变大，直至达到设定的压力范围。

与此同时，堵头拾取安装装置中的顶针将堵头向堵头放置孔内推送压入，位移传感器实时监测堵头的压入深度，压力传感器实时检测堵头的压入压力，并根据流量传感器所检测的流量数据以及所需要的气体流量范围，指导并确定堵头的压入深度。

步骤6，静盘复位：堵头封堵及压入机构和静盘压紧机构复位，静盘定位移载机构中的静盘定位工装从堵头上料工位滑移至静盘上料工位；接着，静盘升降移载机构将位于静盘上料工位上的静盘转移至位于顶升状态的线体托盘上；线体托盘顶升定位机构复位；线体向前传输，进行下一个静盘的堵头组装及检测。

本发明实现了小空间、密闭状态下静盘堵头的自动装配和自动检测，节约了劳动力，提高了产品装配质量和生产效率，降低了生产成本。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。