具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的三元催化器全自动封装系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，本发明提供的三元催化器全自动封装系统在自动封装过程中各散件、成品数据均有详细记录，关键环节加入判断，能有效防止人工上料的失误。衬垫间隙控制可以实现定径或实时变径两种方式，且能够对由于缩进产生的壳体口部变形进行圆整，能够有效提高产品一致性。整线运行过程中使用逻辑控制，多种传感器触发，除线外上下料外无人工参与，极大提高了生产效率和产品质量稳定性。

本发明提出一种三元催化器全自动封装系统，解决了现有封装过程中不满足新环保标准要求下对三元催化器的质量控制要求，并实现高效生产的自动化、信息化、柔性化。

本发明提出的一种三元催化器全自动封装系统包括：人机操作界面1、总控系统2、壳体输送装置3、壳体上料装置4、壳体测量装置5、不合格壳体下料装置6、壳体机器人7、壳体压装定位装置8、衬垫输送装置9、衬垫抓取装置10、衬垫测量装置11、衬垫定位装置12、不合格衬垫下料装置13、载体输送装置14、载体上料装置15、载体测量装置16、不合格载体下料装置17、载体机器人18、包裹装置19、包裹体过渡装置20、压装装置21、缩径装置22、成品机器人23、成品打标装置24、成品测量装置25、不合格成品下料装置26、码垛机器人27。

所述的人机操作界面1，用于实现在界面上发送指令，监控系统状态、查看或编辑数据库等人机交互，其中指令包括手动指令和整套设备自动运行指令。

所述的总控系统2，用于对整套系统进行逻辑控制，按照各传感器信号或时间等控制量设置运动时序，控制整套系统按照节拍高效运行。

所述的壳体输送装置3，用于将放置在输送带上的壳体输送到指定位置，输送带具有暂存功能，壳体到达输送带末端，由传感器发送信号至总控系统，输送带停止，总控系统发送指令使得壳体上料装置运动至取料位取料，壳体取走后，传感器信号改变，壳体输送带前进一个工件位。

所述壳体上料装置4，用于将输送带末端的壳体拿取至测量装置上，壳体上料装置是具有多个方向运动能力的手爪，可以根据壳体型号调整夹持壳体的位置，装置接到总控发出的指令后运动，各轴的运动位置从数据库读取。手爪适用于多种尺寸规格的壳体，并具有空夹报错功能。

所述壳体测量装置5，用于测量壳体参数并根据测量结果执行记录、判断等，装置由一个转台和多个测量设备组成。壳体放置在转台上，转台转动的同时，多个测量传感器工作。

所述的壳体测量装置5，具有直径测量功能，由光电传感器测量，将数据上传至总控，和数据库中数据进行对比防错。

所述的壳体测量装置5，具有特征元素测量功能，由视觉传感器测量，视觉传感器安装在移动模组上，可以根据壳体尺寸调整位置，到达数据库指定的位置后，对壳体上的指定的元素进行检测，当元素匹配时记录转台转角位置，当元素不匹配时提示出错。

所述的壳体测量装置5，具有特征元素定位功能，由视觉传感器完成指定元素测量后，可以根据工艺要求，将特征转动到指定位置处，以满足后续工艺要求。

所述的壳体测量装置5，具有产品编码读取功能，由读码器执行，读码器安装在移动模组上，可以根据壳体尺寸调整位置，达到数据库指定的位置后，读取壳体上的编码，相关信息记录到数据库中，如果在指定位置不能读取编码，提示出错。

所述的不合格壳体下料装置6，用于将不合格壳体下线，当壳体测量发出报错信息后，由壳体上料机械手夹持壳体到不合格输送带上，输送带上传感器检测到有物料信号后移动一个工件位，当输送带末端传感器检测到信号后，发送满载信号给总控，提示工人取走不合格品。

所述的壳体压装定位装置8，用于将壳体固定在压装装置上，包括圆周定位装置和末端定位装置，圆周的定位装置通过更换模具适应不同尺寸的壳体，末端定位装置通过总控指定定位位置。

所述的衬垫输送装置9，用于储存和输送衬垫。衬垫储存在料框中，每个料框设置两个料槽，可以满足单/双载体配套衬垫上料要求。

所述的衬垫抓取装置10，用于将衬垫从输送装置中抓取出来，根据总控指令，将未报错衬垫放置到衬垫测量装置上，将错误的衬垫放置到不合格品料框中。

所述的衬垫抓取装置10，在抓取衬垫前，由视觉传感器判断衬垫正反是否放错，并发送指令给总控。

所述的衬垫抓取装置10，抓取衬垫时由传感器测量抓手到衬垫的距离，抓手自动运动到位抓取衬垫。

所述的衬垫测量装置11，用于测量衬垫抓取装置将合格衬垫放置在测量台上，测量衬垫各相关数据，并发送至总控，并判断衬垫各测量值是否在合格范围内。

所述的衬垫定位装置12，用于将衬垫放置到指定的位置，由衬垫移动模组和衬垫升降架组成，移动模组将衬垫从测量台上移动至升降架上，升降架下落，将衬垫放置到包裹机上。

所述的不合格衬垫下料装置13，包括衬垫抓手和不合格衬垫储存槽，检测不合格的衬垫由衬垫抓手抓取，放置到不合格品储存槽中，系统计数，当达到数量限制时，系统提醒工人清理不合格品。

所述的载体输送装置14，用于将放置在输送带上的载体输送到指定位置，输送带两条，独立运行，具有暂存功能，壳体到达输送带末端，由传感器发送信号至总控系统，输送带停止，载体上料机械手运动至取料位，载体输送带前进一个工件位。载体上料机械手轮流在两条输送线上取料，可以使用同一工艺同时满足单/双载体两种催化器的封装要求。

所述的载体上料装置15，用于将输送带末端的载体拿取至测量装置上，载体上料装置是具有多个方向运动能力的手爪，可以根据载体型号调整夹持载体的位置，装置接到总控发出的指令后运动，各轴的运动位置从数据库读取。手爪适用于多种尺寸规格的壳体，并具有空夹报错功能。

所述载体测量装置16，用于测量壳体参数并根据测量结果执行记录、判断等，由一个转台和多个测量设备组成。载体放置在转台上，转台转动的同时，多个测量传感器工作。

所述的载体测量装置16，具有直径测量功能，由光电传感器测量，将数据上传至总控，和数据库中数据进行对比防错，并根据需要将数据用于GBD值计算。

所述的载体测量装置16，具有产品编码读取功能，由读码器执行，读码器安装在移动模组上，可以根据载体尺寸调整位置，达到数据库指定的位置后，读取载体上的编码，相关信息记录到数据库中，如果在指定位置不能读取编码，提示出错。

所述的不合格载体下料装置17，用于将不合格载体下线，当载体测量发出报错信息后，由载体机器人夹持壳体到不合格输送带上，输送带上传感器检测到有物料信号后移动一个工件位，当输送带末端传感器检测到信号后，发送满载信号给总控，提示工人取走不合格品。

所述的包裹装置19，用于将衬垫包裹在载体上，是根据型号更换的模具。衬垫测量合格后由衬垫定位装置放置在包裹装置上，载体测量合格后由载体机器人拿取到包裹机上空，将衬垫下压，在包裹装置工装的限制下，使得衬垫对载体形成半包围，再由包裹装置将衬垫沿载体包裹完整。

所述的包裹体过渡装置20，包括包裹体推动机和过渡筒，用于将包裹装置中的包裹体转移到压装装置上。包裹体推动机、包裹装置和过渡筒首先保持同轴，由包裹体推动机将包裹体从包裹装置中推入过渡筒中，推动机退回，过渡筒移动，将包裹体移动至压装装置处。

所述的载体机器人，末端安装有抓手，执行两种功能，其一，将完成测量的合格载体送至压装固定位置；其二，将测量不合格的载体拿取至不合格载体输送带处。抓手适用于多种尺寸规格的壳体，并具有空夹报错功能。

所述的压装装置21，用于将包裹体压入壳体中。装置由压装机和压装筒组成，其中压装筒是根据型号更换的模具。当过渡筒运动到压装工位后，压装机、过渡筒、压装筒和由壳体压装定位装置固定的壳体处于同一轴线上，压装机运动，将过渡筒中的包裹体推入压装筒中，经过压装筒的导向，再进一步推入壳体中，形成压装体。压装机的运动位置由数据库给定。

所述的壳体机器人，末端安装有抓手，执行三种功能，其一用于将合格的壳体从测量装置拿取至壳体压装定位装置上；其二，为满足工艺要求，将完成一次压装的壳体掉头，以进行二次压装；其三，将压装体从壳体压装定位装置拿取到缩径装置上，用于缩径。抓手适用于多种尺寸规格的壳体，并具有空夹报错功能。

所述的缩径装置22，用于将压装体的指定位置缩径，按照工艺要求进行变径或者定径收缩。其中定径值由数据库参数确定，变径值由测量得到的散件测量数据及GBD计算公式计算得到。缩径装置中的缩径模具可以根据产品型号更换。

所述的成品机器人23，末端安装有抓手，用于将成品从缩管机中取出，并放置到成品打标装置工作台上。抓手适用于多种尺寸规格的成品，并具有空夹报错功能。

所述的成品打标装置24，由移动模组、打标机、读码器和转台组成，用于在完成缩径的成品上雕刻标记，标记内容及形式由工艺人员在数据库中指定。成品放置在转台上，打标机固定在可移动模组上，可以根据要求移动到指定位置，按照数据库设定打码，完成后用读码器读取该编码。读取成功将数据上传至总控，不成功提示打码无效。

所述的成品测量装置25，由移动模组，光电传感器和转台组成，成品放置在转台上，测量转台转动，由光电传感器测量成品直径，对于双载体成品，分别在两个封装载体处单独测量，数据上传至总控，按照GBD计算公式计算GBD值，检验是否在合格值范围内。

所述的不合格成品下料装置26，由机械手和不合格品输送带组成，当接到成品打标装置或成品测量装置发出的不合格信号后，机械手移动到指定位置，拿取不合格成品，放置到不合格品输送带上，输送带传感器检测到有物料信号后移动一个工件位，当输送带末端传感器检测到信号后，发送满载信号给总控，提示工人取走不合格品。

所述的合格成品码垛装置，包括码垛机器人和码垛托盘，测量合格的成品由码垛机器人取走，码垛到托盘上，系统计数，达到给定个数时，提醒工人更换托盘。

本实施例的一种三元催化器全自动封装系统工作原理如下：

操作人员准备好原料，并放置到各上料口，在人机操作界面1上设置参数，启动系统。总控系统2发送控制指令到各分系统。

壳体输送装置3将壳体输送到输送带末端，由传感器发送信号至总控系统2，输送带停止，壳体上料装置4的机械手运动至取料位，壳体输送带前进一个工件位。壳体上料装置4的机械手按照壳提醒号运动到指定位置，抓手抓取壳体，放置到壳体测量装置5上。壳体测量装置5的多个测量传感器工作，将相应测量数据上传至总控系统2，和数据库中数据进行对比、防错、记录等操作，相关信息记录到数据库中。当壳体测量完成，并有报错信息时，由壳体上料装置4的机械手夹持壳体到不合格壳体下料装置6上，输送带上传感器检测到有物料信号后移动一个工件位，当输送带末端传感器检测到信号后，发送满载信号给总控系统2，提示工人取走不合格品。当壳体测量完成，无报错信息时，壳体机器人7将壳体从转台上抓取，根据工艺要求进行适当的姿态调整，放置到壳体压装定位装置8上，由工装实现周向和轴向定位，触发传感器后发送壳体固定到位信号到总控系统2，壳体机器人7回零。

衬垫储存在衬垫输送装置9的料框中，每个料框设置两个料槽，可以使用同一工艺满足单/双载体配套衬垫上料要求。总控系统2发送指令，衬垫抓取装置10的抓手移动到衬垫料槽上方，抓取衬垫时由传感器测量抓手到衬垫的距离，抓手自动运动到位抓取衬垫，视觉传感器判断衬垫正反是否放错，并根据结果将衬垫运送到衬垫测量装置11上，测量衬垫各相关数据，并发送至总控系统2，和数据库中数据进行对比，并判断衬垫各测量值是否在合格范围内。如果衬垫检测合格，衬垫定位装置12将合格衬垫从测量台上移至衬垫升降架上，升降架下落，将合格衬垫放置到包裹装置19上。如何不合格，衬垫由不合格衬垫下料装置13的衬垫抓手放置到不合格品储存槽中，总控系统2计数，当达到数量限制时，总控系统2提醒工人清理不合格品。

载体由工人放置到载体输送装置14上，输送带具有暂存功能，且双线并行。载体到达输送带末端，由传感器发送信号至总控系统2，输送带停止，载体上料装置15的机械手运动至取料位，载体输送装置14前进一个工件位。载体上料装置15轮流在两条输送线上取料，可以使用同一工艺同时满足单/双载体两种催化器的封装要求。载体上料装置15抓取载体，放置到载体测量装置16上，测量传感器工作，数据上传至总控系统2，按照设置进行数据对比、防错判断、计算等；载体测量装置16的读码器上下移动到指定位置，读取载体编码，相关信息记录到数据库中，如果不能读取编码，则发送报错信号。当有报错信号时，由载体机器人18夹持壳体到不合格载体下料装置17上，其上传感器检测到有物料信号后移动一个工件位，当不合格载体下料装置17末端传感器检测到信号后，发送满载信号给总控系统2，提示工人取走不合格品。载体测量合格后，由载体机器人18拿取载体，放置到包裹装置19上，此时衬垫已经在包裹装置19上，载体下压，由模具工装限位，衬垫对载体形成半包围，包裹装置19将已经放置在其上的衬垫沿载体包裹完整。包裹体过渡装置20的包裹体推动机将包裹体约束在固定工装中，并将其输送至压装装置21上。压装装置21将包裹体通过工装压入壳体中。由壳体机器人7将压装体取出，放置到缩径装置22的工作平台，平台调整位置，使得压装体达到指定位置，缩径装置22按照工艺要求进行变径或者定径收缩及口部整形，其中具体工艺及定径值由数据库参数确定，变径值由测量得到的散件测量数据及GBD计算公式计算得到。成品由成品机器人23取出，放置到成品打标装置24的平台上。成品打标装置24按照数据库设定打码，完成后用读码器读取该编码，不成功提示打码无效，判定为不合格。读取成功将数据上传至总控系统2，成品由码垛机器人27放置到成品测量装置25的转台上，由光电传感器测量成品直径，对于双载体成品，分别在两个封装载体处单独测量，数据上传至总控系统2，按照GBD计算公式计算GBD值，检验是否在合格值范围内。打码无效和检测不合格的成品由由不合格成品下料装置26不合格品输送带上，输送带上传感器检测到有物料信号后移动一个工件位，当输送带末端传感器检测到信号后，发送满载信号给总控系统2，提示工人取走不合格品。合格成品由码垛机器人27取走，码垛到托盘上，总控系统2计数，达到给定个数时，提醒工人更换托盘。

所述的一种三元催化器全自动封装系统按照给定节拍控制，同步运行，实现三元催化器的全自动封装。

所述的一种三元催化器全自动封装系统在运行过程中各散件、成品数据均有详细记录，关键环节加入判断，能有效防止人工上料的失误。

所述的一种三元催化器全自动封装系统在运行过程中可以控制衬垫间隙，进行定径或变径缩径，且能够对由于缩进产生的壳体口部变形进行圆整，能够有效提高产品一致性。

所述的一种三元催化器全自动封装系统整线运行过程中使用逻辑控制，多种传感器触发，除线外上下料外无人工参与，极大提高了生产效率和产品质量稳定性。

所述的一种三元催化器全自动封装系统可以接入MES系统。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。