CN102000961B - 一种三元催化器的载体封装工艺及载体压装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三元催化器的载体封装工艺及载体压装机，工艺包括以下步骤：载体测径、衬垫称重、包裹载体、压装载体、条形码扫描检测、筒体缩径、间隙检测和焊接；载体压装机包括柜体、设置在柜体内的固定台、设置在固定台上的上定心模、设置在固定台下方的由气缸控制升降的安装台，安装台上设有通孔，通孔周缘向下延伸出圆筒状的导向压缩模，导向压缩模的正下方设有载体托盘，载体托盘固定在由伺服电机控制升降的丝杆上。采用上述工艺和结构，本发明具有以下优点：1、生产方便、且生产的载体不易开裂；2、解决了催化器封装工艺中筒体定量缩径加工，使催化器外径能多次均匀收缩，收缩后无压痕，整体瘦身箍紧，衬垫压缩均匀，变形均匀。

Description

一种三元催化器的载体封装工艺及载体压装机

技术领域

本发明涉及三元催化器技术领域，特别涉及一种三元催化器的载体封装工艺及载体压装机。

背景技术

汽车工业的迅速发展促进了社会进步与经济繁荣，但汽车排出的有害气体给人类赖以生存的大气带来严重污染。据统计，汽车排气污染占大气污染的50％左右，因此汽车尾气净化的研究已成为环境污染防治的一个重要方面。三元催化器封装线是汽车尾气排放处理零件——三元催化器的生产设备，是针对汽车欧四和欧五排放标准的三元催化器的生产线。随着汽车行业对尾气排放的要求的进一步提高，我国开始逐步实行新的汽车排放标准。由于欧3标准三元催化器的滤芯载体的孔数是600目，而欧4标准三元催化器的滤芯载体的孔数是900目以上，比欧3的滤芯载体更容易破碎，如果采用目前的捆绑式或普通的压入式三元催化器生产线生产欧4标准的三元催化器，极易造成载体很高的破碎率。目前，通常的欧3标准的三元催化器的生产线的工艺流程为：1)卷板；2)手工包装载体；3)捆绑点焊。捆绑式封装过程中卷筒工序易出现圆筒的圆度不好，筒体错边且易出现直线段；捆绑点焊工序中，筒体导向端易进入衬垫，造成衬垫一定程度的损坏，筒体存在搭边，搭接处衬垫过压缩，捆绑后工件的外壳和载体间的间隙不均匀，造成搭接区域载体承受力剧增，载体易开裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种生产方便、且生产的载体不易开裂的三元催化器的载体封装工艺及载体压装机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种三元催化器的载体封装工艺，所述的工艺包括以下步骤：

a)载体测径：采用激光测径仪对三元催化器的载体的直径进行无接触测量，将载体直径数据对应地输入条码机，并通过条码机生成条码，然后打印出来并张贴在载体上；

b)衬垫称重：将衬垫的重量称出来，将衬垫的重量数据对应地输入条码机，并通过条码机生成条码，然后打印出来并张贴在衬垫上；

c)包裹载体：用衬垫包裹在载体侧壁上；

d)压装载体：将包裹有衬垫的载体放倒载体压装机的托盘上，将衬垫载体压装进金属壳体形成筒体，使衬垫受到压缩、载体得到固定，并通过确认载体和衬垫上的代码一致，确保压入过程中衬垫与载体一一对应不出错，并对金属筒体外径进行测量，生成条码，贴在金属筒体的外壳上。

e)条形码扫描检测：用条码扫描机对金属筒体条码、衬垫和载体的条码分别进行扫描，发现金属筒体、衬垫条码和载体的条码不一致时进行报警；

f)筒体缩径：利用外径整体收缩机将筒体的外直径进行压缩，并计算出每个筒体的体积间隙密度数值，并打印在筒体上。

g)间隙检测：间隙检测机以图像和数据的方式对衬垫压缩后的厚度进行测量并显示数据。

h)焊接：将检测合格的筒体与端锥进行组焊。

一种实现三元催化器的载体封装工艺中的载体压装机，包括柜体、设置在柜体内的固定台、设置在固定台上的上定心模、设置在固定台下方的由气缸控制升降的安装台，所述的安装台上设有通孔，所述的通孔周缘向下延伸出圆筒状的导向压缩模，所述的导向压缩模的正下方设有载体托盘，载体托盘固定在由伺服电机控制升降的丝杆上。

所述的上定心模的下端面设有定位金属筒体的限位槽，上定心模的上端面设有凹槽，所述的限位槽与凹槽之间通过穿孔相连通。

所述的凹槽中装有顶杆，所述的顶杆上方设有压力传感器。

所述的柜体的柜壁上设有导轨，所述的安装台上设有与导轨相配合的滑槽。

所述的压力传感器与主控制器的输入端相连接，所述的主控制器的输出端与伺服电机相连接。

所述的主控制器的输入端连接有键盘输入模块。

所述的主控制器采用PLC控制器。

所述的柜体上设有控制面板。

本发明采用上述工艺和方法，具有以下优点：1、生产方便、且生产的载体不易开裂；2、由于采用载体直径在线测量和衬垫在线称重的检测技术，并将这些测量数据送入筒体直径整体缩径机，缩径机对工件圆周均匀施力的缩径加工工艺，解决了催化器封装工艺中关键的筒体定量缩径加工，使催化器外径能多次均匀收缩，收缩后无压痕，整体瘦身箍紧，衬垫压缩均匀，变形均匀，在达到产品要求的前提下，载体不易压碎，使得三元催化器压入式封装生产工艺得以完善，把我国的三元催化器封装工艺提高到一个新的水平。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

图1为本发明中三元催化器的载体封装工艺的步骤流程图；

图2为本发明中载体压装机的结构示意图；

图3为本发明中载体压装机的顶杆、定心模和固定台的连接结构示意图；

图4为本发明中载体压装机的主控制器接收压力传感器采集的信号并控制伺服电机的逻辑结构框图；

图5为本发明中激光测径仪的结构示意图；

在图2～图5中，1、柜体；2、固定台；3、定心模；4、安装台；5、导向压缩模；6、载体托盘；7、丝杆；8、顶杆；9、压力传感器；10、主控制器；11、伺服电机；12、控制面板；13、工作柜；14、转台；15、激光发射器；16、激光接收器；18、转轴；19、副齿轮；20、主齿轮；21、主控制器；22、显示屏；23、载体。

具体实施方式

如图1所示一种三元催化器的载体封装工艺，工艺包括以下步骤：

a)载体测径：采用激光测径仪对三元催化器的载体的直径进行无接触测量，测量精度为0.01mm，将载体直径数据对应地输入条码机，并通过条码机生成黑色条码，然后打印出来并张贴在载体端面上；

b)衬垫称重：将衬垫的重量称出来，称重精度为0.01mm，将衬垫的重量数据对应地输入条码机，并通过条码机生成红色条码，然后打印出来并张贴在衬垫侧面上；

c)包裹载体：用衬垫包裹在载体侧壁上；

d)压装载体：将包裹有衬垫的载体放倒载体压装机的托盘上，将衬垫载体压装进金属壳体形成筒体，使衬垫受到压缩、载体得到固定，并通过确认载体和衬垫上的代码一致，确保压入过程中衬垫与载体一一对应不出错，并对金属筒体外径进行测量，生成蓝色条码，贴在金属筒体的外壳上。

e)条形码扫描检测：用条码扫描机对金属筒体蓝色条码、衬垫和载体的条码分别进行扫描，发现金属筒体、衬垫红色条码和载体的黑色条码不一致时进行报警；

f)筒体缩径：利用外径整体收缩机将筒体的外直径进行压缩，使膨胀衬垫定径后密度控制在设计要求之内，确保衬垫能够对载体提供足够大的束缚力，不让载体在筒体中有窜动。并计算出每个筒体的体积间隙密度数值，并打印在筒体上，以便失效跟踪追查。

g)间隙检测：间隙检测机以图像和数据的方式对衬垫压缩后的厚度进行测量并显示数据。

h)焊接：将检测合格的筒体与端锥进行组焊。

如图2～图4所示一种实现三元催化器的载体封装工艺中的载体压装机，包括柜体1、设置在柜体1内的固定台2、设置在固定台2上的上定心模3、设置在固定台2下方的由气缸控制升降的安装台4，安装台4上设有通孔，通孔周缘向下延伸出圆筒状的导向压缩模5，导向压缩模5的正下方设有载体托盘6，载体托盘6固定在由伺服电机11控制升降的丝杆7上。伺服电机11与丝杆7之间连接有减速器，该减速器是由相互啮合的齿轮构成的减速机构。

上定心模3的下端面设有定位金属筒体的限位槽，上定心模的上端面设有凹槽，所述的限位槽与凹槽之间通过穿孔相连通。凹槽中装有顶杆8，顶杆8上方设有压力传感器9。柜体1的柜壁上设有导轨，安装台4上设有与导轨相配合的滑槽。压力传感器9与主控制器10的输入端相连接，主控制器10的输出端与伺服电机11相连接。主控制器10的输入端连接有键盘输入模块13。主控制器10采用PLC控制器。柜体1上设有控制面板12，控制面板12上装有键盘，按动键盘上的按钮可控制伺服电机11。

将金属筒体安装在安装台4上，打开气缸开关，气缸带动安装台4向上移动，筒体收口受到上定心模3定位，使筒体中心轴线与设备中心轴线重合；将包有衬垫的载体放在载体托盘6上，启动程序，伺服电机11带动丝杆7运动，丝杆7上的载体托盘6与托盘上的衬垫载体向上运动，穿过导向压缩模5后进入金属筒体，金属筒体的上端顶入上定心模3下端面的限位槽中并限位，而载体向上顶动顶杆8，当顶杠8与压力传感器9接触后，压力传感器9发出信号到PLC控制器，PLC控制器将信号处理后，输出控制伺服电机11，使其停止正转，确定了载体在金属筒体中的位置，停止1秒后伺服电机反转回到原点位置，进行下一次压装。柜体1上还可装有计算器，由计数器统计当班的生产数量。

如图5所示，步骤a中的激光测径仪包括工作柜13、转台14、激光发射器15、激光接收器16，转台14、激光发射器15和激光接收器16均设置在工作柜13的柜面上，转台14设置在激光发射器15和激光接收器16之间，转台14的下端面连接有由电机控制转动的转轴18。

转轴18的上端与转台14相连接，转轴18的下端连接有副齿轮19，副齿轮19与主齿轮20相啮合，主齿轮20通过转杆与电机相连接。转轴18穿过工作柜13的柜面设置。激光接收器16通过光电转换电路与主控制器21相连接。主控制器21可采用单片机。主控制器21的输出端连接有显示屏22。主控制器21和显示屏22均设置在工作柜13上。显示屏22为触摸式显示屏。激光接收器16为激光传感器。

工作时，将三元催化器的载体23放置在转台14上，启动电机，带动相互啮合的主齿轮20和副齿轮19转动，从而通过转轴18带动转台14转动，通过激光发射器15和激光接收器16全方位测量载体23的直径。激光发射器15发射激光，由激光接收器16接收，然后通过光电转换电路将光信号转换为电信号，并传输到主控制器21。主控制器21处理信号后，将载体23的直径信息显示到显示屏22上。不仅准确、方便地对三元催化器的载体的直径进行测量，并显示出来，同时很大地提高了工作效率。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种三元催化器的载体封装工艺，其特征在于：所述的工艺包括以下步骤：

a)载体测径：采用激光测径仪对三元催化器的载体的直径进行无接触测量，将载体直径数据对应地输入条码机，并通过条码机生成条码，然后打印出来并张贴在载体上；

b)衬垫称重：将衬垫的重量称出来，将衬垫的重量数据对应地输入条码机，并通过条码机生成条码，然后打印出来并张贴在衬垫上；

c)包裹载体：用衬垫包裹在载体侧壁上；

d)压装载体：将包裹有衬垫的载体放倒载体压装机的托盘上，将衬垫载体压装进金属壳体形成筒体，使衬垫受到压缩、载体得到固定，并通过确认载体和衬垫上的代码一致，确保压入过程中衬垫与载体一一对应不出错，并对金属筒体外径进行测量，生成条码，贴在金属筒体的外壳上；

e)条形码扫描检测：用条码扫描机对金属筒体条码、衬垫和载体的条码分别进行扫描，发现金属筒体、衬垫条码和载体的条码不一致时进行报警；

f)筒体缩径：利用外径整体收缩机将筒体的外直径进行压缩，并计算出每个筒体的体积间隙密度数值，并打印在筒体上；

g)间隙检测：间隙检测机以图像和数据的方式对衬垫压缩后的厚度进行测量并显示数据；

h)焊接：将检测合格的筒体与端锥进行组焊。 

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