CN109279566A - 全自动硅油加注工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

一种全自动硅油加注工艺及设备，该工艺包括：（1）打码；（2）读取身份识别码，上传至计算机；（3）气密性检测；（4）硅油加注前对硅油减震器进行重量称量；（5）对硅油减震器的加注口进行定位；（6）将硅油减震器搬运到硅油加注机上；（7）硅油加注；（8）对加注硅油后的硅油减震器进行重量称量。其设备包括信息识读正位装置、信息识读器、泄漏检测装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置、加注后称重装置和硅油加注机，信息识读器设置在信息识读正位装置的前方，硅油加注机设置在硅油加注正位装置的前方。本发明实现了硅油减震器加注硅油的全自动化，对减震器装配过程中的数据进行存储，有利于减震器的后续质量追踪、故障问题排查，提升加工质量。

Description

全自动硅油加注工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种用于硅油减震器加注硅油的工艺及设备，属于硅油加注技术领域。
背景技术
硅油减震器是柴油发动机的零部件，但是目前并没有完全的全自动硅油加注设备存在，多为半自动甚至手工的工作模式。半自动设备进行硅油加注的主要弊端体现于：
1.减震器的上、下料为人工操作，劳动强度非常大(一般硅油减震器的重量约在10-20kg)；
2.硅油加注前后的减震器重量为人工称量，人为的因素可能会导致称量数据不准确，从而无法保证硅油加注量的准确性；
3.硅油减震器的各项技术指标没有数据存储，无法后续追踪查询。当出现质量问题时，无法追溯，对故障点的查找不利，不利于产品质量的提升。
发明内容
本发明针对现有硅油减震器的硅油加注技术存在的不足，提供一种能够实现全自动加注硅油且能数据存储、便于后续追踪的全自动硅油加注工艺，同时提供实现该工艺的设备。
本发明的全自动硅油加注工艺，是：
(1)对每一个硅油减震器都进行打码，使每个硅油减震器具有唯一的身份识别码；
此身份识别码与硅油加注过程中运转的身份相同或关联，且装配过程的相关数据(包括泄漏检测值、硅油加注规格和硅油加注量)会存储在该身份识别码对应的信息上。读取身份信息后，这个身份信息会随硅油减震器本身在硅油加注过程中的后续工位传递。
所述打码位置与硅油减震器上的硅油加注口设定固定的角度关系，通过寻找硅油加注口位置即可找到身份识别码的打码位置，也就是身份识别码。
(2)转动硅油减震器，检测到其上硅油加注口位置时停止，然后读取(通过信息识读器) 身份识别码，上传至计算机；
根据打码位置与硅油加注口的固定角度关系，通过寻找硅油加注口位置即可找到身份信息识别码。
(3)对硅油减震器进行气密性检测，用来判断硅油减震器是否泄漏，只有泄漏检测合格的硅油减震器才允许进行硅油加注；气密性检测泄漏值存储到计算机中该硅油减震器的信息中。
减震器产品气密性检测有一个泄漏标准，在这个标准范围内的就合格，超出这个标准的就不合格。一般通过流量法和压差法进行泄漏检测，流量法是一定时间内泄漏的空气体积；压差法是检测一定时间内压力降低值。
通过检漏仪测得的硅油减震器泄漏值数据，通过数据通讯直接传送到计算机中。
(4)对硅油减震器进行重量称量，作为硅油减震器重量初始值，此值存储到计算机中该硅油减震器的信息中。通过PLC(可编程控制器)采集称重值然后传给计算机，或者计算机自身直接采集称重值。
(5)对硅油减震器的加注口进行定位，确定加注点的位置，使所有待加注的硅油减震器的加注口位置一致，并能满足硅油加注机的需求；
(6)将硅油减震器自动搬运(通过搬运机器人)到硅油加注机；
(7)硅油加注机对硅油减震器抽真空后进行硅油加注；
(8)对加注硅油后的硅油减震器进行重量称量，此重量值与硅油减震器重量初始值的差值即为硅油减震器的硅油加注量，硅油减震器加注硅油后的重量值和硅油加注量均存储到计算机中该硅油减震器的信息中。通过PLC采集称重值然后传给计算机，或者计算机自身直接采集称重值。
实现上述工艺的全自动硅油加注设备，采用以下技术方案：
该设备，包括信息识读正位装置、信息识读器、泄漏检测装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置、加注后称重装置和硅油加注机，信息识读正位装置、泄漏检测装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置和加注后称重装置依次设置，信息识读器设置在信息识读正位装置的前方，硅油加注机设置在硅油加注正位装置的前方，硅油加注机与硅油加注正位装置之间设置自动搬运装置。信息识读正位装置、泄漏检测装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置、加注后称重装置等处均设置有顶升机构。
所述信息识读正位装置、泄漏检测装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置和加注后称重装置依次设置在一条输送线上。通过输送线自身运行或者步进搬运机构对减震器进行搬运，依次在信息识读正位装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置和加注后称重装置等工位停留并进行相应的作业。
所述信息识读器可以采用读码器、扫描枪等现有信息读取设备。
所述信息识读正位装置和硅油加注正位装置的结构是一样的，包括支座、顶升座、正位顶升机构、转动机构和检测正位机构，检测正位机构设置在支座上，顶升座连接在正位顶升机构上，转动机构设置在顶升座上，检测正位机构处于转动机构的上方。所述工件转动机构，包括主轴、主轴转动装置和托盘，主轴通过主轴座安装在顶升座上并与主轴转动装置连接，托盘连接在主轴上。所述检测正位机构包括探针、导向套和检测开关，导向套安装在支座上，探针套装在导向套中。所述探针上设置有调整环，调整环与导向套之间设置有弹簧。所述弹簧套装在探针上。正位顶升机构将减震器顶起，探针与减震器上表面接触，转动机构带动减震器转动，检测机构检测到减震器上的加油口特征点时，输出电信号，控制转动机构停止转动，使减震器停止在该位置，实现角向定位。
所述泄漏检测装置用于对硅油减震器焊接后的气密性检测，该系统可以采用现有的气密性检测仪(检漏仪)，也可使用压力传感器检测硅油减震器内的压降值。
所述加注前称重装置和加注后称重装置分别用于对硅油减震器在加注硅油前和加注硅油后进行重量称量，采用现有的称重仪、称重传感器或者电子称。当减震器到达该工位时，其底部的顶升机构把减震器顶起，脱离输送线后进行称重。
所述硅油加注机，包括支架，支架上自下至上依次设置有加注顶升机构、托拉机构和密封加注机构；托拉机构包括滑轨、托架和托架气缸，滑轨设置在支架的外侧，滑轨上设置托架，托架与托架气缸连接，托架气缸水平安装在支架上；密封加注机构包括密封座、加注头和加注气缸，密封座连接在支架上，密封座的底部设置有密封垫，密封座的内腔与真空管路连接，真空管路上设置有抽真空控制阀，密封座内设置有加注头，加注头的上端与加注气缸连接，加注头的内腔与供油管路连接，供油管路上设置有加注控制阀。
本发明是全自动运行设备，解决了传统方式下人工劳动强度大的问题；对减震器装配过程中的数据(泄漏检测值、硅油加注规格、硅油加注量)进行存储，这样通过查询减震器装配数据库中的信息就可以知晓减震器的各项指标，这有利于减震器的后续质量追踪、故障问题排查及通过形成的闭环控制能够提升加工质量。
本发明不仅实现了硅油减震器加注硅油的全自动化，更是对减震器装配过程中的数据(泄漏检测值、硅油加注规格、硅油加注量)进行存储，存储到与硅油减震器对应的信息中，这样通过查询减震器装配数据库中的信息就可以知晓减震器的各项指标，有利于减震器的后续质量追踪、故障问题排查及通过形成的闭环控制能够提升加工质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中正位装置的结构示意图。
图3是本发明中硅油加注机的结构示意图。
图4是硅油加注机中密封加注机构的结构示意图。
图中：1.信息识读器，2.泄漏检测装置，3.加注前称重装置，4.硅油加注正位装置，5. 加注后称重装置，6.自动搬运装置，7.硅油加注机，8.输送线，9.信息识读正位装置；
401.转动机构，402.主轴座，403.主轴，404.托盘，405.检测探针，406.调整环，407. 弹簧，408.导向套，409.检测开关，410.支座，411.硅油减震器，412.正位顶升气缸，413 顶升座。
701.滑轨，702.托架，703.托架气缸，704.加注顶升气缸，705.真空球阀，706.加注密封座，707.加注气缸，708.加注球阀，709.台板，710.支架，711.密封垫，712.加注头。
发明内容
本发明用于硅油减震器中硅油加注的全自动硅油加注工艺，如下所述。
(1)对每一个硅油减震器都进行打码，使每个硅油减震器具有唯一的身份信息识别码；
硅油减震器的打码位置与其上硅油加注口设定固定的角度关系，通过寻找硅油加注口位置即可找到身份信息识别码的打码位置。
此身份信息识别码与硅油加注过程中运转的身份相同或关联，且装配过程的相关数据(包括泄漏检测值、硅油加注规格和硅油加注量)会存储在该身份信息或者关联信息上。读取身份信息后，这个身份识别码会随硅油减震器本身在硅油加注过程中的后续工位传递。
(2)读取(通过信息识读器)身份识别码，上传至计算机，将在以后工序中的相关参数储存在计算机的对应于该身份识别码的信息中。
转动硅油减震器，检测到其上硅油加注口位置时停止，根据打码位置与硅油加注口的固定角度关系，通过寻找硅油加注口位置即可找到身份识别码。
(3)对硅油减震器进行气密性检测，用来判断硅油减震器是否泄漏，只有泄漏检测合格的硅油减震器才允许进行硅油加注；，检漏仪测得的泄漏值数据，通过数据通讯直接传送到计算机中，存储到该硅油减震器的信息中。
减震器产品气密性检测有一个泄漏标准，在这个标准范围内的就合格，超出这个标准的就不合格。一般通过流量法和压差法进行泄漏检测，流量法是一定时间内泄漏的空气体积；压差法是检测一定时间内压力降低值。
(4)对硅油减震器进行重量称量，作为硅油减震器重量初始值，此值存储到计算机的该硅油减震器的信息中。初始值可通过PLC采集称重值然后传给计算机，或者计算机自身直接采集称重值。
(5)对硅油减震器的加注口进行定位，确定加注点的位置，使所有待加注的硅油减震器的加注口位置一致，并能满足硅油加注机的需求；
(6)将硅油减震器自动搬运(通过搬运系统6，机器人)到硅油加注机；
(7)硅油加注机对硅油减震器抽真空后进行硅油加注；
(8)对加注硅油后的硅油减震器进行重量称量，此重量值与硅油减震器重量初始值的差值即为硅油减震器的硅油加注量，硅油减震器加注硅油后的重量值和硅油加注量均存储到计算机的该硅油减震器的信息中。通过PLC采集称重值然后传给计算机，或者计算机自身直接采集称重值。
实现上述工艺的全自动硅油加注设备，如图1所示，包括信息识读正位装置9、信息识读器1、泄漏检测装置2、加注前称重装置3、硅油加注正位装置4、加注后称重装置5、自动搬运装置6和硅油加注机7。信息识读正位装置9、泄漏检测装置2、加注前称重装置3、硅油加注正位装置4和加注后称重装置5沿输送线8依次设置，信息识读器1设置在信息识读正位装置9的前方。硅油加注机7设置在硅油加注正位装置4的前方，硅油加注机7与硅油加注正位装置4之间设置自动搬运装置6。自动搬运装置6用于对硅油减震器的上料和下料进行自动搬运，可以采用机器人，也可以通过在桁架上配置丝杠传动机构以及夹爪来实现硅油减震器的自动搬运。
硅油减震器直接放置在输送线8上，输送线8可以是动力线也可以是非动力线，通过输送线8自身运行或者步进搬运机构对减震器进行搬运，依次在信息识读正位装置9、加注前称重装置2、硅油加注正位装置4和加注后称重装置5等工位停留并进行相应的作业。
信息识读器1用于读取硅油减震器的身份识别码，可以采用读码器、扫描枪等现有信息读取设备，根据硅油减震器上的身份信息类别采用不同的信息读取设备。硅油减震器的打码位置与加注口设定固定的角度关系，通过寻找加注口位置即可找到身份识别码位置。在输送线8的这个信息识读工位设置有信息识读正位装置9，带动硅油减震器转动，检测到加注口位置时转动停止，使身份识别码位置对准信息识读器1，读取身份识别码。信息识读正位装置9的底部设置顶升机构(气缸)，当减震器到达该工位时，顶升机构上升，把减震器顶起，脱离输送线8后进行正位。
泄漏检测装置2用于对硅油减震器焊接后的气密性检测，该系统可以采用现有的气密性检测仪(检漏仪)，也可使用压力传感器检测硅油减震器内的压降值。当减震器到达该工位时，顶升机构上升，把减震器顶起，脱离输送线8后使减震器加注口与泄漏检测装置2对接，进行气密性检测。
加注前称重装置3用于对硅油减震器在加注硅油前进行重量称量，采用现有的称重仪、称重传感器或者电子称，得到硅油减震器重量初始值。加注前称重装置3的底部设置顶升机构(气缸)，当减震器到达该工位时，顶升机构上升，把减震器顶起，脱离输送线8后进行称重。
加注后称重装置5用于对减震器加注硅油后进行重量称量，与加注前称重装置3一样采用现有的称重仪、称重传感器或者电子称。加注后称重装置5的称量通过与加注前称重装置3得到的初始值进行计算，得到实际硅油加注量。同样，加注后称重装置5的底部设置顶升机构(气缸)，当减震器到达该工位时，顶升机构上升，把减震器顶起，脱离输送线8后进行称重。
硅油加注正位装置4是对硅油减震器进行角度定位，使得每一个减震器角度一致并能满足加注工位需求，硅油加注正位装置4是寻找并定位加注点的位置，通过正位装置让所有待装配的硅油减震器加注口位置一致，并能满足硅油加注机7的需求。
信息识读正位装置9和硅油加注正位装置4的结构是一样的，参见图2，包括支座410、顶升座413、正位顶升机构、转动机构和检测正位机构，检测正位机构设置在支座410上，顶升座413连接在正位顶升机构上，转动机构设置在顶升座413上，正位顶升机构采用正位顶升气缸412，可以安装在支座413上也可以单独固定。检测正位机构处于转动机构的上方。转动机构带动硅油减震器转动，检测正位机构通过对硅油减震器上的特征点进行检测，并输出电信号，控制转动机构的运转，确定角向位置，使硅油减震器正位。
如图2所示，转动机构包括主轴403、主轴座402、主轴转动装置401和托盘404。主轴403通过轴承(轴承也可以采用定心的轴套、衬套等)安装在主轴座402上并与主轴转动装置401连接，主轴转动装置401驱动主轴3转动。主轴座402连接在支座413上。主轴转动装置401采用电机、减速电机或其它转动装置，如气动旋转马达、液压旋转马达等能够连续回转型的可控制马达。托盘404连接在主轴403上，随主轴403转动，通过托盘404托起待进行角向定位的硅油减震器411，并对硅油减震器411定位。
检测正位机构包括探针405、调整环406、弹簧407、导向套408和检测开关409。导向套408安装在支座410上。探针405的中部套装在导向套408中，其上部和下部均伸出导向套408。探针405的下部设置有调整环406，调整环406与导向套408之间设置有弹簧407，弹簧407套装在探针405上。检测开关409安装在固定板410上并处于探针405的上部外侧。
探针405用于检测硅油减震器的角向位置，通过硅油减震器上的加注口这一特征点，使得探针405的高度位置有变化。调整环406用于调整弹簧7的压缩量，调整环406可以通过螺纹安装到探针405上，也可以通过顶丝固定到探针405上，使得调整环406在探针405上的高度位置可以进行调整。通过调整弹簧407的压缩量来调整检测探针的弹性力度，使得探针405既能顺畅恢复原位，又不损伤硅油减震器。导向套408对探针405的上下移动起导向作用。检测开关409用于检测探针405的位置变化，从而输出电信号。
上述正向装置对硅油减震器进行正位的过程如下所述。
探针405到硅油减震器旋转中心的距离等于硅油减震器上的加注口到旋转中心的距离，根据这一点调整探针405处于硅油减震器上的加注口正上方，使装入托盘404中的硅油减震器上的特征点经过探针405。将硅油减震器411通过输送线8运行至正位工位时，正位顶升气缸412通过托盘404将硅油减震器411顶起，探针405的底端通过弹簧407的作用压在硅油减震器411上。启动主轴转动装置401，主轴403转动，托盘404和硅油减震器411随之转动。当硅油减震器411的加注口转动到探针408的位置时，探针408会在弹簧407的作用下下降，探针405的高度位置就会发生变化，触发检测开关409输出电信号，控制主轴转动装置401停止转动，使硅油减震器411停止在该位置，实现正位。
硅油加注机7用于对硅油减震器进行硅油加注，其结构如图3所示，包括支架710，支架710上部设置有台板709，支架710上自下至上依次设置有加注顶升机构、托拉机构和密封加注机构，密封加注机构设置在台板709上。加注顶升机构采用顶升气缸704。托拉机构包括滑轨701、托架702和托架气缸703，滑轨701设置在支架710的外侧，滑轨701上设置托架702，托架702与托架气缸703连接，托架气缸703水平安装在支架710上。如图4所示，密封加注机构包括密封座706、加注头712和加注气缸707，密封座706连接在台板709 上，密封座706的底部设置有密封垫711。密封座706的内腔与真空管路连接，真空管路上设置有真空球阀705。密封座706内设置有加注头712，两者之间设置密封圈，加注头712的上端与加注气缸707连接，加注头712的内腔与供油管路连接，供油管路上设置有加注球阀 708。
搬运机构6把减震器放置到托架702上，由于减震器已经正位，通过搬运机构6搬运到托架702上的减震器的位置也是一样的，这样其加注口与密封座706易于对准，通过托架气缸703拉动托架702进入顶升气缸704上方；减震器随同托盘一起进入，使减震器的加注口处于密封座706的正下方。启动加注顶升气缸704，把托架702顶起，上升压紧到台板709 上的密封座706，使密封座706底部的密封垫711压到减振器的注油口外围，使注油口密封，开启真空球阀705对减震器进行抽真空；抽真空完成后，加注气缸707带动加注头712下降伸入加注口，开启加注球阀708进行硅油加注；加注完成后，加注头712升至原位，关闭加注球阀708，打开真空球阀705进行回吸，对溢出硅油的清理。回吸结束后，加注顶升气缸 704返回带动托架702下降；托架气缸703移动，带动托架701及减震器移出到设备外部。
也可以采用其他结构形式的硅油加注机。

Claims (10)

1.一种全自动硅油加注工艺，其特征是，包括以下步骤：
（1）对每一个硅油减震器都进行打码，使每个硅油减震器具有唯一的身份识别码；
（2）读取身份识别码，上传至计算机，将在以后工序中的相关参数储存在计算机的对应于该身份识别码的信息中；
（3）对硅油减震器进行气密性检测，用来判断硅油减震器是否泄漏，只有泄漏检测合格的硅油减震器才允许进行硅油加注；气密性检测泄漏值存储到计算机中该硅油减震器的信息中；
（4）对硅油减震器进行重量称量，作为硅油减震器重量初始值，此值存储到计算机中该硅油减震器的信息中；
（5）对硅油减震器的加注口进行定位，确定加注点的位置，使所有待加注的硅油减震器的加注口位置一致，并能满足硅油加注机的需求；
（6）将硅油减震器自动搬运到硅油加注机上；
（7）硅油加注机对硅油减震器抽真空后进行硅油加注；
（8）对加注硅油后的硅油减震器进行重量称量，此重量值与硅油减震器重量初始值的差值即为硅油减震器的硅油加注量，硅油减震器加注硅油后的重量值和硅油加注量均存储到计算机中该硅油减震器的信息中。
2.根据权利要求1所述的全自动硅油加注工艺，其特征是，所述步骤（1）中的打码位置与硅油减震器上硅油加注口设定固定的角度关系，通过寻找硅油加注口位置确定身份识别码的打码位置。
3.根据权利要求2所述的全自动硅油加注工艺，其特征是，所述步骤（2）中根据打码位置与硅油加注口的固定角度关系，通过寻找硅油加注口位置找到身份识别码。
4.一种实现权利要求1所述工艺的全自动硅油加注设备，其特征是，包括信息识读正位装置、信息识读器、泄漏检测装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置、加注后称重装置和硅油加注机，信息识读正位装置、泄漏检测装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置和加注后称重装置依次设置，信息识读器设置在信息识读正位装置的前方，硅油加注机设置在硅油加注正位装置的前方，硅油加注机与硅油加注正位装置之间设置自动搬运装置。
5.根据权利要求4所述的全自动硅油加注设备，其特征是，所述信息识读正位装置、泄漏检测装置、加注前称重装置、硅油加注正位装置和加注后称重装置依次设置在一条输送线上。
6.根据权利要求4所述的全自动硅油加注设备，其特征是，所述信息识读正位装置或硅油加注正位装置，包括支座、顶升座、正位顶升机构、转动机构和检测正位机构，检测正位机构设置在支座上，顶升座连接在正位顶升机构上，转动机构设置在顶升座上，检测正位机构处于转动机构的上方。
7.根据权利要求6所述的全自动硅油加注设备，其特征是，所述工件转动机构，包括主轴、主轴转动装置和托盘，主轴通过主轴座安装在顶升座上并与主轴转动装置连接，托盘连接在主轴上。
8.根据权利要求7所述的全自动硅油加注设备，其特征是，所述检测正位机构包括探针、导向套和检测开关，导向套安装在支座上，探针套装在导向套中。
9.根据权利要求7所述的全自动硅油加注设备，其特征是，所述探针上设置有调整环，调整环与导向套之间设置有弹簧。
10.根据权利要求4所述的全自动硅油加注设备，其特征是，所述硅油加注机，包括支架，支架上自下至上依次设置有加注顶升机构、托拉机构和密封加注机构；托拉机构包括滑轨、托架和托架气缸，滑轨设置在支架的外侧，滑轨上设置托架，托架与托架气缸连接，托架气缸水平安装在支架上；密封加注机构包括密封座、加注头和加注气缸，密封座连接在支架上，密封座的内腔与真空管路连接，真空管路上设置有抽真空控制阀，密封座内设置有加注头，加注头的上端与加注气缸连接，加注头的内腔与供油管路连接，供油管路上设置有加注控制阀。
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