CN110206627A

CN110206627A - 一种车用调温器智能化调整设备及其工作方法

Info

Publication number: CN110206627A
Application number: CN201910557968.7A
Authority: CN
Inventors: 董启凯; 赵凯; 庄建友; 孔祥文; 步长春
Original assignee: TIANBO AUTO PARTS Manufacturing Co Ltd QUFU
Current assignee: TIANBO AUTO PARTS Manufacturing Co Ltd QUFU
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2019-09-06
Anticipated expiration: 2039-06-26
Also published as: CN110206627B; CN110206627B8

Abstract

本发明公开了一种车用调温器智能化调整设备及其工作方法，包括抓入装置、加热装置、调整检测装置、移送装置、取出装置、第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、PLC控制器，保温箱固定在固定底座上，抓入装置设置在固定底座上，取出装置设置在保温箱的箱体外侧，调整检测装置设置在保温箱内部，移送装置设置在调整检测装置一侧，第二驱动装置设置在加热装置的下方，加热装置连接第一驱动装置，第一驱动装置固定在固定底座上，调整检测装置与第三驱动装置连接，第三驱动装置固定在固定底座上，本发明实现了智能化自动化作业，保障了操作者人身安全，提高了生产效率，采用空气加热的方式，保证了工作稳定性，整体设备使用寿命提高。

Description

一种车用调温器智能化调整设备及其工作方法

技术领域

本发明属于机械制造领域，更具体的为一种汽车冷却循环系统用调温器产品组件的性能调整设备。

背景技术

调温器又称节温器，是控制冷却液流动路径的阀门。作为一种自动调温装置，通常含有感应体，也称感温组件，感应体是调温器的感温部件，感应体内置石蜡与铜粉或其他金属粉的混合物，当冷却液温度低于设定值时，调温器感应体内的石蜡混合物呈固态，调温器阀门在弹簧力的作用下关闭发动机与散热器之间的阀门通道，冷却液经水泵返回发动机，进行发动机内小循环，当冷却液温度达到设定值后，石蜡开始融化逐渐变为液体，体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩，在橡胶管收缩的同时对推杆作用向上的推力，推杆对阀门有向下的反推力使阀门开启，这时冷却液经由散热器和调温器阀，再经水泵流回发动机，进行大循环，所以感应体利用其内部蜡的膨胀或冷缩来开启、关掉空气、气体或液体的流动，根据发动机冷却液温度的高低自动调节进入散热器的介质流量，改变冷却液的循环范围，以调节冷却系的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。

调温器产品对一定温度下的推杆升程一致性要求较高，由于每个感应体壳体内腔体积大小和石蜡混合物的不一致性导致推杆升程有所变化，需对感应体做适当调整，该调整是对感应体圆周外部进行挤压，改变感应体内腔的体积，以确保批量生产的调温器推杆升程在一定误差范围之内。如图1所示，其工作原理为：将感应体加热到所需温度，对其下部圆周均布进行挤压调整，调整的同时测量推杆升程h距离，调整后会在感应体下部圆周处形成均布的八个调整凹槽。

原感应体调整设备实现方式为：

液体环境下的调整，具体地为高温容器内置调整工装，调整工装通过连接杆与容器下方固定的液压缸相连接，调整工装上方固定有测量感应体推杆升程的仪表。

正常工作时，将容器内液体（导热油、水、含有水的混合物等）加热到所需温度，该类型液体一般具有一定的腐蚀性，人工将感应体倒入容器内加热一段时间，所需加热温度通常较高，手工用镊子将一个感应体放入调整工装内，调整工装在液压缸的带动下挤压调整感应体，仪表同时测量推杆升程。当达到设定的升程时，液压缸退回，手工将调整完成的感应体取出，调整完成。

现有技术存在的技术缺陷：

1、感应体调整设备为手工调整，加热时液体会有一定的蒸发量，其腐蚀性对车间环境造成一定的影响，危害操作者身体健康，操作不安全，生产效率低，合格率低；

2、感应体调整设备加热方式为高温液体加热，高温造成液压缸与调整工装之间的连接杆上的油封极易损坏，导致水槽漏液，腐蚀液压缸，缩短其寿命，调整精度差，增加维修人员工作量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车用调温器智能化调整设备，能够用热空气代替高温液体加热感应体，使感应体调整后自动区分合格件与不合格件，实现整个调整过程的自动化操作，能充分提高感应体调整效率，保证人员作业安全。

本发明技术方案为一种车用调温器智能化调整设备，包括固定底座、安装腿、保温箱、第二驱动装置、位置传感器II、暂存模、热风机、振料器、PLC控制器、加热装置、位置传感器、第一驱动装置、连接柱、转盘机构、转盘轴、转盘筒、转盘、内圈孔、外圈孔、加热机构、进风管、螺旋形加热管、保温圈、保温盖、抓入装置、感应体放置板、位置传感器III、抓入固定柱、抓取水平气缸、抓取竖直气缸、抓取手指、换位机构、换位水平气缸、换位竖直气缸、换位手指、移送装置、移送固定柱、移送水平气缸、移送竖直气缸、T型板、移送手指、调整检测装置、距离传感器、第三驱动装置、固定柱、检测机构、检测竖直气缸、检测固定板、固定检测头、检测固定柱、调整机构、调整轴、调整固定板、调整外套、调整销、取出装置、固定板、取出水平板、推拉气缸、不合格槽、合格槽、压紧气缸、U型块、判断气缸、感应体、推杆、调整凹槽。

所述保温箱固定在所述固定底座上。

所述抓入装置设置在所述固定底座上并设置在保温箱的箱体外侧；所述抓入装置通过抓入固定柱固定于固定底座上，所述抓入固定柱上套置有感应体放置板，所述感应体放置板处设置有位置传感器III。

所述取出装置设置在保温箱的箱体外侧，固定在所述固定底座上。

所述调整检测装置设置在保温箱内部，所述调整检测装置上设置有距离传感器；所述调整检测装置包括调整机构和检测机构，调整机构在第三驱动装置的带动下向上顶出，经过调整机构内模具结构的转换，在感应体圆周均布挤压形成八个调整凹槽；检测机构位于调整机构上方，感应体挤压调整的同时测量推杆升程。

所述移送装置设置在调整检测装置一侧。

所述第二驱动装置设置在所述加热装置的下方，固定在所述保温箱上。

所述加热装置连接第一驱动装置，所述第一驱动装置通过四个连接柱固定在固定底座上；所述加热装置外边缘设有连接热风机的进风管；所述加热装置底部设置有位置传感器I。

所述调整检测装置与第三驱动装置连接，所述第三驱动装置通过四个固定柱固定在固定底座上。

所述暂存模设置在所述调整检测装置的一侧。

所述第二驱动装置上设置有位置传感器II。

所述抓入装置总是持续的将感应体抓入到加热装置内的转盘内圈孔中，将经过内圈孔加热完毕的感应体换位到外圈孔中。所述抓入装置包括感应体放置板、位置传感器III、抓入固定柱、抓取水平气缸、抓取竖直气缸、抓取手指、换位机构、换位水平气缸、换位竖直气缸、换位手指；所述抓入装置通过抓入固定柱固定于固定底座上，所述抓入固定柱上套置有感应体放置板，所述感应体放置板处设置有位置传感器III；抓取水平气缸通过连接板固定于抓入固定柱上方，抓取竖直气缸通过连接板固定于抓取水平气缸上，底部连接有抓取手指；所述换位手指固定于换位竖直气缸底部，换位竖直气缸通过连接板固定于换位水平气缸。

所述加热装置包括位置传感器I、连接柱、转盘机构、加热机构，位置传感器I内置于加热机构内部，加热机构位于转盘机构下方；所述转盘机构包括转盘轴、转盘筒、转盘、内圈孔、外圈孔，转盘固定在转盘轴上，转盘轴通过上下两个轴承限位在转盘筒内部，转盘边缘分别开有内圈孔和外圈孔。

所述加热机构包括进风管、螺旋形加热管、保温圈、保温盖，所述螺旋形加热管内置于转盘下方，螺旋形加热管内外侧布设保温层，外侧保温层留有外接热风机的接口，热风机吹出的热风通过进风管进入加热装置内部循环，保证温度一致性，上方布置将转盘机构罩住的保温盖。

优选地，所述第一驱动装置为一个48工位分度器，转盘机构在第一驱动装置的带动下以7.5°/次持续的转动。

优选地，第二驱动装置为气缸，第三驱动装置为液压缸。

优选地，所述内圈孔与外圈孔上设计的沉孔方向相对，感应体置于内圈孔时，主要对感应体下部进行均匀加热；感应体置于外圈孔时，主要对感应体上部进行均匀加热。

本发明还提供了一种车用调温器智能化调整设备工作方法：所述抓入装置将振盘供料器供应的感应体抓入到加热装置内转盘上，加热装置中的转盘在第一驱动装置的带动下以一定角度持续转动；当感应体随着转盘转到一托模上方时，托模在第二驱动装置的驱动下向上驱动将感应体顶出；移送装置将顶出的感应体移送到调整检测装置中的调整机构内，调整机构在第三驱动装置的驱动下将感应体外周调整挤压，同时调整检测装置中的检测机构检测推杆升程；当推杆升程达到预定值时，调整机构在第三驱动装置的驱动下退回，移动装置将调整后的感应体移动到取出装置中，取出装置自动区分合格件与不合格件。

本发明的有益效果：

1、整机装置实现智能化，只需人工备料，降低操作者劳动强度，保证操作者人身安全，提高生产效率；

2、采用空气加热的方式，螺旋形加热器加热空气，空气对感应体进行预热，热风机进风保证空气温度一致性。实现热空气加热感应体效果与液体加热效果一致，转盘开孔方式利于热空气循环，保证空气加热稳定性，整体设备使用寿命提高。

附图说明：

图1为感应体调整前后对比示意图；

图2为本发明设备的俯视示意图；

图3为本发明设备的前视示意图；

图4为本发明设备抓入装置示意图；

图5为本发明设备加热装置剖视图；

图6为本发明设备加热装置俯视图；

图7为本发明设备加热装置转盘内圈孔示意图；

图8为本发明设备加热装置转盘外圈孔示意图；

图9为本发明设备检测装置示意图；

图10为本发明设备移送装置示意图；

图11为本发明设备取出装置示意图。

图中：11、固定底座；1101、安装腿；12、保温箱；13、第二驱动装置；1301、位置传感器II；14、暂存模；15、热风机；16、振料器；17、PLC控制器；20、加热装置；2001、位置传感器I；21、第一驱动装置；22、连接柱；23、转盘机构；2301、转盘轴；2302、转盘筒；2303、转盘；2304、内圈孔；2305、外圈孔；24、加热机构；2401、进风管；2402、螺旋形加热管；2403、保温圈；2404、保温盖；30、抓入装置；31、感应体放置板；3101、位置传感器III；32、抓入固定柱；33、抓取机构；3301、抓取水平气缸；3302、抓取竖直气缸；3303、抓取手指；34、换位机构；3401、换位水平气缸；3402、换位竖直气缸；3403、换位手指；40、移送装置；41、移送固定柱；42、移送水平气缸；43、移送竖直气缸；44、T型板；45、移送手指；50、调整检测装置；5001、距离传感器；51、第三驱动装置；52、固定柱；53、检测机构；5301、检测竖直气缸；5302、检测固定板；5303、固定检测头；5304、检测固定柱；54、调整机构；5401、调整轴；5402、调整固定板；5403、调整外套；5404、调整销；60、取出装置；61、固定板；62、取出水平板；63、推拉气缸；64、不合格槽；65、合格槽；66、压紧气缸；67、U型块；68、判断气缸；111、感应体；112、推杆；113、调整凹槽。

具体实施方式

下面，根据附图说明用于实施本发明的最佳方式。

参考图2、图6，抓入装置30设置在固定底座11上，用于将感应体从振料器16上抓取到加热装置20上；加热装置20设置在保温箱12的一侧，用于加热感应体，其边缘设有连接热风机15的进风管2401；第二驱动装置13设置在加热装置20下方，固定在保温箱12上；调整检测装置50设置在保温箱12中部；暂存模14设置在调整检测装置50右侧；取出装置60，其设置在保温箱12外侧，固定在固定底座11上；移送装置40设置在调整检测装置50的一侧，用于将感应体从加热装置20移送到调整检测装置50，同步将暂存模14上的感应体移送到取出装置60。

参考图2、图3，保温箱12固定在固定底座11上，优选地，保温箱12可以由多个安装腿1101固定在固定底座11上，加热装置20与第一驱动装置21连接，第一驱动装置21通过四个连接柱22固定在固定底座11上；调整检测装置50与第三驱动装置51连接，第三驱动装置51通过四个固定柱52固定在固定底座11上；在抓入装置30的感应体放置板31处设置位置传感器III3101，该位置传感器III3101检测从振料器16传递的感应体是否到位；在加热装置20底部设置位置传感器I2001，该位置传感器I2001检测抓入装置30抓入的感应体是否到位；在第二驱动装置13上设置位置传感器II1301，该位置传感器II1301检测加热装置20内的感应体是否到位；在调整检测装置50上设置距离传感器5001，该距离传感器5001用于检测对感应体调整时推杆的升程h距离。

参考图2、图3，位置传感器I2001、位置传感器II1301、位置传感器III3101、距离传感器5001的检测输出与PLC控制器17的控制输入连接，在抓入装置30、第一驱动装置21、第二驱动装置13、第三驱动装置51、检测机构53、移送装置40、取出装置60上连接来自PLC控制器17的控制输出。

参考图2、图3、图4，PLC控制器17根据位置传感器III3101、位置传感器I2001、位置传感器II1301的检测输出，总是确认感应体是否到位，并对抓入装置30、第一驱动装置21、第二驱动装置13、第三驱动装置51、移送装置40进行控制，总是将到位的感应体依次传递到下一位置；根据距离传感器5001的检测数据输出，与预先设置在PLC控制器17内的标准数据进行比较，对取出装置60进行控制，从而区分挤压调整完成的感应体是否合格。

参考图2、图3、图4，抓入装置30通过抓入固定柱32固定于固定底座11上。抓入固定柱32上套有感应体放置板31，位置传感器III3101固定于感应体放置板31上。并且该抓入装置30还包括：总是将感应体抓到加热装置20的抓取机构33、总是将感应体由加热装置20的内圈孔换位到外圈孔的换位机构34。抓取机构33包括：抓取水平气缸3301，其被板支撑于抓入固定柱32；抓取竖直气缸3302，其固定于抓取水平气缸3301；抓取手指3303，其固定于抓取竖直气缸3302底部。本实施方式中的两个气缸及手指上分别连接PLC控制器17的控制输出。并且该抓取机构33运行方式为：当基于来自PLC控制器17的指令，抓取水平气缸3301水平方向移动，固定于抓取水平气缸3301上的抓取竖直气缸3302水平移动的同时可上下移动，抓取手指3303可抓紧或放开，由此可持续的将感应体从振料器16抓入加热装置20。另外，抓入装置30中的换位机构34包括：换位水平气缸3401，其被板支撑于抓取水平气缸3301背面侧，其上固定换位竖直气缸3402；换位手指3403固定于换位竖直气缸3402底部。本实施方式中的两个气缸及手指分别连接PLC控制器17的控制输出，并且该换位机构34基于来自PLC控制器17的指令，换位水平气缸3401水平方向移动，固定于换位水平气缸3401上的换位竖直气缸3402可水平移动的同时可上下移动，换位手指3403可抓紧或放开，由此可持续的将感应体从加热装置20的内圈孔换位到外圈孔中。

参考图2、图3、图4、图5，加热装置20内部有感知感应体的位置传感器I2001，在位置传感器I2001上连接PLC控制器17的控制输入，并且该加热装置20包括：总是以一定角度按图示箭头方向持续旋转的转盘机构23、将感应体加热的加热机构24。转盘机构23包括：转盘筒2302，其被固定于保温箱12；转盘轴2301，穿过两个轴承固定于转盘筒2302中，其上端固定转盘2303、底端通过联轴器与第一驱动装置21连接；第一驱动装置21构成为使转盘轴2301与转盘2303一起旋转。本实施方式中的第一驱动装置21是每次转动7.5°的48工位分度器，在第一驱动装置21上连接PLC控制器17的控制输出。并且该转盘机构23基于PLC控制器17的指令，第一驱动装置21使转盘2303持续的以一定角度旋转，由此持续的将感应体移送到下一位置。加热装置20中的加热机构24包括：套在转盘筒2302外周的螺旋形加热管2402，将螺旋形加热管2402包围的保温圈2403，保温圈2403外部接有连接热风机15的进风管2401，将整个转盘机构23罩住的保温盖2404。本实施方式中热风机15吹出的热风保证整个加热装置20内温度的均匀一致性。另外，转盘机构23中转盘2303上有两圈感应体放置孔的分布，感应体由抓取机构33放入位置传感器位置传感器I2001上方的内圈孔，随转盘2303旋转近一圈到换位机构34下方，再由换位机构34从内圈孔2304换位到外圈孔2305中，随转盘2303继续旋转近一圈到位置传感器II1301上方时由移送装置40移送，本实施方式使感应体在加热装置20内旋转近两圈，延长加热时间，保证感应体达到所需温度。内圈孔2304和外圈孔2305的开孔方式：沉孔方向相对，可实现对感应体上下两部分加热；孔的边缘开有三个均布贯穿的小孔，保证热空气可上下流动，保证加热装置20内的温度一致性。

参考图1、图2、图3、图9，调整检测装置50包括：将感应体111进行调整的调整机构54、调整的同时检测感应体111的推杆升程h距离的检测机构53。调整机构54包括：将调整机构54固定于保温箱12上的调整固定板5402；调整轴5401穿过调整固定板5402，上端固定调整外套5403，下端连接第三驱动装置51；调整销5404与调整外套5403相切。本实施方式中的第三驱动装置51是通过调整轴5401带动调整外套5403上下运动从而使调整销5404横向运动挤压感应体111的液压缸，在该第三驱动装置51上连接PLC控制器17的控制输出。并且该调整机构54基于来自PLC控制器17的指令，第三驱动装置51通过调整轴5401带动调整外套5403上下运动，由此带动调整销5404横向运动挤压感应体111。调整检测装置50中的检测机构53包括：将检测机构53固定于保温箱12上的检测固定柱5304；检测竖直气缸5301套在检测固定柱5304上，其上支撑检测固定板5302；检测固定板5302上端固定距离传感器5001，下部固定检测头5303。本实施方式中的距离传感器5001是能够测量推杆112升程h距离，在该距离传感器5001上连接PLC控制器17的控制输入。并且该检测机构53构成为：基于距离传感器5001的测量数据，与PLC控制器17内预先设置的标准数据比较，为取出装置60区分合格件提供输出。

参考图2、图3、图10，移送装置40通过移送固定柱41固定于保温箱12上。移送水平气缸42通过一板固定于移送固定柱41；移送竖直气缸43固定于移送水平气缸42上，其中部连接T型板44；三个移送手指45等距离连接在T型板44下面。本实施方式中的两个气缸及三个手指上分别连接PLC控制器17的控制输出。并且该移送装置40构成为：当基于来自PLC控制器17的指令，移送水平气缸42水平方向移动，固定于移送水平气缸42上的移送竖直气缸43水平移动的同时可上下移动，移送手指45可抓紧或放开，由此可持续的依次将感应体从第二驱动装置13上方移送到调整机构54、暂存模14、取出装置60。

参考图3、图11，取出装置60通过取出固定板61固定于固定底座11上。取出水平板62通过三个轴支撑于取出固定板61。取出U型块67固定在取出水平板62上，其一端连接判断气缸68，相邻侧面分别固定有合格槽65、不合格槽64、推拉气缸63。压紧气缸66通过轴固定在合格槽65侧面。本实施方式中的判断气缸68连接PLC控制器17的控制输出。并且该取出装置60构成为：基础来自PLC控制器17的指令，感应体合格，判断气缸68不顶出，推拉气缸63退回，感应体进入合格槽65；若感应体不合格，判断气缸68顶出，感应体被顶到不合格槽64入口处，推拉气缸63退回，感应体进去不合格槽64。由此完成对调整完的感应体自动区分合格件与不合格件。

Claims

1.一种车用调温器智能化调整设备，其特征在于包括抓入装置、加热装置、调整检测装置、移送装置、取出装置、暂存模、固定底座、保温箱、第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、位置传感器II、热风机、振料器、PLC控制器；

所述保温箱固定在所述固定底座上；所述抓入装置设置在所述固定底座上，并设置在保温箱的箱体外侧；所述取出装置设置在保温箱的箱体外侧，固定在所述固定底座上；所述调整检测装置设置在保温箱内部；所述移送装置设置在调整检测装置一侧；所述第二驱动装置设置在所述加热装置的下方，固定在所述保温箱上；所述加热装置连接第一驱动装置，所述第一驱动装置通过四个连接柱固定在固定底座上；所述加热装置外边缘设有连接热风机的进风管；所述调整检测装置与第三驱动装置连接，所述第三驱动装置通过固定柱固定在固定底座上；所述暂存模设置在所述调整检测装置的一侧；所述位置传感器II设置在第二驱动装置上；

所述抓入装置包括感应体放置板、位置传感器III、抓入固定柱、抓取水平气缸、抓取竖直气缸、抓取手指、换位机构、换位水平气缸、换位竖直气缸、换位手指；所述抓入装置通过抓入固定柱固定于固定底座上，所述抓入固定柱上套置有感应体放置板，所述感应体放置板处设置有位置传感器III；所述抓取水平气缸通过连接板固定于抓入固定柱上方，所述抓取竖直气缸通过连接板固定于抓取水平气缸上，底部连接有抓取手指；所述换位手指固定于换位竖直气缸底部，换位竖直气缸通过连接板固定于换位水平气缸；

所述加热装置包括位置传感器I、连接柱、转盘机构、加热机构，位置传感器I内置于加热机构内部，加热机构位于转盘机构下方；所述转盘机构包括转盘轴、转盘筒、转盘、内圈孔、外圈孔，转盘固定在转盘轴上，转盘轴通过上下两个轴承限位在转盘筒内部，转盘边缘分别开有内圈孔和外圈孔；

所述加热机构包括进风管、螺旋形加热管、保温圈、保温盖，所述螺旋形加热管内置于转盘下方，螺旋形加热管内外侧布设保温层，外侧保温层留有外接热风机的接口，热风机吹出的热风通过进风管进入加热装置内部循环。

2.一种车用调温器智能化调整设备运行方法，其特征在于，抓入装置将振盘供料器供应的感应体抓入到加热装置内转盘上，加热装置中的转盘在第一驱动装置的带动下以一定角度持续转动，换位机构将经过内圈孔加热完毕的感应体换位到外圈孔中，当外圈感应体随着转盘转到一托模上方时，托模在第二驱动装置的驱动下向上驱动将感应体顶出；移送装置将顶出的感应体移送到调整检测装置中的调整机构内，调整机构在第三驱动装置的驱动下将感应体外周调整挤压，同时调整检测装置中的检测机构检测推杆升程；当推杆升程达到预定值时，调整机构在第三驱动装置的驱动下退回，移动装置将调整后的感应体移动到取出装置中，取出装置自动区分合格件与不合格件。

3.根据权利要求1所述的一种车用调温器智能化调整设备，其特征在于所述第一驱动装置为一个48工位分度器，转盘机构在第一驱动装置的带动下以7.5°/次持续的转动。

4.根据权利要求1所述的一种车用调温器智能化调整设备，其特征在于所述第二驱动装置为气缸，所述第三驱动装置为液压缸。

5.根据权利要求1所述的一种车用调温器智能化调整设备，其特征在于所述内圈孔与所述外圈孔上设计的沉孔方向相对，感应体置于内圈孔时，主要对感应体下部进行均匀加热；感应体置于外圈孔时，主要对感应体上部进行均匀加热。