CN110523661B - 一种火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备，包括检测工作台以及设置在检测工作台上的进给流水线、检测工位、直线滑台机械手；所述进给流水线上固定有装载托盘，所述装载托盘上设有若干个火花塞夹装孔；所述检测工位包括若干对不同部位的检测工位，每一对相同部位检测工位对称设置于进给流水线两侧；所述直线滑台机械手设置于每一对相同部位检测工位之间；所述装载托盘与检测工位之间设有卸废位；所述检测工位设有若干个火花塞绝缘缺陷检测装置。本发明能够实现火花塞检测的自动化流程，提高了整个检测的效率，检测并能够减少人工的漏检以及误判，提高检测的可靠性与准确性。

Description

一种火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备

技术领域

本发明涉及火花塞生产技术领域，更具体地，涉及一种火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备。

背景技术

火花塞陶瓷绝缘体是火花塞一个重要构件，能耐受高工作电压是其最重要的特性，因此在生产过程中如何高效可靠检测剔除绝缘缺陷产品是火花塞陶瓷体生产中最为头痛和关键的一环；原来一般火花塞陶瓷生产过程中都是采用人工测试的方法，通过手工上下料到测试装置上，人眼观察测试缺陷击穿失效现象，手工剔除，非常繁琐，工作量大，人工易疲劳且易判断失误，常常漏检和误判，并且生产效率较低，检测环境还易对人体造成伤害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种全自动化上料、检测、剔除，并且高效、可靠的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备。

本发明的具体技术方案如下：

一种火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备，包括检测工作台以及设置在检测工作台上的进给流水线、检测工位、直线滑台机械手；所述进给流水线上固定有装载托盘，所述装载托盘上设有若干个火花塞夹装孔；所述检测工位包括若干对不同部位的检测工位，每一对相同部位检测工位对称设置于进给流水线两侧；所述直线滑台机械手设置于每一对相同部位检测工位之间；所述装载托盘与检测工位之间设有卸废位；所述检测工位设有若干个火花塞绝缘缺陷检测装置。

进一步地，所述直线滑台机械手采用双排交换夹指组合。

进一步地，所述双排交换夹指组合中的一排空载，另一排夹持着已测产品或未测试产品。

进一步地，所述火花塞绝缘缺陷检测装置包括芯杆、芯杆绝缘套、硅胶堵套、接地圈、气压抱紧装置；所述芯杆设有高压接入端，并插入待测陶瓷体内腔；所述芯杆绝缘套包裹在芯杆外壁；所述接地圈套装于待测陶瓷体的外壁；所述硅胶堵套套接于待测陶瓷体的端部，所述气压抱紧装置设置于硅胶堵套两侧。

进一步地，所述待测陶瓷体的外壁连接测试电路。

进一步地，所述进给流水线采用步进电机驱动。

进一步地，所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备还包括主控箱。

本发明能够实现火花塞检测的自动化流程，自动上料，自动卸料，无需人为操作，其中设有双夹指组的直线滑台机械手的设置提高了上下料的效率以及整个检测的速率，检测工位设置的火花塞绝缘缺陷检测装置能够减少人工的漏检以及误判，提高检测的可靠性与准确性。

附图说明

图1为火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备台面结构示意图；

图2为火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备整体结构示意图；

图3为直线滑台机械手结构示意图；

图4为火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备整体结构示意图；

图5为火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测装置结构示意图；

图6为火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测装置检测电路简易原理图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明作进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1、2、3、4所示，本发明提供一种火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测设备，包括检测工作台1以及设置在检测工作台1上的进给流水线2、检测工位4、5、直线滑台机械手3；其中进给流水线上固定有装载托盘7，装载托盘7上设有15*12=180个火花塞夹装孔；本实施例中包括两对检测工位4、5，每一对检测工位对称设置于进给流水线2两侧，两对检测工位4、5分别用于检测火花塞陶瓷体的不同部位，其中一对检测A部位，另一对检测B部位，每个检测工位设有6个火花塞绝缘缺陷检测装置，即每次可对6个火花塞陶瓷体进行检测；而在每一对检测工位之间都设有直线滑台机械手3，用于在装载托盘7与检测工位4、5之间转运待测和已测试完的火花塞陶瓷体；装载托盘7与检测工位4、5之间设有卸废位6；本实施例中的直线滑台机械手3包括直线模组31，立柱34，和基座35，并采用双排交换夹指组合，包括两组机械臂及夹指32、33，每组夹指能一次独立控制夹取6个产品，两组夹指一同移动，其中一组空载，另一组夹持着已测产品或未测试产品，到达检测工位后能做交换测试完和未测试产品。

本发明的具体工作过程如下：进给流水线2上的装载托盘7上放置有待测火花塞陶瓷体，待测时，由直线滑台机械手3向两侧检测A部位的检测工位4上料，两检测工位4开始检测工作，检测完毕后，直线滑台机械手3进行卸料，卸料过程中，直线滑台机械手3的其中一组夹指空载，另一组夹指从装载托盘上夹取了待测试火花塞陶瓷体，到达检测工位后，空载的一组夹指夹取已测试完的火花塞陶瓷体，之后另一组夹指将待测试的火花塞陶瓷体放入刚刚空出的检测工位4内；而在此之前，检测工位4将检测结果传递给主控箱8内的PLC，检测工位上的每个检测位与夹取已检测完的火花塞陶瓷体的夹指一一对应，当该检测位检测得出对应的火花塞陶瓷体存在电绝缘缺陷时，直线滑台机械手3运行到返程路线上的卸废位6时，在PLC的命令下，将松开对应的夹指，将存在电绝缘缺陷的火花塞陶瓷体丢入卸废位处的残次品收集筐；之后直线滑台机械手3回到中间的装载托盘7，将剩余的合格的已测试产品放入装载托盘7中，另一组夹指夹取待检测火花塞陶瓷体，然后向另一侧的检测工位4移动，重复上述动作；本实施例中每组夹指能夹取6个火花塞陶瓷体，装载托盘的规格为15*12，故检测完半面装载托盘7上的火花塞陶瓷体后，进给流水线步进半个装载托盘的长度，便于机械手夹取另半面托盘上的火花塞陶瓷体，而当整面装载托盘检测完后，这一面托盘被进给流水线送入检测B部位的两检测工位5之间，重复以上动作，对火花塞陶瓷体的B部位进行检测。

上述直线滑台机械手设置两组夹指，并且一同运动，到达检测工位与装载托盘均交换测试完与未测试产品，机械手在任意行程中均不空载，提高了上下料的速度以及整个检测过程的效率。

实施例2

本实施例主要讲述火花塞陶瓷体电绝缘缺陷检测装置的工作方式，如图5所示，火花塞陶瓷体电绝缘缺陷检测装置，包括芯杆22、芯杆绝缘套18、硅胶堵头11、接地圈15、气压抱紧装置；芯杆22为球头芯杆，其设有高压接入端19，连接外接的高压电输入设备，芯杆22从待测陶瓷体16的小头端部插入待测陶瓷体16内腔，芯杆绝缘套18包裹在芯杆22外壁上，芯杆绝缘套18的包裹起点位于芯杆22高压接入端19处，其包裹的总长度不超过芯杆22的长度，并且芯杆绝缘套18完全填充芯杆22与待测陶瓷体16内壁之间的缝隙；接地圈15套装于待测陶瓷体16中间部位的外壁上；硅胶堵头11套接于待测陶瓷体16的大头端部，气压抱紧装置设置于硅胶堵头11两侧，该气压抱紧装置包括设有压缩空气入口20的安装板13、气室21和POM骨架12、硅胶护套14，其中POM骨架12设置于安装板13内侧，气室21布置于POM骨架12上的硅胶护套14内；在硅胶堵头11的顶部还设有盖板10；在芯杆绝缘套18外侧还设有绝缘支撑垫17支撑待测陶瓷体7。

本实施例中的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷检测装置的具体工作过程如下：直线滑台机械手将待测陶瓷体16放入工作位，使其内部通孔对准芯杆22放下，然后外部机械手将接地圈15、硅胶堵头11、安装板13、盖板10依次放置好，芯杆22通电，其头部放电，在待测陶瓷体16内腔产生足够高的测试电压，若待测陶瓷体16存在电绝缘缺陷，该测试电压能击穿陶瓷体壁。将陶瓷体外壁连接测压电路，如图6所示，待测陶瓷体16的接地环15和高压接入端19分别连接电路的正负极，如果待测陶瓷体16存在电绝缘缺陷，那么电路中将会有电流通过，这样电路将与脉冲发生器23所在的电路产生互感，那么后一该电路将会提供给前一电路一个脉冲的反电动势，前一电路中所测得的电压将发生脉冲变化，前一电路将另外连接另一设有比较器的电路，将其电压与预定的电压值进行比较，如果测得的电压的峰值原本应低于预定电压值，而现在高于预定电压值值或者原本应高于预定电压值，而现在高于预定电压值，则可断定待测陶瓷体存在电绝缘缺陷，即可断定该火花塞存在电绝缘缺陷，此时测压电路向主控箱8内的PLC发出信号，PLC即可控制对应夹指运行至卸废位时松开，丢下残次品；并且本装置可以通过改变芯杆22没入待测陶瓷体内腔的长度起到改变检测部位的作用，即改变芯杆22在待测陶瓷体16内腔内的放电位置。

本实施例所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷检测装置的工作原理如下：在待测陶瓷体16的大头端、小头端处分别设置能够进行密封的绝缘件：其中，采用芯杆绝缘套18包裹在芯杆22外壁上，并且封住了芯杆22与待测陶瓷体16内壁之间的缝隙；而待测陶瓷体16的大头端处放置一个硅胶堵头11，硅胶堵头11两侧设置有气压抱紧装置，该气压抱紧装置括设有压缩空气入口20的安装板13、气室21和POM骨架12，POM骨架12设置于安装板13内侧，气室21布置于POM骨架12上，当充入压缩空气时，气室21将膨胀，从而推动硅胶护套14，起到将硅胶堵头11抱紧的作用；与此同时，硅胶堵头11顶部设置有盖板10，与气压抱紧装置共同将硅胶堵头11准确地压置在待测陶瓷体16大头端出口处；芯杆绝缘套18和硅胶堵头11的存在增加了芯杆22与外接地环之间的爬电距离，这样可有效阻止芯杆22释放的高压电流从两端爬出，从而能减少待测陶瓷体16内腔的电压的损失，使其输出电压能达到测试电压的要求值，此时的电压若不能击穿待测陶瓷体16，则代表待测陶瓷体16合格，不存在绝缘缺陷，反之，则需要对该检测件进行剔除。

该装置相对于传统人工检测手段，可以以检出陶瓷上细小的点击穿缺陷，能够应用于生产现场的自动化检测工序，提高了检测的可靠性，大幅减少误判，并节约人工复测和验证工作，提高生产效率。

显然，上述实例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，所述方法包括

S1：向自动检测设备中放入待检测火花塞陶瓷体；所述自动检测设备包括检测工作台以及设置在检测工作台上的进给流水线、检测工位、直线滑台机械手；所述进给流水线上固定有装载托盘，所述装载托盘上设有若干个火花塞夹装孔；所述检测工位包括若干对用于检测火花塞A和B部位的检测工位，每一对相同部位的检测工位对称设置于进给流水线两侧；所述直线滑台机械手设置于每一对相同部位检测工位之间；所述装载托盘与检测工位之间设有卸废位；所述检测工位设有若干个火花塞绝缘缺陷检测装置；

S2：由直线滑台机械手向两侧同组检测工位上料，对火花塞A部位进行检测；

S3：同组检测工位采用火花塞绝缘缺陷检测装置同时进行检测；检测工位将检测结果传递给主控箱内的PLC，检测工位上的每个检测位与夹取已检测完的火花塞陶瓷体的夹指一一对应，当该检测位检测得出对应的火花塞陶瓷体存在电绝缘缺陷时，直线滑台机械手运行到返程路线上的卸废位时，在PLC的命令下，松开对应的夹指，将存在电绝缘缺陷的火花塞陶瓷体丢入卸废位处的残次品收集筐；之后直线滑台机械手回到中间的装载托盘，将剩余的合格的已测试产品放入装载托盘中，另一组夹指夹取待检测火花塞陶瓷体，然后向另一侧的检测工位移动；

S4：卸料；直线滑台机械手的其中一组夹指空载，另一组夹指从装载托盘上夹取了待测试火花塞陶瓷体，到达检测工位后，空载的一组夹指夹取已测试完的火花塞陶瓷体，之后另一组夹指将待测试的火花塞陶瓷体放入刚刚空出的检测工位内；

S5：步进位移供料；重复S2~S4动作，检测完半面装载托盘上的火花塞陶瓷体后，进给流水线步进半个装载托盘的长度，便于机械手夹取另半面托盘上的火花塞陶瓷体，而当整面装载托盘检测完后，这一面托盘被进给流水线送入下一组检测工位之间，重复以上动作，对火花塞陶瓷体的B部位进行检测。

2.根据权利要求1所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，所述S3中步骤为：火花塞陶瓷体内部通孔对准芯杆放下，然后外部机械手将接地圈、硅胶堵头、安装板、盖板依次放置好，芯杆通电，其头部放电。

3.根据权利要求1所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，所述火花塞绝缘缺陷检测装置包括芯杆、芯杆绝缘套、硅胶堵套、接地圈、气压抱紧装置；所述芯杆设有高压接入端，并插入待测陶瓷体内腔；所述芯杆绝缘套包裹在芯杆外壁；所述接地圈套装于待测陶瓷体的外壁；所述硅胶堵套套接于待测陶瓷体的端部，所述气压抱紧装置设置于硅胶堵套两侧。

4.根据权利要求3所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，采用所述火花塞绝缘缺陷检测装置的检测方法为：

将陶瓷体外壁连接测压电路;如果待测陶瓷体存在电绝缘缺陷，那么电路中将会有电流通过，这样电路将与脉冲发生器所在的电路产生互感，那么后一该电路将会提供给前一电路一个脉冲的反电动势，前一电路中所测得的电压将发生脉冲变化，前一电路将另外连接另一设有比较器的电路，将其电压与预定的电压值进行比较，如果测得的电压的峰值原本应低于预定电压值，而现在高于预定电压值值或者原本应高于预定电压值，而现在高于预定电压值，则可断定待测陶瓷体存在电绝缘缺陷，即可断定该火花塞存在电绝缘缺陷，此时测压电路向主控箱内的PLC发出信号，PLC即可控制对应夹指运行至卸废位时松开，丢下残次品；并且本装置可以通过改变芯杆没入待测陶瓷体内腔的长度起到改变检测部位的作用，即改变芯杆在待测陶瓷体内腔内的放电位置。

5.根据权利要求1所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，所述直线滑台机械手包括直线模组、立柱和基座，所述基座连接检测工作台，所述立柱设置与所述基座上，所述直线模组连接所述立柱；所述直线滑台机械手包括两组机械臂，所述机械臂上并排设置双排交换夹指，所述夹指一次能夹取不止一个火花塞陶瓷体；所述直线滑台机械手通讯连接PLC。

6.根据权利要求5所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，所述双排交换夹指组合中的一排空载，另一排夹持着已测产品或未测试产品。

7.根据权利要求5所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，所述待检 测火花塞陶瓷体的外壁连接测压电路。

8.根据权利要求5所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，所述进给流水线采用步进电机驱动。

9.根据权利要求5所述的火花塞陶瓷体电绝缘缺陷自动检测方法，其特征在于，还包括主控箱。

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