本發(fā)明涉及一種壓裝系統(tǒng)，尤其涉及一種自動(dòng)化汽車氧傳感器組件壓裝系統(tǒng)及其操作方法。
背景技術(shù)：
：汽車氧傳感器是電噴發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的傳感部件。它是控制汽車尾氣排放、降低汽車對(duì)環(huán)境污染、提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油燃燒質(zhì)量的關(guān)鍵零件。氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測(cè)量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢(shì)，由化學(xué)平衡原理計(jì)算出對(duì)應(yīng)的氧濃度，達(dá)到監(jiān)測(cè)和控制爐內(nèi)隨著汽車工業(yè)的發(fā)展與壯大，汽車的年產(chǎn)量不斷地上升著。而氧傳感器作為汽車電噴控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的傳感部件，如果它的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)不過關(guān)，將會(huì)嚴(yán)重限制汽車工業(yè)的發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)的汽車氧傳感器往往由人工組裝，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性不理想，困擾生產(chǎn)企業(yè)和用戶。人工生產(chǎn)效率不高，工資逐年上漲，終端價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈，企業(yè)壓力大。為了滿足市場(chǎng)需求，企業(yè)往往招聘許多人來生產(chǎn)產(chǎn)品。但是生產(chǎn)過程枯燥無聊，過程一致性保證困難，容易生產(chǎn)出不合格品，管理成本和工資成本壓力都很大，而氧傳感器一旦出現(xiàn)故障，將使電子燃油噴射系統(tǒng)的電腦不能得到排氣管中氧濃度的信息，因而不能對(duì)空燃比進(jìn)行反饋控制，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排氣污染增加，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、缺火、喘振等故障現(xiàn)象。因此，以自動(dòng)化機(jī)器替代人工作業(yè)，解決汽車氧傳感器的生產(chǎn)和品質(zhì)問題，是很多企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求。燃燒空燃比，保證產(chǎn)品質(zhì)量及尾氣排放達(dá)標(biāo)的測(cè)量元件，廣泛應(yīng)用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制。氧傳感器用于電子控制燃油噴射裝置的反饋控制系統(tǒng)，用來檢測(cè)排氣中的氧濃度與空燃比的濃稀，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)進(jìn)行理論空燃比燃燒的監(jiān)控，并向電腦輸送反饋信號(hào)。中國(guó)專利201610720156.6，公開一種氧傳感器鉚壓裝配設(shè)備，包括機(jī)架，其特征在于，機(jī)架上設(shè)有驅(qū)動(dòng)組件，機(jī)架底部的電機(jī)室內(nèi)設(shè)置電機(jī)，電機(jī)通過齒輪組件連接頂部的驅(qū)動(dòng)桿一端，所述驅(qū)動(dòng)桿的另一端連接轉(zhuǎn)盤中部，能夠推動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)45°，轉(zhuǎn)盤邊緣均勻分布4個(gè)凹口，固定架設(shè)置于轉(zhuǎn)盤表面，半包圍凹口；工作組件，位于任意三個(gè)相鄰的固定架上方的安裝板上，所述安裝板與機(jī)架連接，沿轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次設(shè)置：a.大壓印鉚壓工位，包括設(shè)置于推動(dòng)機(jī)構(gòu)上的大壓模及夾抓機(jī)構(gòu)，所述夾抓機(jī)構(gòu)為一組底部帶有抓模的抓臂，壓頭設(shè)置于抓臂之間；b.小壓印鉚壓工位，包括設(shè)置于推動(dòng)機(jī)構(gòu)上的小壓模、夾抓機(jī)構(gòu)、設(shè)置于夾抓機(jī)構(gòu)一側(cè)，連接電機(jī)的絲桿，所述夾抓機(jī)構(gòu)為一組底部帶有抓模的抓臂；c.密封圈壓制工位，包括設(shè)置在安裝板上的呈幾字形的支架，固定于支架頂部的氣缸，所述氣缸推桿連接密封圈壓模，當(dāng)個(gè)氣缸收縮時(shí)，封圈壓模位于支架空隙內(nèi)。自動(dòng)化程度相對(duì)較低，無法滿足需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊度高，提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品品質(zhì)的一種自動(dòng)化汽車氧傳感器組件壓裝系統(tǒng)及其操作方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種自動(dòng)化汽車氧傳感器組件壓裝系統(tǒng)，包括機(jī)架，所述的機(jī)架的上部設(shè)有進(jìn)料工站組件、壓裝工站組件、滑動(dòng)工站組件、移料工站組件、檢測(cè)工站組件和出料工站組件，所述的進(jìn)料工站組件與滑動(dòng)工站組件相對(duì)應(yīng)分布，所述的滑動(dòng)工站組件與壓裝工站組件呈滑動(dòng)式配接，所述的移料工站組件分別與滑動(dòng)工站組件、檢測(cè)工站組件相對(duì)應(yīng)分布，所述的出料工站組件與檢測(cè)工站組件相對(duì)應(yīng)分布；所述的進(jìn)料工站組件包括進(jìn)料支架，所述的進(jìn)料支架的上部設(shè)有進(jìn)料x軸模組，所述的進(jìn)料x軸模組上設(shè)有與進(jìn)料x軸模組相滑動(dòng)連接的進(jìn)料y軸模組，所述的進(jìn)料y軸模組上設(shè)有與進(jìn)料y軸模組相滑動(dòng)連接的進(jìn)料氣爪，所述的進(jìn)料氣爪通過進(jìn)料氣缸進(jìn)行上下位移，所述的機(jī)架的上部設(shè)有與進(jìn)料氣爪相對(duì)應(yīng)的進(jìn)料盤；所述的壓裝工站組件包括壓裝架、壓力傳感器上壓板和壓力傳感器下壓板，所述的壓裝架的上部設(shè)有壓裝動(dòng)力組件，所述的壓力傳感器上壓板的下方設(shè)有壓力傳感器下壓板，所述的壓力傳感器上壓板與壓力傳感器下壓板間設(shè)有壓力傳感器，所述的壓力傳感器下壓板的底部設(shè)有鉚接頭，所述的壓裝動(dòng)力組件驅(qū)動(dòng)鉚接頭向下位移；所述的滑動(dòng)工站組件包括治具滑軌，所述的治具滑軌上設(shè)有滑動(dòng)治具，所述的滑動(dòng)治具通過治具移動(dòng)氣缸沿治具滑軌進(jìn)行位移，所述的滑動(dòng)治具上固定有氧傳感器治具，所述的氧傳感器治具與鉚接頭呈上下對(duì)應(yīng)；所述的移料工站組件包括無桿氣缸和氣動(dòng)滑臺(tái)，所述的無桿氣缸帶動(dòng)氣動(dòng)滑臺(tái)進(jìn)行位移，所述的氣動(dòng)滑臺(tái)控制氣動(dòng)氣爪夾緊或放松，所述的氣動(dòng)氣爪與氧傳感器治具相位移對(duì)應(yīng)；所述的檢測(cè)工站組件包括檢測(cè)架，所述的檢測(cè)架的上部設(shè)有下壓氣缸，所述的下壓氣缸的下方設(shè)有檢測(cè)滑軌，所述的檢測(cè)滑軌中設(shè)有與檢測(cè)滑軌相滑動(dòng)連接的檢測(cè)治具底座，所述的檢測(cè)治具底座通過檢測(cè)治具氣缸相位移，所述的檢測(cè)治具底座的上部設(shè)有檢測(cè)治具圓柱體，所述的檢測(cè)治具圓柱體與下壓氣缸呈上下對(duì)應(yīng)分布；所述的出料工站組件包括出料x軸模組，所述的出料x軸模組中設(shè)有與出料x軸模組相滑動(dòng)連接的出料y軸模組，所述的出料y軸模組上設(shè)有與出料y軸模組相滑動(dòng)連接的出料氣爪，所述的出料氣爪通過出料氣缸進(jìn)行上下位移，所述的機(jī)架的上部設(shè)有與出料氣爪相對(duì)應(yīng)的出料盤。作為優(yōu)選，所述的進(jìn)料x軸模組的外端設(shè)有與進(jìn)料y軸模組相滑動(dòng)連接的進(jìn)料線性滑軌，所述的進(jìn)料氣爪通過進(jìn)料鏈接板與進(jìn)料y軸模組相滑動(dòng)連接，所述的進(jìn)料x軸模組與進(jìn)料y軸模組間、進(jìn)料鏈接板與進(jìn)料y軸模組間分別通過進(jìn)料線性滑塊相滑動(dòng)連接，所述的進(jìn)料氣缸設(shè)在進(jìn)料鏈接板中，所述的進(jìn)料氣爪通過設(shè)在進(jìn)料鏈接板中的進(jìn)料導(dǎo)向軸相滑動(dòng)連接；所述的出料x軸模組設(shè)有二個(gè)，二個(gè)出料x軸模組呈對(duì)稱間隔狀分布，二個(gè)出料x軸模組通過傳動(dòng)軸相同步傳動(dòng)，所述的出料x軸模組與進(jìn)料y軸模組間通過出料線性滑塊滑動(dòng)連接；所述的出料盤包括合格出料盤和不合格出料盤；所述的壓裝動(dòng)力組件包括壓裝伺服電機(jī)，所述的壓裝伺服電機(jī)帶動(dòng)行星減速機(jī)傳動(dòng)，所述的行星減速機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的滾珠絲杠帶動(dòng)滾珠絲杠支撐板進(jìn)行向下位移，所述的壓力傳感器上壓板與滾珠絲杠支撐板間通過壓裝直線導(dǎo)軸定位，所述的壓力傳感器上壓板與壓力傳感器下壓板通過壓力導(dǎo)向軸定位，所述的壓裝架中設(shè)有若干光電開關(guān)，所述的光電開關(guān)通過傳感器安裝軌道與壓裝架相活動(dòng)調(diào)節(jié)；所述的治具滑軌上設(shè)有與滑動(dòng)治具相滑動(dòng)限位的壓裝治具限位塊，所述的滑動(dòng)治具的外側(cè)設(shè)有與光電開關(guān)相感應(yīng)連接的光電傳感器；所述的氣動(dòng)滑臺(tái)底部與無桿氣缸間設(shè)有氣動(dòng)滑臺(tái)安裝板。作為優(yōu)選，所述的進(jìn)料鏈接板與進(jìn)料導(dǎo)向軸間、壓裝直線導(dǎo)軸與壓裝架間、壓力導(dǎo)向軸與壓力傳感器上壓板間分別通過直線軸承相滑動(dòng)連接；所述的治具移動(dòng)氣缸通過治具移動(dòng)氣缸安裝板與機(jī)架固定，所述的治具移動(dòng)氣缸安裝板中、氣動(dòng)滑臺(tái)的外端、檢測(cè)滑軌的外端中分別設(shè)有緩沖器，所述的機(jī)架上設(shè)有與氣動(dòng)滑臺(tái)中的緩沖器相活動(dòng)擋接的限位擋塊，所述的限位擋塊通過阻擋氣缸進(jìn)行上下伸縮。作為優(yōu)選，所述的檢測(cè)工站組件設(shè)有二個(gè)，二個(gè)檢測(cè)工站組件呈連續(xù)分布。一種自動(dòng)化汽車氧傳感器組件壓裝系統(tǒng)的操作方法，按以下步驟進(jìn)行：(一)、設(shè)計(jì)要求:首先，分析汽車氧傳感器組件壓裝及檢測(cè)設(shè)備的功能：(1)自動(dòng)上料與收料；(2)工站之間產(chǎn)品的移載；(3)氧傳感器組件的壓裝功能，壓力達(dá)到3噸；(4)氣密性檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)；設(shè)計(jì)相應(yīng)的工站完成設(shè)備功能；第二，通過查閱資料或者實(shí)際測(cè)量獲得氧傳感器組件的尺寸參數(shù)，設(shè)計(jì)出合適的夾爪完成夾取動(dòng)作；第三，確定設(shè)備整體高度，占地面積，對(duì)設(shè)備進(jìn)一步細(xì)化和修改，確定各種加工件的材料，數(shù)量和工藝，并列出需要購(gòu)買的標(biāo)準(zhǔn)件清單；第四，布置光電傳感器與磁性開關(guān)，完成plc控制器的接線，確定設(shè)備機(jī)構(gòu)執(zhí)行順序，編寫plc程序并進(jìn)行調(diào)試；第五，完善設(shè)備安全措施，添加保護(hù)罩以及亞克力板，增加設(shè)備的美觀性和安全性；(二)、設(shè)計(jì)所需注意點(diǎn)(1)、設(shè)備在運(yùn)行是各個(gè)機(jī)構(gòu)保證無干涉，設(shè)計(jì)零件時(shí)，有裝配關(guān)系的零件之間孔要對(duì)齊；(2)、合理設(shè)置工控箱的位置，考慮設(shè)備的美觀性，保證設(shè)備安全性；(3)、考慮傳感器的分布位置與氣管電線的排布，保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性；(4)、優(yōu)化零部件安裝方法，簡(jiǎn)化裝配難度，降低裝配時(shí)間，提高工人效率；(5)、保證設(shè)備壽命的前提下，優(yōu)化設(shè)備，提高設(shè)備的工作效率，縮短氧傳感器壓裝及檢測(cè)時(shí)間；(三)、工站執(zhí)行器選擇：(1)、進(jìn)出料工站：當(dāng)設(shè)備工作時(shí)，進(jìn)料工站自動(dòng)從鈑金料盤中夾取汽車氧傳感器組件，放置于壓裝工站，一個(gè)鈑金料盤上放置著100個(gè)汽車氧傳感器組件，因此夾爪的夾取位置多種多樣，氣缸只能滿足于兩點(diǎn)之間的線性移動(dòng)，故只能選擇電動(dòng)執(zhí)行器，一般電動(dòng)執(zhí)行器選用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)或者伺服控制系統(tǒng)，由于進(jìn)料機(jī)構(gòu)定位精度要求不高，所以電動(dòng)執(zhí)行器確定為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；(2)、壓裝工站：壓裝工站需要提供3噸的壓力，達(dá)到壓裝汽車氧傳感器組件，鉚封六角座的目的；當(dāng)壓力過小(壓力小于3噸)，六腳座會(huì)鉚封得不好，汽車氧傳感器中粉塊的密度過低，氧傳感器的氣密性較差，導(dǎo)致汽車氧傳感器整體質(zhì)量不佳；壓力過高(壓力超過6噸時(shí))，容易壓壞氧傳感器組件中的感應(yīng)片芯，使傳感器失去功能因此，壓裝過程中壓力，速度都極為重要，因此選擇控制性能更為優(yōu)越，精度更高，轉(zhuǎn)矩更穩(wěn)定的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為執(zhí)行器；(3)、移料工站：作用是將汽車氧傳感器組件從壓裝工站移動(dòng)到檢測(cè)工站，屬于兩點(diǎn)之間的線性移動(dòng)，而且對(duì)移動(dòng)速度沒有特殊要求，選用氣缸作為執(zhí)行器，可以有以下有點(diǎn)：1.成本低廉；2反應(yīng)速度快，移動(dòng)迅速；3工作環(huán)境適應(yīng)型好，易于維護(hù)和更換；(4)、檢測(cè)工站：檢測(cè)工站中檢測(cè)功能依靠氣密性檢測(cè)儀實(shí)現(xiàn)，選用氣缸作為執(zhí)行器，在氣密性檢測(cè)時(shí)，氣缸伸長(zhǎng)壓住汽車氧傳感器，起到固定作用并形成一個(gè)密封腔，氣密性檢測(cè)完畢后，氣缸收回，氧傳感器被出料機(jī)構(gòu)取走，放到鈑金料盤中；(四)、進(jìn)出料工站設(shè)計(jì)：進(jìn)出料工站實(shí)際上為一個(gè)xyz機(jī)械手，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手在x軸與y軸方向上橫移，實(shí)現(xiàn)x軸y軸方向上的定位，氣缸控制夾爪的升降，氣爪控制著夾爪的開合；當(dāng)進(jìn)出料機(jī)構(gòu)工作時(shí)，首先兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)會(huì)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，把夾爪定位到要夾取產(chǎn)品的坐標(biāo)上，然后，夾爪下降到產(chǎn)品所在的高度，接著，氣爪閉合，產(chǎn)品被夾住，夾爪帶著產(chǎn)品上升到合適的高度，然后，步進(jìn)電機(jī)再次轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)品被夾取到目標(biāo)位置，夾爪安放產(chǎn)品到治具上；機(jī)構(gòu)動(dòng)作順序?yàn)椋憾ㄎ弧鷬A爪下降→夾爪閉合→夾爪上升→再定位→夾爪下降→夾爪張開→夾爪上升；氧傳感器內(nèi)部有一根感應(yīng)片芯，為了防止夾取時(shí)損壞感應(yīng)片芯，夾爪夾取位置設(shè)定為六腳座，通過solidworks畫出夾爪與六腳座，然后觀察3d圖分析夾爪夾取動(dòng)作是否能夠?qū)崿F(xiàn)，通過觀察3d圖，可以發(fā)現(xiàn)夾爪夾緊時(shí)，兩個(gè)夾爪之間無干涉，夾取動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)；夾爪設(shè)計(jì)原理：夾爪夾持部位設(shè)置了一個(gè)120度左右的凹槽，夾緊時(shí)，夾爪有四個(gè)面與氧傳感器接觸，氧傳感器的所有自由度均被限制，夾持功能得到實(shí)現(xiàn)，夾爪的夾力由氣爪提供；由于夾爪夾取汽車氧傳感器的動(dòng)作無特殊要求，可以選擇直線導(dǎo)軌平移直線型氣爪標(biāo)準(zhǔn)型(mhz2系列氣爪)；參照氣爪尺寸，確定缸徑為16mm，得出氣爪的型號(hào)為mhz2-16d-m9b；100個(gè)氧傳感器組件放在鈑金料盤上，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)定位精準(zhǔn)的xyz機(jī)械手逐個(gè)夾取氧傳感器組件放置到壓裝工站；由于氧傳感器組件水平高度一致，夾爪只需要到一個(gè)高度夾取組件；z軸豎直運(yùn)動(dòng)選擇氣缸提供動(dòng)力；氣缸選型分為3步：1.確定氣缸缸徑：確定缸徑前，首先確定負(fù)載率，負(fù)載率的大小取決于負(fù)載與氣缸的運(yùn)動(dòng)形式；當(dāng)氣缸工作時(shí)主要為靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)(起夾具功能)，負(fù)載率為0-0.5；當(dāng)氣缸帶著物體沿著水平導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)(克服摩擦力做功)，負(fù)載率可以取1以下；當(dāng)氣缸帶動(dòng)負(fù)載豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載率取0-0.5；本次z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為豎直運(yùn)動(dòng)，確定負(fù)載率取0.5；然后確定氣缸使用壓力，一般取0.2mpa-0.8mpa；本次選擇氣壓為0.5mpa；接著確定氣缸的出力方向；本次氣缸的作用為帶動(dòng)氣爪上升，因此選擇氣缸拉入方向作為出力方向；確定負(fù)載質(zhì)量(氣缸輸出力)；z軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸需要帶動(dòng)氧傳感器，氣爪，金屬夾爪，氣爪安裝板；估計(jì)質(zhì)量約為4kg；綜上所述，確定負(fù)載率為0.5，氣缸使用壓力為0.5mpa，氣體拉入方向?yàn)槌隽Ψ较?，?fù)載質(zhì)量為4kg，查閱缸徑表，確定缸徑為16mm；當(dāng)氣爪夾取氧傳感器在z軸豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的徑向力較小，且無負(fù)載運(yùn)行速度要求，氣缸運(yùn)行成本要求；因此選擇做普通和最常用的cj2系列氣缸；3.確定氣缸行程：氣缸為豎直安裝并配合使用直線軸承，所以氣缸橫向負(fù)載約為0；因此，無需考慮氣缸橫向負(fù)載與行程的關(guān)系，只需要考慮氧傳感器尺寸即可；當(dāng)氣爪帶動(dòng)氧傳感器向上運(yùn)動(dòng)，需要使夾取的氧傳感器最低點(diǎn)高于靜止的氧傳感器的最高點(diǎn)；這樣，運(yùn)動(dòng)的氧傳感器才不會(huì)與其他產(chǎn)品相碰撞而損壞；最后我選定氣缸行程為100mm；氣缸最終型號(hào)為cdj2b-16-100-m9b；為了防止氣缸調(diào)試過程中發(fā)生碰撞而損壞氣缸；因此，氣缸需要與直線軸承導(dǎo)向軸搭配使用；這樣做的好處是：1當(dāng)z軸發(fā)生碰撞，保護(hù)氣缸；2避免了氣缸工作時(shí)受到橫向負(fù)載，可以提高氣缸的使用次數(shù)(工作時(shí)未受橫向負(fù)載可以使用5000-8000萬次)；同時(shí)使用misumi的固定環(huán)，對(duì)氣缸行程進(jìn)行調(diào)節(jié)；使用solidworks畫出z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；x軸與y軸方向上的定位位置至少需要十一個(gè)，使用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，達(dá)到精準(zhǔn)定位的目的；一般常用的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種：(1)步進(jìn)電機(jī)與單軸機(jī)器人(kk模組)配合使用，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位；(2)步進(jìn)電機(jī)與同步帶直線模組配合使用；前者精度更高，適用于重載精密儀器，后者加速性能好，適合反復(fù)啟停；本次進(jìn)出料機(jī)構(gòu)中，使用的機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)加同步帶直線模組；確定好步進(jìn)電機(jī)型號(hào)后，根據(jù)步進(jìn)電機(jī)尺寸選著對(duì)應(yīng)尺寸大小的模組；兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)加兩個(gè)模組分別組成了x軸與y軸的的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；完成相關(guān)連接件的設(shè)計(jì)，即可完成xyz機(jī)械手；(五)、壓裝工站設(shè)計(jì)：壓裝工站以伺服電機(jī)作為動(dòng)力，伺服電機(jī)對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩，通過減速機(jī)放大了轉(zhuǎn)矩；減速機(jī)帶動(dòng)著滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)；絲杠螺母和螺母座由于被兩根導(dǎo)向軸限制轉(zhuǎn)動(dòng)，所以只能沿著絲杠軸向做直線運(yùn)動(dòng)；因此通過控制伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)可以控制鉚封頭上下移動(dòng)；當(dāng)產(chǎn)品到位時(shí)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鉚封頭下降完成壓裝與鉚封；鉚封結(jié)束后，伺服電機(jī)在將鉚封頭上升到合適位置；機(jī)構(gòu)動(dòng)作順序：電機(jī)正轉(zhuǎn)→鉚封頭下降→壓裝與鉚封→電機(jī)反轉(zhuǎn)→鉚封頭上升→電機(jī)停止在壓裝工站設(shè)計(jì)中，選用了伺服電機(jī)加滾珠絲杠的機(jī)構(gòu)提供下壓力；依次需要進(jìn)行滾珠絲杠的選型；選型步驟：(1)、設(shè)定使用參數(shù)：移動(dòng)物體重量m為10kg到15kg，導(dǎo)程為10mm，絲杠軸最大轉(zhuǎn)速為2000min-1，行程為300mmj，安裝方向：垂直，壽命時(shí)間10000小時(shí)，定位精度為7級(jí)精度；(2)、預(yù)選滾珠絲杠型號(hào)：翻閱《misumi工廠自動(dòng)化零件》，根據(jù)基本動(dòng)額定負(fù)載與基本靜額定負(fù)載，初步確定型號(hào)為bssr3210-300；(3)、容許軸向負(fù)載校核：其中p為容許軸向負(fù)載轉(zhuǎn)矩；l為負(fù)載作用點(diǎn)間距；e為楊氏模量(2.06×105n/mm2)；i絲杠軸螺紋內(nèi)徑截面的最小慣性矩(mm4)d絲杠軸螺紋內(nèi)徑；n，m由滾珠絲杠的支撐方式?jīng)Q定，本次安裝方式選擇固定—鉸支；α為安全系數(shù)，取0.5；滾珠絲杠公式系數(shù)查詢表支撐方法nm鉸支—鉸支15固定—鉸支210固定—固定419.9固定—自由0.251.2將數(shù)據(jù)代入，得到：查閱資料得到該型號(hào)基本額定靜載荷c0為86000n。本臺(tái)設(shè)備絲桿至少需要承受3t的壓力即30000n,(壓力范圍設(shè)定為30000n-60000n),所以軸向載荷安全；(4)、壽命校核：其中l(wèi)h為使用壽命，c為基本動(dòng)額定負(fù)載,pm為軸向平均負(fù)載，nm為平均轉(zhuǎn)速(min-1)，fw為運(yùn)行系數(shù)，無沖進(jìn)靜態(tài)：fw取1-1.2；正常運(yùn)行：fw取1.2-1.5；伴有沖擊的運(yùn)動(dòng)：fw取1.5-2.0。取pm＝1000n,nm＝2000min-1,fw＝2.0；所以使用壽命符合條件；確定滾珠絲桿型號(hào)為bssr3210-300；伺服電機(jī)與減速機(jī)的組合使用：(1)求滾珠絲杠的負(fù)載轉(zhuǎn)矩(絲桿軸最大負(fù)載扭矩)：其中t為負(fù)載轉(zhuǎn)矩，p為軸向外部負(fù)載，l為滾珠絲杠螺距，η為滾珠絲杠效率。取p＝60000n，l＝5mm，η＝0.9；(2)伺服電機(jī)的簡(jiǎn)易選型：為降低轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，選擇阿爾法特的行星減速電機(jī)，減速比為1：20，所以得到伺服電機(jī)需要達(dá)到扭矩t1＝1.75n*m；在壓裝工站壓裝氧傳感器時(shí)，首先壓裝鉚封頭未碰到氧傳感器，絲桿帶動(dòng)的負(fù)載只有壓裝零部件的質(zhì)量，在此過程中絲桿達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速；隨后鉚封頭碰到汽車氧傳感器組件，轉(zhuǎn)速下降到0，壓力從0增大到30000n以上，完成壓裝功能；很明顯加減速所需要的扭矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1.75n*m。故不需要考慮加減速扭矩；只需要考慮負(fù)載需要的最大扭矩1.75n*m；另外由于對(duì)于壓裝時(shí)間無要求，所以暫且不考慮慣量；查閱松下伺服電機(jī)型號(hào)表，選擇大慣量伺服電機(jī)：mhmd082g1va(750w)此型號(hào)伺服電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩為2.4n*m，最大轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到7.1n*m；(3)減速機(jī)型號(hào)的確定：已經(jīng)選定伺服電機(jī)的型號(hào)為：mhmd-750w；；查閱松下伺服電機(jī)尺寸表，得到伺服電機(jī)尺寸；；ll＝164mm，lr＝35,s＝19,la＝90±0,2,lb＝70,lc＝80,le＝3,lf＝8,lh＝53；根據(jù)伺服電機(jī)尺寸，選著尺寸合適相對(duì)應(yīng)的減速電機(jī)，減速比為1：20，確定行星減速機(jī)的型號(hào)為：阿爾法特atf80s-20；壓裝工站設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：(1)在設(shè)計(jì)過程中擬定滾珠絲杠為垂直安裝，切認(rèn)為滾珠絲杠徑向載荷基本為0，因此需要為滾珠絲杠設(shè)置直線軸承與導(dǎo)向軸；由線性導(dǎo)向軸為滾珠絲杠承受徑向載荷；(2)壓裝時(shí)對(duì)氧傳感器組件壓力至少為30000n，為保證壓裝壓力，使用了壓力傳感器，因此需要考慮壓力傳感器的安裝位置；壓力傳感器的必須要準(zhǔn)確地檢測(cè)出滾珠絲杠軸向壓力達(dá)到3噸；檢測(cè)到的壓力不可以是軸向力與徑向力的合力；(3)未壓裝時(shí)，壓力傳感器不能受到力，防止壓力傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)偏大；(4)壓裝工站的支撐方式是否可靠；當(dāng)壓裝過程中，會(huì)產(chǎn)生超過3噸的壓力，要注意保證壓裝動(dòng)作的正常完成；壓裝工站設(shè)計(jì)過程：根據(jù)要求，首先為滾珠絲杠設(shè)置直線軸承和導(dǎo)向軸；滾珠絲杠的螺紋外徑為32mm，因此導(dǎo)向軸直徑要與32mm相匹配；選擇兩個(gè)直徑為25mm的misumi直線導(dǎo)向軸與直線軸承；根據(jù)直線軸承尺寸畫出安裝板；滾珠絲杠的上下安裝板需要設(shè)置定位銷，這是為了保證上下安裝板的安裝孔有較高的同心度；滾珠絲杠的安裝零件畫好后，將減速機(jī)與伺服電機(jī)與滾珠絲杠相連，根據(jù)減速機(jī)與伺服電機(jī)的尺寸，設(shè)計(jì)減速機(jī)安裝板，并直接將伺服電機(jī)固定在行星減速機(jī)上；減速機(jī)輸出軸與滾珠絲桿軸選用十字星聯(lián)軸器相連接；選擇這種聯(lián)軸器的原因是：減速機(jī)與安裝板連接固定僅僅依靠四個(gè)內(nèi)六角螺絲；因此減速機(jī)輸出軸軸線與滾珠絲杠轉(zhuǎn)軸軸線之間會(huì)存在一定程度的偏心，而十字形聯(lián)軸器可以允許較大的徑向和角度偏差；接著，確定壓力傳感器的安裝方式；在鉚封頭碰到氧傳感器時(shí)突然之間會(huì)產(chǎn)生沖擊，所以壓力傳感器需要與上壓板緊貼；設(shè)置彈性機(jī)構(gòu)，下壓過程中鉚封頭未碰到傳感器時(shí)，彈性機(jī)構(gòu)處于壓縮狀態(tài)，彈性機(jī)構(gòu)為壓力傳感器提供支持力，壓力傳感器始終與上壓板保持接觸；這樣當(dāng)鉚封頭碰到氧傳感器時(shí)，壓力傳感器與上壓板之間就不會(huì)產(chǎn)生沖擊載荷；伺服電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，壓力傳感器上壓板繼續(xù)下壓，壓力會(huì)逐漸變大；鉚封頭設(shè)計(jì)：壓裝動(dòng)作的主要目的是為了鉚封六腳座，六腳座包裹著感應(yīng)片芯，兩個(gè)陶瓷座，粉塊，墊圈；當(dāng)六腳座未鉚封時(shí)，將所有組件放進(jìn)六腳座內(nèi)，然后鉚封六腳座，六腳座的圓邊被3噸力以上的鉚封頭壓彎，和六腳座內(nèi)的氧傳感器組件相貼合，直到圓邊壓緊里所有組件，組件之間的縫隙被粉塊填滿，壓裝功能實(shí)現(xiàn)；設(shè)計(jì)鉚封頭時(shí)，先測(cè)量氧傳感器六腳座圓錐面的角度；通過solidworks將六腳座一分為二，測(cè)量出角度約為12度；設(shè)計(jì)鉚封頭圓錐面之間最大角度為60度；另外在鉚封頭中心需要設(shè)置圓孔，這是為了在壓裝過程中避讓氧傳感器組件中的陶瓷座；鉚封頭安裝在壓力傳感器下安裝板上；鉚封頭的長(zhǎng)度根據(jù)氧傳感器設(shè)定，設(shè)定的長(zhǎng)度需要保證壓裝時(shí)，陶瓷座不會(huì)碰到壓力傳感器下安裝板；(六)、移料工站設(shè)計(jì)：進(jìn)料的xyz機(jī)械手將氧傳感器組件放到固定位置，移載機(jī)構(gòu)將組件送入壓裝工站；光電傳感器檢測(cè)到產(chǎn)品后，壓裝工站進(jìn)行壓裝；壓裝完畢后，移載機(jī)構(gòu)將氧傳感器送入檢測(cè)工站進(jìn)行氣密性檢測(cè)；氣密性檢測(cè)完畢后，又講氧傳感器送到固定位置等待出料xyz機(jī)械手夾走；將移載動(dòng)作分為以下幾步：1進(jìn)料位置→壓裝位置，2壓裝位置→進(jìn)料位置，3進(jìn)料位置→出料位置，4出料位置→檢測(cè)位置，5檢測(cè)位置→出料位置；(為提高檢測(cè)效率設(shè)備設(shè)置了雙檢測(cè)工位，利用限位氣缸，增加了一個(gè)停止位置，并加裝一組檢測(cè)工位；)動(dòng)作1與動(dòng)作2為兩點(diǎn)之間的線性運(yùn)動(dòng)，使用一個(gè)氣缸即可完成，動(dòng)作3為一點(diǎn)到另一點(diǎn)的單向運(yùn)動(dòng)，使用氣缸可以完成；當(dāng)進(jìn)行動(dòng)作3的時(shí)候，夾爪會(huì)夾取氧傳感器運(yùn)動(dòng)，當(dāng)完成動(dòng)作3的時(shí)候，夾爪松開，不再帶動(dòng)氧傳感器；設(shè)置抬升機(jī)構(gòu)是為了抬升氣爪，防止氣爪收回時(shí)與放置好的氧傳感器干涉；線性移動(dòng)設(shè)計(jì)：兩點(diǎn)間的線性移動(dòng)選用cdm-20-200的氣缸來實(shí)現(xiàn)；氧傳感器放置在可以滑塊底座上，滑塊底座安裝在兩個(gè)導(dǎo)軌上；導(dǎo)軌限制了滑塊的自由度；使滑塊只能沿著氣缸活塞桿軸向方向運(yùn)動(dòng)，既可以保證傳感器的左右位置精度，又可以避免氣缸受到徑向力；傳感器氣候的位置精度由緩沖器保證；緩沖器為螺紋安裝，又可以通過調(diào)節(jié)緩沖器上的螺母來調(diào)整緩沖器安裝前后位置，達(dá)到氧傳感器前后位置可調(diào)的目的；通過調(diào)試設(shè)備，可以確保氧傳感器停止位置的精準(zhǔn)性；橫移抬升設(shè)計(jì)：橫移抬升有三個(gè)功能：1橫移功能；2抬升功能；3夾取功能；由于橫移距離過長(zhǎng)，如果采用有桿氣缸，那么會(huì)占據(jù)很多的位置，因此橫移功能采用無桿氣缸來實(shí)現(xiàn)；無桿氣缸的優(yōu)點(diǎn)在于：節(jié)約安裝空間，承受負(fù)載高，重量輕，運(yùn)動(dòng)與停止性能好；抬升需要與無桿氣缸一起平移，抬升安裝空間也不能過大；抬升上需要安裝氣爪，所以抬升機(jī)構(gòu)氣缸會(huì)受到徑向負(fù)載；常用的標(biāo)準(zhǔn)型氣缸無法承受徑向力，若安裝導(dǎo)向軸和線性軸承，安裝空間會(huì)過大；因此抬升機(jī)構(gòu)氣缸確定為氣動(dòng)滑臺(tái)；首先確定無桿氣缸型號(hào)，估計(jì)壓裝工站與檢測(cè)工站的距離大致為400mm，所以無桿氣缸行程選擇400mm；由于氣動(dòng)滑臺(tái)與氣爪質(zhì)量較輕，因此缸徑選擇15mm即可；得到無桿氣缸型號(hào)為：cy1s15-400z；接著確定氣動(dòng)滑臺(tái)的型號(hào)；無桿氣缸滑塊的寬度為60mm，，因此氣動(dòng)滑臺(tái)寬度需要小于60mm；氧傳感器高度為53mm，夾爪夾取氧傳感器中間位置，當(dāng)氣爪松開后，氣爪需要上升到氧傳感器上方，方能避開氧傳感器；考慮到夾爪厚度，氣動(dòng)滑臺(tái)行程至少為30mm，取1.5-2倍作為安全距離，得到氣動(dòng)滑臺(tái)行程為50mm；取缸徑為12mm，得到氣動(dòng)滑臺(tái)型號(hào)為：mxq12-50；氣爪可以選擇與進(jìn)出料機(jī)構(gòu)相同的型號(hào)：mhz2-16d；(七)、氣密性檢測(cè)工站設(shè)計(jì)：氣密性檢測(cè)工站主要功能為測(cè)試壓裝后氧傳感器的氣密性；首先，氣缸下壓，氣缸壓到氧傳感器，氧傳感器壓到治具，氧傳感器與治具之間形成了密封腔；氣源通過氣密性檢測(cè)儀向密封腔內(nèi)通氣，密封腔內(nèi)氣壓上升，然后停止通氣，一定時(shí)間后測(cè)試密封腔內(nèi)的氣壓變化，得出氧傳感器內(nèi)部氣密性好壞，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氧傳感器密封性的檢測(cè)，氧傳感器與治具接觸的地方使用密封圈，確保接觸處不會(huì)發(fā)生氣體泄漏，氣體只能經(jīng)過氧傳感器內(nèi)部泄漏；檢測(cè)工站的功能為檢測(cè)壓裝好的氧傳感器氣密性，采用外購(gòu)的氣密性檢漏儀對(duì)氧傳感器進(jìn)行檢測(cè)，氣密性檢測(cè)儀器型號(hào)為：沈陽金科氣密性檢漏儀al2000系列；在氣密性檢測(cè)時(shí)，首先一個(gè)氣缸會(huì)伸長(zhǎng)，壓到氧傳感器，目的是為了氧傳感器在檢測(cè)過程中固定不動(dòng)，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，氧傳感器被固定好后，開始進(jìn)行氣密性檢測(cè)；首先，氣源會(huì)向氧傳感器里吹氣，吹氣一段時(shí)間后停止吹氣，檢漏儀會(huì)記錄下此時(shí)氧傳感器內(nèi)部的氣壓，然后等待一定時(shí)間后(十幾秒左右)，檢漏儀第二次測(cè)量氣壓；如果氧傳感器密封性不好，氣壓值就會(huì)有差值；通過差值和測(cè)量時(shí)間差可以得到單位時(shí)間氧傳感器的氣體泄漏量；對(duì)比合格產(chǎn)品的泄漏量允許值相對(duì)比，就可以判斷氧傳感器氣密性是否合格；繼而通過出料工站的機(jī)械手對(duì)氧傳感器合格品與不合格品分類；由于外購(gòu)氣密性檢測(cè)儀器，氣密性工站設(shè)計(jì)工作量較少；首先設(shè)計(jì)一個(gè)下壓頭，下壓頭的中間設(shè)置成空心；下壓時(shí)，氧傳感器的陶瓷座部分進(jìn)入空心部分，下壓頭下表面壓到六腳座；完成對(duì)六角座的固定；同時(shí)過大的壓力會(huì)使底座與氧傳感器之間形成密封腔，氣源只需要對(duì)這個(gè)密封腔吹氣即可，氣管可以直接與氧傳感器安放底座相連；這樣降低了氣管的安裝難度，同時(shí)也降低了調(diào)試組裝的工作量；為保證密封腔有良好的密封性，因此下壓頭的下壓力要足夠大，因此選擇了：cdq2b-50-100dmz-m9bl；該種型號(hào)氣缸最低使用壓力為0.07mpa，最大使用氣壓為1.0mpa。理論上可以提供1900n左右的壓力；(八)、設(shè)備操作：進(jìn)料工站的xyz機(jī)械手夾取氧傳感器，從第一行的第一個(gè)開始夾取，夾完第一行，就換到第二行夾取。氧傳感器被放置到氧傳感器治具上；氧傳感器位置放置正確后，氣缸收回將氧傳感器拉到壓裝工站中，光電傳感器檢測(cè)到氧傳感器后，開始?jí)貉b氧傳感器組件。壓裝完成后，氣缸推出氧傳感器；橫移抬升夾爪夾住氧傳感器，將氧傳感器放置到檢測(cè)工站的治具中，氣缸將氧傳感器拉入到檢測(cè)工站，光電傳感器檢測(cè)到氧傳感器到位后，檢測(cè)工站氣缸下壓，壓住氧傳感器行成密封腔；氣源向氧傳感器里吹氣，氣壓合適后斷氣測(cè)量氣壓，等待一段時(shí)間測(cè)量第二次氣壓，通過比對(duì)泄漏量判斷氧傳感器是否合格；若檢測(cè)合格，出料機(jī)構(gòu)會(huì)將合格品放置到合格鈑金料盤上；若檢測(cè)不合格，出料機(jī)構(gòu)會(huì)將不合格品放置到不合格鈑金料盤上；從第一行開始放起，放完一行換下一行，鈑金料盤放滿后，蜂鳴器報(bào)警，提示清空鈑金料盤。具備：設(shè)備整體占地面積不能超過1.5m*3m。汽車氧傳感器組件壓裝時(shí)，要求壓力達(dá)到3噸。設(shè)備要求檢查壓裝后產(chǎn)品的氣密性。設(shè)備自動(dòng)將合格品與不良品分類。設(shè)備為自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作。單個(gè)汽車氧傳感器組件壓裝完成到檢測(cè)完成不得超過20s。因此，本發(fā)明的一種自動(dòng)化汽車氧傳感器組件壓裝系統(tǒng)及其操作方法，結(jié)構(gòu)緊湊，自動(dòng)化程度高，提升操作精度。附圖說明圖1是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中壓裝工站組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例1：如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種自動(dòng)化汽車氧傳感器組件壓裝系統(tǒng)，包括機(jī)架1，所述的機(jī)架1的上部設(shè)有進(jìn)料工站組件、壓裝工站組件、滑動(dòng)工站組件、移料工站組件、檢測(cè)工站組件和出料工站組件，所述的進(jìn)料工站組件與滑動(dòng)工站組件相對(duì)應(yīng)分布，所述的滑動(dòng)工站組件與壓裝工站組件呈滑動(dòng)式配接，所述的移料工站組件分別與滑動(dòng)工站組件、檢測(cè)工站組件相對(duì)應(yīng)分布，所述的出料工站組件與檢測(cè)工站組件相對(duì)應(yīng)分布；所述的進(jìn)料工站組件包括進(jìn)料支架2，所述的進(jìn)料支架2的上部設(shè)有進(jìn)料x軸模組3，所述的進(jìn)料x軸模組3上設(shè)有與進(jìn)料x軸模組3相滑動(dòng)連接的進(jìn)料y軸模組4，所述的進(jìn)料y軸模組4上設(shè)有與進(jìn)料y軸模組4相滑動(dòng)連接的進(jìn)料氣爪5，所述的進(jìn)料氣爪5通過進(jìn)料氣缸6進(jìn)行上下位移，所述的機(jī)架1的上部設(shè)有與進(jìn)料氣爪5相對(duì)應(yīng)的進(jìn)料盤7；所述的壓裝工站組件包括壓裝架8、壓力傳感器上壓板9和壓力傳感器下壓板10，所述的壓裝架8的上部設(shè)有壓裝動(dòng)力組件，所述的壓力傳感器上壓板9的下方設(shè)有壓力傳感器下壓板10，所述的壓力傳感器上壓板9與壓力傳感器下壓板10間設(shè)有壓力傳感器11，所述的壓力傳感器下壓板9的底部設(shè)有鉚接頭12，所述的壓裝動(dòng)力組件驅(qū)動(dòng)鉚接頭12向下位移；所述的滑動(dòng)工站組件包括治具滑軌13，所述的治具滑軌13上設(shè)有滑動(dòng)治具14，所述的滑動(dòng)治具14通過治具移動(dòng)氣缸15沿治具滑軌13進(jìn)行位移，所述的滑動(dòng)治具14上固定有氧傳感器治具16，所述的氧傳感器治具16與鉚接頭12呈上下對(duì)應(yīng)；所述的移料工站組件包括無桿氣缸17和氣動(dòng)滑臺(tái)18，所述的無桿氣缸17帶動(dòng)氣動(dòng)滑臺(tái)18進(jìn)行位移，所述的氣動(dòng)滑臺(tái)18控制氣動(dòng)氣爪19夾緊或放松，所述的氣動(dòng)氣爪19與氧傳感器治具16相位移對(duì)應(yīng)；所述的檢測(cè)工站組件包括檢測(cè)架20，所述的檢測(cè)架20的上部設(shè)有下壓氣缸21，所述的下壓氣缸21的下方設(shè)有檢測(cè)滑軌22，所述的檢測(cè)滑軌22中設(shè)有與檢測(cè)滑軌22相滑動(dòng)連接的檢測(cè)治具底座23，所述的檢測(cè)治具底座23通過檢測(cè)治具氣缸24相位移，所述的檢測(cè)治具底座23的上部設(shè)有檢測(cè)治具圓柱體25，所述的檢測(cè)治具圓柱體25與下壓氣缸21呈上下對(duì)應(yīng)分布；所述的出料工站組件包括出料x軸模組26，所述的出料x軸模組26中設(shè)有與出料x軸模組26相滑動(dòng)連接的出料y軸模組27，所述的出料y軸模組27上設(shè)有與出料y軸模組27相滑動(dòng)連接的出料氣爪28，所述的出料氣爪28通過出料氣缸53進(jìn)行上下位移，所述的機(jī)架1的上部設(shè)有與出料氣爪28相對(duì)應(yīng)的出料盤。所述的進(jìn)料x軸模組3的外端設(shè)有與進(jìn)料y軸模組4相滑動(dòng)連接的進(jìn)料線性滑軌29，所述的進(jìn)料氣爪5通過進(jìn)料鏈接板30與進(jìn)料y軸模組4相滑動(dòng)連接，所述的進(jìn)料x軸模組3與進(jìn)料y軸模組4間、進(jìn)料鏈接板30與進(jìn)料y軸模組4間分別通過進(jìn)料線性滑塊31相滑動(dòng)連接，所述的進(jìn)料氣缸6設(shè)在進(jìn)料鏈接板30中，所述的進(jìn)料氣爪5通過設(shè)在進(jìn)料鏈接板30中的進(jìn)料導(dǎo)向軸32相滑動(dòng)連接；所述的出料x軸模組26設(shè)有二個(gè)，二個(gè)出料x軸模組26呈對(duì)稱間隔狀分布，二個(gè)出料x軸模組26通過傳動(dòng)軸33相同步傳動(dòng)，所述的出料x軸模組26與進(jìn)料y軸模組27間通過出料線性滑塊34滑動(dòng)連接；所述的出料盤包括合格出料盤35和不合格出料盤36；所述的壓裝動(dòng)力組件包括壓裝伺服電機(jī)37，所述的壓裝伺服電機(jī)37帶動(dòng)行星減速機(jī)38傳動(dòng)，所述的行星減速機(jī)38帶動(dòng)滾珠絲杠39轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的滾珠絲杠39帶動(dòng)滾珠絲杠支撐板40進(jìn)行向下位移，所述的壓力傳感器上壓板9與滾珠絲杠支撐板40間通過壓裝直線導(dǎo)軸41定位，所述的壓力傳感器上壓板9與壓力傳感器下壓板10通過壓力導(dǎo)向軸42定位，所述的壓裝架8中設(shè)有若干光電開關(guān)43，所述的光電開關(guān)43通過傳感器安裝軌道44與壓裝架8相活動(dòng)調(diào)節(jié)；所述的治具滑軌13上設(shè)有與滑動(dòng)治具14相滑動(dòng)限位的壓裝治具限位塊45，所述的滑動(dòng)治具14的外側(cè)設(shè)有與光電開關(guān)43相感應(yīng)連接的光電傳感器46；所述的氣動(dòng)滑臺(tái)18底部與無桿氣缸17間設(shè)有氣動(dòng)滑臺(tái)安裝板47。所述的進(jìn)料鏈接板30與進(jìn)料導(dǎo)向軸32間、壓裝直線導(dǎo)軸41與壓裝架8間、壓力導(dǎo)向軸42與壓力傳感器上壓板9間分別通過直線軸承48相滑動(dòng)連接；所述的治具移動(dòng)氣缸15通過治具移動(dòng)氣缸安裝板49與機(jī)架1固定，所述的治具移動(dòng)氣缸安裝板49中、氣動(dòng)滑臺(tái)18的外端、檢測(cè)滑軌22的外端中分別設(shè)有緩沖器50，所述的機(jī)架1上設(shè)有與氣動(dòng)滑臺(tái)18中的緩沖器50相活動(dòng)擋接的限位擋塊51，所述的限位擋塊51通過阻擋氣缸52進(jìn)行上下伸縮。所述的檢測(cè)工站組件設(shè)有二個(gè)，二個(gè)檢測(cè)工站組件呈連續(xù)分布。一種自動(dòng)化汽車氧傳感器組件壓裝系統(tǒng)的操作方法，按以下步驟進(jìn)行：(一)、設(shè)計(jì)要求:首先，分析汽車氧傳感器組件壓裝及檢測(cè)設(shè)備的功能：(1)自動(dòng)上料與收料；(2)工站之間產(chǎn)品的移載；(3)氧傳感器組件的壓裝功能，壓力達(dá)到3噸；(4)氣密性檢測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)；設(shè)計(jì)相應(yīng)的工站完成設(shè)備功能；第二，通過查閱資料或者實(shí)際測(cè)量獲得氧傳感器組件的尺寸參數(shù)，設(shè)計(jì)出合適的夾爪完成夾取動(dòng)作；第三，確定設(shè)備整體高度，占地面積，對(duì)設(shè)備進(jìn)一步細(xì)化和修改，確定各種加工件的材料，數(shù)量和工藝，并列出需要購(gòu)買的標(biāo)準(zhǔn)件清單；第四，布置光電傳感器與磁性開關(guān)，完成plc控制器的接線，確定設(shè)備機(jī)構(gòu)執(zhí)行順序，編寫plc程序并進(jìn)行調(diào)試；第五，完善設(shè)備安全措施，添加保護(hù)罩以及亞克力板，增加設(shè)備的美觀性和安全性；(二)、設(shè)計(jì)所需注意點(diǎn)(1)、設(shè)備在運(yùn)行是各個(gè)機(jī)構(gòu)保證無干涉，設(shè)計(jì)零件時(shí)，有裝配關(guān)系的零件之間孔要對(duì)齊；(2)、合理設(shè)置工控箱的位置，考慮設(shè)備的美觀性，保證設(shè)備安全性；(3)、考慮傳感器的分布位置與氣管電線的排布，保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性；(4)、優(yōu)化零部件安裝方法，簡(jiǎn)化裝配難度，降低裝配時(shí)間，提高工人效率；(5)、保證設(shè)備壽命的前提下，優(yōu)化設(shè)備，提高設(shè)備的工作效率，縮短氧傳感器壓裝及檢測(cè)時(shí)間；(三)、工站執(zhí)行器選擇：(1)、進(jìn)出料工站：當(dāng)設(shè)備工作時(shí)，進(jìn)料工站自動(dòng)從鈑金料盤中夾取汽車氧傳感器組件，放置于壓裝工站，一個(gè)鈑金料盤上放置著100個(gè)汽車氧傳感器組件，因此夾爪的夾取位置多種多樣，氣缸只能滿足于兩點(diǎn)之間的線性移動(dòng)，故只能選擇電動(dòng)執(zhí)行器，一般電動(dòng)執(zhí)行器選用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)或者伺服控制系統(tǒng)，由于進(jìn)料機(jī)構(gòu)定位精度要求不高，所以電動(dòng)執(zhí)行器確定為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；(2)、壓裝工站：壓裝工站需要提供3噸的壓力，達(dá)到壓裝汽車氧傳感器組件，鉚封六角座的目的；當(dāng)壓力過小(壓力小于3噸)，六腳座會(huì)鉚封得不好，汽車氧傳感器中粉塊的密度過低，氧傳感器的氣密性較差，導(dǎo)致汽車氧傳感器整體質(zhì)量不佳；壓力過高(壓力超過6噸時(shí))，容易壓壞氧傳感器組件中的感應(yīng)片芯，使傳感器失去功能因此，壓裝過程中壓力，速度都極為重要，因此選擇控制性能更為優(yōu)越，精度更高，轉(zhuǎn)矩更穩(wěn)定的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為執(zhí)行器；(3)、移料工站：作用是將汽車氧傳感器組件從壓裝工站移動(dòng)到檢測(cè)工站，屬于兩點(diǎn)之間的線性移動(dòng)，而且對(duì)移動(dòng)速度沒有特殊要求，選用氣缸作為執(zhí)行器，可以有以下有點(diǎn)：1.成本低廉；2反應(yīng)速度快，移動(dòng)迅速；3工作環(huán)境適應(yīng)型好，易于維護(hù)和更換；(4)、檢測(cè)工站：檢測(cè)工站中檢測(cè)功能依靠氣密性檢測(cè)儀實(shí)現(xiàn)，選用氣缸作為執(zhí)行器，在氣密性檢測(cè)時(shí)，氣缸伸長(zhǎng)壓住汽車氧傳感器，起到固定作用并形成一個(gè)密封腔，氣密性檢測(cè)完畢后，氣缸收回，氧傳感器被出料機(jī)構(gòu)取走，放到鈑金料盤中；(四)、進(jìn)出料工站設(shè)計(jì)：進(jìn)出料工站實(shí)際上為一個(gè)xyz機(jī)械手，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手在x軸與y軸方向上橫移，實(shí)現(xiàn)x軸y軸方向上的定位，氣缸控制夾爪的升降，氣爪控制著夾爪的開合；當(dāng)進(jìn)出料機(jī)構(gòu)工作時(shí)，首先兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)會(huì)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，把夾爪定位到要夾取產(chǎn)品的坐標(biāo)上，然后，夾爪下降到產(chǎn)品所在的高度，接著，氣爪閉合，產(chǎn)品被夾住，夾爪帶著產(chǎn)品上升到合適的高度，然后，步進(jìn)電機(jī)再次轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)品被夾取到目標(biāo)位置，夾爪安放產(chǎn)品到治具上；機(jī)構(gòu)動(dòng)作順序?yàn)椋憾ㄎ弧鷬A爪下降→夾爪閉合→夾爪上升→再定位→夾爪下降→夾爪張開→夾爪上升；氧傳感器內(nèi)部有一根感應(yīng)片芯，為了防止夾取時(shí)損壞感應(yīng)片芯，夾爪夾取位置設(shè)定為六腳座，通過solidworks畫出夾爪與六腳座，然后觀察3d圖分析夾爪夾取動(dòng)作是否能夠?qū)崿F(xiàn)，通過觀察3d圖，可以發(fā)現(xiàn)夾爪夾緊時(shí)，兩個(gè)夾爪之間無干涉，夾取動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)；夾爪設(shè)計(jì)原理：夾爪夾持部位設(shè)置了一個(gè)120度左右的凹槽，夾緊時(shí)，夾爪有四個(gè)面與氧傳感器接觸，氧傳感器的所有自由度均被限制，夾持功能得到實(shí)現(xiàn)，夾爪的夾力由氣爪提供；由于夾爪夾取汽車氧傳感器的動(dòng)作無特殊要求，可以選擇直線導(dǎo)軌平移直線型氣爪標(biāo)準(zhǔn)型(mhz2系列氣爪)；參照氣爪尺寸，確定缸徑為16mm，得出氣爪的型號(hào)為mhz2-16d-m9b；100個(gè)氧傳感器組件放在鈑金料盤上，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)定位精準(zhǔn)的xyz機(jī)械手逐個(gè)夾取氧傳感器組件放置到壓裝工站；由于氧傳感器組件水平高度一致，夾爪只需要到一個(gè)高度夾取組件；z軸豎直運(yùn)動(dòng)選擇氣缸提供動(dòng)力；氣缸選型分為3步：1.確定氣缸缸徑：確定缸徑前，首先確定負(fù)載率，負(fù)載率的大小取決于負(fù)載與氣缸的運(yùn)動(dòng)形式；當(dāng)氣缸工作時(shí)主要為靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)(起夾具功能)，負(fù)載率為0-0.5；當(dāng)氣缸帶著物體沿著水平導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)(克服摩擦力做功)，負(fù)載率可以取1以下；當(dāng)氣缸帶動(dòng)負(fù)載豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)載率取0-0.5；本次z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為豎直運(yùn)動(dòng)，確定負(fù)載率取0.5；然后確定氣缸使用壓力，一般取0.2mpa-0.8mpa；本次選擇氣壓為0.5mpa；接著確定氣缸的出力方向；本次氣缸的作用為帶動(dòng)氣爪上升，因此選擇氣缸拉入方向作為出力方向；確定負(fù)載質(zhì)量(氣缸輸出力)；z軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸需要帶動(dòng)氧傳感器，氣爪，金屬夾爪，氣爪安裝板；估計(jì)質(zhì)量約為4kg；綜上所述，確定負(fù)載率為0.5，氣缸使用壓力為0.5mpa，氣體拉入方向?yàn)槌隽Ψ较?，?fù)載質(zhì)量為4kg，查閱缸徑表，確定缸徑為16mm；當(dāng)氣爪夾取氧傳感器在z軸豎直運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的徑向力較小，且無負(fù)載運(yùn)行速度要求，氣缸運(yùn)行成本要求；因此選擇做普通和最常用的cj2系列氣缸；3.確定氣缸行程：氣缸為豎直安裝并配合使用直線軸承，所以氣缸橫向負(fù)載約為0；因此，無需考慮氣缸橫向負(fù)載與行程的關(guān)系，只需要考慮氧傳感器尺寸即可；當(dāng)氣爪帶動(dòng)氧傳感器向上運(yùn)動(dòng)，需要使夾取的氧傳感器最低點(diǎn)高于靜止的氧傳感器的最高點(diǎn)；這樣，運(yùn)動(dòng)的氧傳感器才不會(huì)與其他產(chǎn)品相碰撞而損壞；最后我選定氣缸行程為100mm；氣缸最終型號(hào)為cdj2b-16-100-m9b；為了防止氣缸調(diào)試過程中發(fā)生碰撞而損壞氣缸；因此，氣缸需要與直線軸承導(dǎo)向軸搭配使用；這樣做的好處是：1當(dāng)z軸發(fā)生碰撞，保護(hù)氣缸；2避免了氣缸工作時(shí)受到橫向負(fù)載，可以提高氣缸的使用次數(shù)(工作時(shí)未受橫向負(fù)載可以使用5000-8000萬次)；同時(shí)使用misumi的固定環(huán)，對(duì)氣缸行程進(jìn)行調(diào)節(jié)；使用solidworks畫出z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；x軸與y軸方向上的定位位置至少需要十一個(gè)，使用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，達(dá)到精準(zhǔn)定位的目的；一般常用的步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩種：(1)步進(jìn)電機(jī)與單軸機(jī)器人(kk模組)配合使用，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位；(2)步進(jìn)電機(jī)與同步帶直線模組配合使用；前者精度更高，適用于重載精密儀器，后者加速性能好，適合反復(fù)啟停；本次進(jìn)出料機(jī)構(gòu)中，使用的機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)加同步帶直線模組；確定好步進(jìn)電機(jī)型號(hào)后，根據(jù)步進(jìn)電機(jī)尺寸選著對(duì)應(yīng)尺寸大小的模組；兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)加兩個(gè)模組分別組成了x軸與y軸的的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；完成相關(guān)連接件的設(shè)計(jì)，即可完成xyz機(jī)械手；(五)、壓裝工站設(shè)計(jì)：壓裝工站以伺服電機(jī)作為動(dòng)力，伺服電機(jī)對(duì)外輸出轉(zhuǎn)矩，通過減速機(jī)放大了轉(zhuǎn)矩；減速機(jī)帶動(dòng)著滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)；絲杠螺母和螺母座由于被兩根導(dǎo)向軸限制轉(zhuǎn)動(dòng)，所以只能沿著絲杠軸向做直線運(yùn)動(dòng)；因此通過控制伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)可以控制鉚封頭上下移動(dòng)；當(dāng)產(chǎn)品到位時(shí)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鉚封頭下降完成壓裝與鉚封；鉚封結(jié)束后，伺服電機(jī)在將鉚封頭上升到合適位置；機(jī)構(gòu)動(dòng)作順序：電機(jī)正轉(zhuǎn)→鉚封頭下降→壓裝與鉚封→電機(jī)反轉(zhuǎn)→鉚封頭上升→電機(jī)停止在壓裝工站設(shè)計(jì)中，選用了伺服電機(jī)加滾珠絲杠的機(jī)構(gòu)提供下壓力；依次需要進(jìn)行滾珠絲杠的選型；選型步驟：(1)、設(shè)定使用參數(shù)：移動(dòng)物體重量m為10kg到15kg，導(dǎo)程為10mm，絲杠軸最大轉(zhuǎn)速為2000min-1，行程為300mmj，安裝方向：垂直，壽命時(shí)間10000小時(shí)，定位精度為7級(jí)精度；(2)、預(yù)選滾珠絲杠型號(hào)：翻閱《misumi工廠自動(dòng)化零件》，根據(jù)基本動(dòng)額定負(fù)載與基本靜額定負(fù)載，初步確定型號(hào)為bssr3210-300；(3)、容許軸向負(fù)載校核：其中p為容許軸向負(fù)載轉(zhuǎn)矩；l為負(fù)載作用點(diǎn)間距；e為楊氏模量(2.06×105n/mm2)；i絲杠軸螺紋內(nèi)徑截面的最小慣性矩(mm4)d絲杠軸螺紋內(nèi)徑；n，m由滾珠絲杠的支撐方式?jīng)Q定，本次安裝方式選擇固定—鉸支；α為安全系數(shù)，取0.5；滾珠絲杠公式系數(shù)查詢表支撐方法nm鉸支—鉸支15固定—鉸支210固定—固定419.9固定—自由0.251.2將數(shù)據(jù)代入，得到：查閱資料得到該型號(hào)基本額定靜載荷c0為86000n。本臺(tái)設(shè)備絲桿至少需要承受3t的壓力即30000n,(壓力范圍設(shè)定為30000n-60000n),所以軸向載荷安全；(4)、壽命校核：其中l(wèi)h為使用壽命，c為基本動(dòng)額定負(fù)載,pm為軸向平均負(fù)載，nm為平均轉(zhuǎn)速(min-1)，fw為運(yùn)行系數(shù)，無沖進(jìn)靜態(tài)：fw取1-1.2；正常運(yùn)行：fw取1.2-1.5；伴有沖擊的運(yùn)動(dòng)：fw取1.5-2.0。取pm＝1000n,nm＝2000min-1,fw＝2.0；所以使用壽命符合條件；確定滾珠絲桿型號(hào)為bssr3210-300；伺服電機(jī)與減速機(jī)的組合使用：(1)求滾珠絲杠的負(fù)載轉(zhuǎn)矩(絲桿軸最大負(fù)載扭矩)：其中t為負(fù)載轉(zhuǎn)矩，p為軸向外部負(fù)載，l為滾珠絲杠螺距，η為滾珠絲杠效率。取p＝60000n，l＝5mm，η＝0.9；(2)伺服電機(jī)的簡(jiǎn)易選型：為降低轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，選擇阿爾法特的行星減速電機(jī)，減速比為1：20，所以得到伺服電機(jī)需要達(dá)到扭矩t1＝1.75n*m；在壓裝工站壓裝氧傳感器時(shí)，首先壓裝鉚封頭未碰到氧傳感器，絲桿帶動(dòng)的負(fù)載只有壓裝零部件的質(zhì)量，在此過程中絲桿達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速；隨后鉚封頭碰到汽車氧傳感器組件，轉(zhuǎn)速下降到0，壓力從0增大到30000n以上，完成壓裝功能；很明顯加減速所需要的扭矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1.75n*m。故不需要考慮加減速扭矩；只需要考慮負(fù)載需要的最大扭矩1.75n*m；另外由于對(duì)于壓裝時(shí)間無要求，所以暫且不考慮慣量；查閱松下伺服電機(jī)型號(hào)表，選擇大慣量伺服電機(jī)：mhmd082g1va(750w)此型號(hào)伺服電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩為2.4n*m，最大轉(zhuǎn)矩可以達(dá)到7.1n*m；(3)減速機(jī)型號(hào)的確定：已經(jīng)選定伺服電機(jī)的型號(hào)為：mhmd-750w；；查閱松下伺服電機(jī)尺寸表，得到伺服電機(jī)尺寸；；ll＝164mm，lr＝35,s＝19,la＝90±0,2,lb＝70,lc＝80,le＝3,lf＝8,lh＝53；根據(jù)伺服電機(jī)尺寸，選著尺寸合適相對(duì)應(yīng)的減速電機(jī)，減速比為1：20，確定行星減速機(jī)的型號(hào)為：阿爾法特atf80s-20；壓裝工站設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：(1)在設(shè)計(jì)過程中擬定滾珠絲杠為垂直安裝，切認(rèn)為滾珠絲杠徑向載荷基本為0，因此需要為滾珠絲杠設(shè)置直線軸承與導(dǎo)向軸；由線性導(dǎo)向軸為滾珠絲杠承受徑向載荷；(2)壓裝時(shí)對(duì)氧傳感器組件壓力至少為30000n，為保證壓裝壓力，使用了壓力傳感器，因此需要考慮壓力傳感器的安裝位置；壓力傳感器的必須要準(zhǔn)確地檢測(cè)出滾珠絲杠軸向壓力達(dá)到3噸；檢測(cè)到的壓力不可以是軸向力與徑向力的合力；(3)未壓裝時(shí)，壓力傳感器不能受到力，防止壓力傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)偏大；(4)壓裝工站的支撐方式是否可靠；當(dāng)壓裝過程中，會(huì)產(chǎn)生超過3噸的壓力，要注意保證壓裝動(dòng)作的正常完成；壓裝工站設(shè)計(jì)過程：根據(jù)要求，首先為滾珠絲杠設(shè)置直線軸承和導(dǎo)向軸；滾珠絲杠的螺紋外徑為32mm，因此導(dǎo)向軸直徑要與32mm相匹配；選擇兩個(gè)直徑為25mm的misumi直線導(dǎo)向軸與直線軸承；根據(jù)直線軸承尺寸畫出安裝板；滾珠絲杠的上下安裝板需要設(shè)置定位銷，這是為了保證上下安裝板的安裝孔有較高的同心度；滾珠絲杠的安裝零件畫好后，將減速機(jī)與伺服電機(jī)與滾珠絲杠相連，根據(jù)減速機(jī)與伺服電機(jī)的尺寸，設(shè)計(jì)減速機(jī)安裝板，并直接將伺服電機(jī)固定在行星減速機(jī)上；減速機(jī)輸出軸與滾珠絲桿軸選用十字星聯(lián)軸器相連接；選擇這種聯(lián)軸器的原因是：減速機(jī)與安裝板連接固定僅僅依靠四個(gè)內(nèi)六角螺絲；因此減速機(jī)輸出軸軸線與滾珠絲杠轉(zhuǎn)軸軸線之間會(huì)存在一定程度的偏心，而十字形聯(lián)軸器可以允許較大的徑向和角度偏差；接著，確定壓力傳感器的安裝方式；在鉚封頭碰到氧傳感器時(shí)突然之間會(huì)產(chǎn)生沖擊，所以壓力傳感器需要與上壓板緊貼；設(shè)置彈性機(jī)構(gòu)，下壓過程中鉚封頭未碰到傳感器時(shí)，彈性機(jī)構(gòu)處于壓縮狀態(tài)，彈性機(jī)構(gòu)為壓力傳感器提供支持力，壓力傳感器始終與上壓板保持接觸；這樣當(dāng)鉚封頭碰到氧傳感器時(shí)，壓力傳感器與上壓板之間就不會(huì)產(chǎn)生沖擊載荷；伺服電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，壓力傳感器上壓板繼續(xù)下壓，壓力會(huì)逐漸變大；鉚封頭設(shè)計(jì)：壓裝動(dòng)作的主要目的是為了鉚封六腳座，六腳座包裹著感應(yīng)片芯，兩個(gè)陶瓷座，粉塊，墊圈；當(dāng)六腳座未鉚封時(shí)，將所有組件放進(jìn)六腳座內(nèi)，然后鉚封六腳座，六腳座的圓邊被3噸力以上的鉚封頭壓彎，和六腳座內(nèi)的氧傳感器組件相貼合，直到圓邊壓緊里所有組件，組件之間的縫隙被粉塊填滿，壓裝功能實(shí)現(xiàn)；設(shè)計(jì)鉚封頭時(shí)，先測(cè)量氧傳感器六腳座圓錐面的角度；通過solidworks將六腳座一分為二，測(cè)量出角度約為12度；設(shè)計(jì)鉚封頭圓錐面之間最大角度為60度；另外在鉚封頭中心需要設(shè)置圓孔，這是為了在壓裝過程中避讓氧傳感器組件中的陶瓷座；鉚封頭安裝在壓力傳感器下安裝板上；鉚封頭的長(zhǎng)度根據(jù)氧傳感器設(shè)定，設(shè)定的長(zhǎng)度需要保證壓裝時(shí)，陶瓷座不會(huì)碰到壓力傳感器下安裝板；(六)、移料工站設(shè)計(jì)：進(jìn)料的xyz機(jī)械手將氧傳感器組件放到固定位置，移載機(jī)構(gòu)將組件送入壓裝工站；光電傳感器檢測(cè)到產(chǎn)品后，壓裝工站進(jìn)行壓裝；壓裝完畢后，移載機(jī)構(gòu)將氧傳感器送入檢測(cè)工站進(jìn)行氣密性檢測(cè)；氣密性檢測(cè)完畢后，又講氧傳感器送到固定位置等待出料xyz機(jī)械手夾走；將移載動(dòng)作分為以下幾步：1進(jìn)料位置→壓裝位置，2壓裝位置→進(jìn)料位置，3進(jìn)料位置→出料位置，4出料位置→檢測(cè)位置，5檢測(cè)位置→出料位置；(為提高檢測(cè)效率設(shè)備設(shè)置了雙檢測(cè)工位，利用限位氣缸，增加了一個(gè)停止位置，并加裝一組檢測(cè)工位；)動(dòng)作1與動(dòng)作2為兩點(diǎn)之間的線性運(yùn)動(dòng)，使用一個(gè)氣缸即可完成，動(dòng)作3為一點(diǎn)到另一點(diǎn)的單向運(yùn)動(dòng)，使用氣缸可以完成；當(dāng)進(jìn)行動(dòng)作3的時(shí)候，夾爪會(huì)夾取氧傳感器運(yùn)動(dòng)，當(dāng)完成動(dòng)作3的時(shí)候，夾爪松開，不再帶動(dòng)氧傳感器；設(shè)置抬升機(jī)構(gòu)是為了抬升氣爪，防止氣爪收回時(shí)與放置好的氧傳感器干涉；線性移動(dòng)設(shè)計(jì)：兩點(diǎn)間的線性移動(dòng)選用cdm-20-200的氣缸來實(shí)現(xiàn)；氧傳感器放置在可以滑塊底座上，滑塊底座安裝在兩個(gè)導(dǎo)軌上；導(dǎo)軌限制了滑塊的自由度；使滑塊只能沿著氣缸活塞桿軸向方向運(yùn)動(dòng)，既可以保證傳感器的左右位置精度，又可以避免氣缸受到徑向力；傳感器氣候的位置精度由緩沖器保證；緩沖器為螺紋安裝，又可以通過調(diào)節(jié)緩沖器上的螺母來調(diào)整緩沖器安裝前后位置，達(dá)到氧傳感器前后位置可調(diào)的目的；通過調(diào)試設(shè)備，可以確保氧傳感器停止位置的精準(zhǔn)性；橫移抬升設(shè)計(jì)：橫移抬升有三個(gè)功能：1橫移功能；2抬升功能；3夾取功能；由于橫移距離過長(zhǎng)，如果采用有桿氣缸，那么會(huì)占據(jù)很多的位置，因此橫移功能采用無桿氣缸來實(shí)現(xiàn)；無桿氣缸的優(yōu)點(diǎn)在于：節(jié)約安裝空間，承受負(fù)載高，重量輕，運(yùn)動(dòng)與停止性能好；抬升需要與無桿氣缸一起平移，抬升安裝空間也不能過大；抬升上需要安裝氣爪，所以抬升機(jī)構(gòu)氣缸會(huì)受到徑向負(fù)載；常用的標(biāo)準(zhǔn)型氣缸無法承受徑向力，若安裝導(dǎo)向軸和線性軸承，安裝空間會(huì)過大；因此抬升機(jī)構(gòu)氣缸確定為氣動(dòng)滑臺(tái)；首先確定無桿氣缸型號(hào)，估計(jì)壓裝工站與檢測(cè)工站的距離大致為400mm，所以無桿氣缸行程選擇400mm；由于氣動(dòng)滑臺(tái)與氣爪質(zhì)量較輕，因此缸徑選擇15mm即可；得到無桿氣缸型號(hào)為：cy1s15-400z；接著確定氣動(dòng)滑臺(tái)的型號(hào)；無桿氣缸滑塊的寬度為60mm，，因此氣動(dòng)滑臺(tái)寬度需要小于60mm；氧傳感器高度為53mm，夾爪夾取氧傳感器中間位置，當(dāng)氣爪松開后，氣爪需要上升到氧傳感器上方，方能避開氧傳感器；考慮到夾爪厚度，氣動(dòng)滑臺(tái)行程至少為30mm，取1.5-2倍作為安全距離，得到氣動(dòng)滑臺(tái)行程為50mm；取缸徑為12mm，得到氣動(dòng)滑臺(tái)型號(hào)為：mxq12-50；氣爪可以選擇與進(jìn)出料機(jī)構(gòu)相同的型號(hào)：mhz2-16d；(七)、氣密性檢測(cè)工站設(shè)計(jì)：氣密性檢測(cè)工站主要功能為測(cè)試壓裝后氧傳感器的氣密性；首先，氣缸下壓，氣缸壓到氧傳感器，氧傳感器壓到治具，氧傳感器與治具之間形成了密封腔；氣源通過氣密性檢測(cè)儀向密封腔內(nèi)通氣，密封腔內(nèi)氣壓上升，然后停止通氣，一定時(shí)間后測(cè)試密封腔內(nèi)的氣壓變化，得出氧傳感器內(nèi)部氣密性好壞，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氧傳感器密封性的檢測(cè)，氧傳感器與治具接觸的地方使用密封圈，確保接觸處不會(huì)發(fā)生氣體泄漏，氣體只能經(jīng)過氧傳感器內(nèi)部泄漏；檢測(cè)工站的功能為檢測(cè)壓裝好的氧傳感器氣密性，采用外購(gòu)的氣密性檢漏儀對(duì)氧傳感器進(jìn)行檢測(cè)，氣密性檢測(cè)儀器型號(hào)為：沈陽金科氣密性檢漏儀al2000系列；在氣密性檢測(cè)時(shí)，首先一個(gè)氣缸會(huì)伸長(zhǎng)，壓到氧傳感器，目的是為了氧傳感器在檢測(cè)過程中固定不動(dòng)，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，氧傳感器被固定好后，開始進(jìn)行氣密性檢測(cè)；首先，氣源會(huì)向氧傳感器里吹氣，吹氣一段時(shí)間后停止吹氣，檢漏儀會(huì)記錄下此時(shí)氧傳感器內(nèi)部的氣壓，然后等待一定時(shí)間后(十幾秒左右)，檢漏儀第二次測(cè)量氣壓；如果氧傳感器密封性不好，氣壓值就會(huì)有差值；通過差值和測(cè)量時(shí)間差可以得到單位時(shí)間氧傳感器的氣體泄漏量；對(duì)比合格產(chǎn)品的泄漏量允許值相對(duì)比，就可以判斷氧傳感器氣密性是否合格；繼而通過出料工站的機(jī)械手對(duì)氧傳感器合格品與不合格品分類；由于外購(gòu)氣密性檢測(cè)儀器，氣密性工站設(shè)計(jì)工作量較少；首先設(shè)計(jì)一個(gè)下壓頭，下壓頭的中間設(shè)置成空心；下壓時(shí)，氧傳感器的陶瓷座部分進(jìn)入空心部分，下壓頭下表面壓到六腳座；完成對(duì)六角座的固定；同時(shí)過大的壓力會(huì)使底座與氧傳感器之間形成密封腔，氣源只需要對(duì)這個(gè)密封腔吹氣即可，氣管可以直接與氧傳感器安放底座相連；這樣降低了氣管的安裝難度，同時(shí)也降低了調(diào)試組裝的工作量；為保證密封腔有良好的密封性，因此下壓頭的下壓力要足夠大，因此選擇了：cdq2b-50-100dmz-m9bl；該種型號(hào)氣缸最低使用壓力為0.07mpa，最大使用氣壓為1.0mpa。理論上可以提供1900n左右的壓力；(八)、設(shè)備操作：進(jìn)料工站的xyz機(jī)械手夾取氧傳感器，從第一行的第一個(gè)開始夾取，夾完第一行，就換到第二行夾取。氧傳感器被放置到氧傳感器治具上；氧傳感器位置放置正確后，氣缸收回將氧傳感器拉到壓裝工站中，光電傳感器檢測(cè)到氧傳感器后，開始?jí)貉b氧傳感器組件。壓裝完成后，氣缸推出氧傳感器；橫移抬升夾爪夾住氧傳感器，將氧傳感器放置到檢測(cè)工站的治具中，氣缸將氧傳感器拉入到檢測(cè)工站，光電傳感器檢測(cè)到氧傳感器到位后，檢測(cè)工站氣缸下壓，壓住氧傳感器行成密封腔；氣源向氧傳感器里吹氣，氣壓合適后斷氣測(cè)量氣壓，等待一段時(shí)間測(cè)量第二次氣壓，通過比對(duì)泄漏量判斷氧傳感器是否合格；若檢測(cè)合格，出料機(jī)構(gòu)會(huì)將合格品放置到合格鈑金料盤上；若檢測(cè)不合格，出料機(jī)構(gòu)會(huì)將不合格品放置到不合格鈑金料盤上；從第一行開始放起，放完一行換下一行，鈑金料盤放滿后，蜂鳴器報(bào)警，提示清空鈑金料盤。當(dāng)前第1頁12