一种氧传感器座组件的制造设备及制造方法与流程

本发明涉及传感器制造领域，尤其涉及一种氧传感器座组件的制造设备与氧传感器座组件的制造方法。

背景技术：

氧传感器座组件从装配结构上看一般由底座、1-3层保护套、补偿垫片组合而成。主要工艺方案：压配、激光焊接、激光打码、扫码、目检、包装入库；主要功能防止废气中的固体物质对安装的传感器元件的直接影响。氧传感器在运行过程中需要承受高温、强压力脉动和高振动载荷，对焊接强度有很高要求。传统工艺无法提供可靠且经济的检测方案，导致不良品流入市场。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题：解决传统制造方法，不合格品过多，无法及时检测出来，从而流入市场的问题。

为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：一种氧传感器座组件的制造设备，包括安装台和环形传送带，沿所述的环形传送带输送方向依次布置有上料机械手、第一压配装置、第二压配装置、第三压配装置、激光焊接装置、涡流检测装置、激光打码装置、扫码装置、下料机械手，沿所述的环形传送带输送方向布置的装置与环形传送带均固定在安装台上，并通过控制装置控制。

进一步地，所述的第一压配装置包括压配机械手、仿形吸头、冲压装置、振动料盘，所述的振动料盘与安装台固定，所述的仿形吸头通过固定架与安装台固定，并能够在振动料盘与环形传送带上方移动，所述的压配机械手与所述的冲压装置分别与安装台固定，所述的压配机械手将环形传送带上的底座取下放入冲压装置，压配完毕后，放回环形传送带。

进一步地，所述的激光焊接装置5包括焊接机械手与激光发射装置，所述的焊接机械手与激光发射装置均固定在安装台上。

进一步地，所述的第二压配装置与第三压配装置结构相同均包括压配机械手、振动料盘4、送料装置、冲压装置，所述的压配机械手、所述的振动料盘、所述的冲压装置分别与安装台固定，送料装置一端连接振动料盘，另一端连接冲压装置。

进一步地，所述的涡流检测装置6优选为涡流仪，所述的涡流仪包括涡流仪本体与测头，两者相互连接，所述的涡流仪本体固定在安装台上，所述的测头通过伸缩立柱与安装台固定并位于环形传送带正上方。

进一步地，所述的伸缩立柱由气缸控制。

一种氧传感器座组件的制造方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：将底座通过上料机械手正向放入环形传送带，保护套及补偿垫片通过振动料盘输送至压配装置；

步骤2：将传送带上的底座分别与压配装置上的保护套及补偿垫片通过压配装置进行压配组装，并对压力进行监控，保证压力到位；

步骤3：将压配完毕的组件传送至激光焊接装置，通过焊接机械臂夹起并旋转组件，采用激光对其进行焊接；

步骤4：将焊接完毕的组件传送至涡流检测装置，通过涡流进行熔深检测，通过检测传入下一工序，反之进行隔离；

步骤5：将通过熔深检测的组件传送至激光打码装置，进行激光打码；

步骤6：将处于传送带上的组件通过扫码装置对打码位置和二维码信息进行判断，判断二维码是否可以读出，内容是否完整；

步骤7：将组件传送至下料区，通过下料机械臂对打码信息确认通过的组件进行包装，不通过的放至不良品回收区。

进一步地，所述的步骤5的具体检测方法包括如下子步骤：

步骤5.1：将结合金相切割事先收集的一定数量的符合熔池标准要求的零件放入涡流检测装置，涡流检测装置产生交变磁场，从而形成涡流，测取焊接区域的电导率波形特征，形成阻抗平面图；

步骤5.2：将待测零件放入涡流检测装置，涡流检测装置产生交变磁场，从而形成涡流，测取阻抗平面图；

步骤5.3:将步骤5.1测出的阻抗平面轨迹变化图与步骤5.2测出的阻抗平面图进行比对，如步骤5.2的阻抗平面图被步骤5.1的包含则视为合格，合格的零件传入下一工序，反之涡流检测装置就会发出报警信号，并进行分类隔离。

本发明有益效果：本方法发明，取消了原有的金相切割，增加涡流检测不单可以提供可靠的控制手段，涡流还有检测速度快、能在高温状态下进行检测、检验结果追溯性强、易于实现自动化等特点。这些特点使产线的设计思路得到了革新，优化了传统的一工序对应一台设备、一个作业员的生产模式，各工序的设备可串成一条生产线。与传统工艺相比提高劳动生产率、稳定和提高产品质量、改善劳动条件、缩减生产占地面积、减少作业人员、降低生产成本，缩短生产周期、保证生产均衡性，有显著的经济效益。

附图说明

图1为本发明生产设备结构示意图。

图2为涡流检测装置结构示意图。

图3为激光焊接装置结构示意图。

图4为第一压配装置结构示意图。

具体实施方式

本发明优选实施例为氧传感器座组件的制造方法，该方法所配套的生产设备如图1所示，包括安装台1和环形传送带9，沿所述的环形传送带9输送方向依次布置有上料机械手2、第一压配装置31、第二压配装置32、第三压配装置33、激光焊接装置5、涡流检测装置6、激光打码装置7、扫码装置8、下料机械手，沿所述的环形传送带9输送方向布置的装置与环形传送带9均固定在安装台1上，并通过控制装置控制。控制装置优选为plc。

如图4所示，第一压配装置31包括压配机械手41、仿形吸头43、冲压装置42、振动料盘4，振动料盘4与安装台1固定，仿形吸头43通过固定架44与安装台1固定，并能够在振动料盘4与环形传送带9上方移动，能够将振动料盘4中垫片通过吸头吸取，放置在底座上。压配机械手41与冲压装置42分别与安装台1固定，压配机械手41将环形传送带9上的底座取下放入冲压装置42，通过冲压装置42将垫片与底座压配。压配完毕后，由压配机械手41放回环形传送带9。

第二压配装置32与第三压配装置33结构相同均包括压配机械手41、振动料盘4、送料装置、冲压装置42。压配机械手41、振动料盘4、冲压装置42分别与安装台1固定，送料装置一端连接振动料盘4，另一端连接冲压装置42。压配机械手41将底座放入冲压装置42压制台上，随后内外套通过送料装置传送至底座上方，并由冲压装置42压配完毕，随后底座通过压配机械手41放回环形传送带。第二压配装置32用于压配内保护套、第三压配装置33用于压配外保护套。

如图3所示，激光焊接装置5包括焊接机械手51与激光发射装置52，焊接机械手51与激光发射装置52均固定在安装台1上，两者之间具有一定距离，焊接机械手51上安装有同步电机，能够在夹起压配完毕的组件的同时旋转该组件，工作时，焊接机械手51夹起组件并提高至激光发射装置52同等高度进行激光焊接。

如图2所示，涡流检测装置6优选为涡流仪，涡流仪包括涡流仪本体61与测头62，两者相互连接，涡流仪本体61固定在安装台1上，测头62通过伸缩立柱63与安装台1固定并位于环形传送带9正上方，伸缩立柱63由气缸控制。环形传送带9将焊接好的组件输送至测头62下方时，测头62由伸缩立柱63放下，精确的将组件焊接区域套在测头62内部，进行检测，判断零件熔池尺寸是否超差。扫码装置8优选为相机。

本发明方法包括如下步骤：第一步，底座通过上料机械手2输送至环形传送带9；保护套及补偿垫片通过振动料盘4输送至压配装置。第二步，将传送带上的底座分别与压配装置上的保护套及补偿垫片通过压配装置进行压配组装，并对压力进行监控，保证压力到位。第三步，将压配完毕的组件传送至激光焊接装置5，通过焊接机械臂夹起并旋转组件，采用激光对其进行焊接。第四步，将焊接完毕的组件传送至涡流检测装置6，通过涡流进行熔深检测，通过检测传入下一工序，反之进行隔离。第五步，将通过熔深检测的组件传送至打码装置，进行激光打码。第六步，将处于环形传送带9上的组件通过相机对打码位置和二维码信息进行判断，判断二维码是否可以读出，内容是否完整。第七步，将组件传送至下料区，通过下料机械臂对打码信息确认通过的组件进行包装，不通过的放至不良品回收区。

本发明中的熔深检测方法，主要是在电磁感应原理基础上实现的，以阻抗r为横坐标，电抗x为纵坐标形成直角坐标系，通过涡流仪器测定检测线圈的电阻抗变化量，可在上述坐标系标记一个点p，由于各种因素造成涡流信号分量——阻抗r或电抗x值的变化，阻抗平面图上的涡流检测信号矢量点p将随之发生位移，p点变动的轨迹图即阻抗平面图。具体方法步骤为步骤5.1：将结合金相切割事先收集的一定数量的符合熔池标准要求的零件放入涡流检测装置6，涡流检测装置6产生交变磁场，从而形成涡流，测取焊接区域的电导率波形特征，形成阻抗平面图；步骤5.2：将待测零件放入涡流检测装置6，涡流检测装置6产生交变磁场，从而形成涡流，测取阻抗平面图；步骤5.3:将步骤5.1测出的阻抗平面轨迹变化图与步骤5.2测出的阻抗平面图进行比对，如步骤5.2的阻抗平面图被步骤5.1的包含则视为合格，合格的零件传入下一工序，反之涡流检测装置6就会发出报警信号，并进行分类隔离。