专用风扇装配、检测设备及圆跳动检测方法
【专利摘要】本发明公开了专用风扇装配、检测设备及圆跳动检测方法，它包括机架，所述机架的顶部固定有工作台，所述工作台上通过夹紧气缸固定安装有检测平台，所述检测平台上设置有工装夹具，所述工作台的底面安装有风扇驱动电机，所述风扇驱动电机设置在检测平台的正下方，所述检测平台的正上方设置有激光测距装置，所述激光测距装置固定安装在工作台上，所述激光测距装置通过数据采集卡与主控制器相连，所述工作台的侧面安装有自动打螺丝装置，所述自动打螺丝装置与螺丝供料筒相连。用于对汽车空调的风扇进行圆跳动检测，进而降低其使用过程中产生的噪声，提高使用的舒适度，同时延长风扇的使用寿命，增强其可靠性。
【专利说明】
专用风扇装配、检测设备及圆跳动检测方法
技术领域
[0001]本发明属于汽车风扇检测装置领域，具体涉及专用风扇装配、检测设备及圆跳动检测方法。
【背景技术】
[0002]汽车送风系统在汽车领域使用非常广泛，现已成为汽车的标准配置，汽车送风系统也一定会用到风扇，并根据需要调节风扇的转速，从而达到调节风速的目的。而一般出厂的风扇未进行圆跳动检测，在实际运行过程中不合格风扇会在不同平面运动，造成了风扇的跳动现象，而风扇在高速转动时，跳动现象使风扇发出很大的噪声，也可能会影响送风系统的风速，并且在使用过程中，跳动现象使风扇磨损增加，进而增大了风扇的跳动现象，产生更大的噪声，风速无法达到要求，同时而且风扇在安装过程中无法准确的控制螺钉的力矩，进而导致了安装力矩过大造成的安装误差，或者力矩过小而导致的安装不稳定。因此，降低风扇噪声，提高使用舒适度，延长风扇的使用寿命，在出厂安装之前需要对风扇进行装配同时对圆跳动进行检测。
【发明内容】
[0003]本系统是针对传统空调的弊端进行开发的专用风扇装配、检测设备及圆跳动检测方法，用于对汽车空调的风扇进行可靠装配，同时对装配之后的圆跳动进行检测，进而降低其使用过程中产生的噪声，提高使用的舒适度，同时延长风扇的使用寿命，增强其可靠性。
[0004]为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的:专用风扇装配、检测设备，它包括机架，所述机架的顶部固定有工作台，所述工作台上通过夹紧气缸固定安装有检测平台，所述检测平台上设置有工装夹具，所述工作台的底面安装有风扇驱动电机，所述风扇驱动电机设置在检测平台的正下方，所述检测平台的正上方设置有激光测距装置，所述激光测距装置固定安装在工作台上，所述激光测距装置通过数据采集卡与主控制器相连，所述工作台的侧面安装有自动打螺丝装置，所述自动打螺丝装置与螺丝供料筒相连，所述螺丝供料筒安装在垂直位置保持支架上，所述自动打螺丝装置同时与主控制器相连，控制大螺丝的力矩;所述主控制器与工业计算机PC相连。
[0005]所述工装夹具包括定位柱，所述定位柱与待检测风扇相配合对其进行定位，所述待检测风扇的侧面设置有多个固定气缸，所述固定气缸固定安装在检测平台上。
[0006]所述垂直位置保持支架包括安装立柱，所述安装立柱通过底座固定安装在工作台上，所述安装立柱上可转动的安装有第一支撑臂，所述第一支撑臂共有两根平行布置，所述第一支撑臂的另一端固定有梯形连接块，所述梯形连接块的另一边连接有第二支撑臂，所述第二支撑臂共有两根平行布置，在第二支撑臂的固定安装螺丝供料筒，所述垂直位置保持支架能够保证自动打螺丝装置始终处于垂直位置。
[0007]所述主控制器固定安装在机架的立柱上，并通过信号线与工控机相连。
[0008]所述检测平台通过滑槽可滑动调节的安装在工作台上，所述滑槽的尾部安装有定位挡块。
[0009]所述机架的顶部固定安装有三色指示灯，所述三色指示灯通过信号线与主控制器相连。
[0010]所述主控制器采用西门子S7-200SMART控制器。
[0011]所述机架的四个支脚底部设置有高度装置，通过高度调节装置保证工作台处于水平位置。
[0012]采用风扇装配、检测设备进行圆跳动检测方法，它包括以下步骤:
第一步，根据所需要待检测风扇的型号，在工业计算机PC中输入产品ID、圆跳动范围、风扇螺钉转动安全角度自己风扇螺钉安全力矩，然后将待检测风扇通过固定气缸固定安装在检测平台上，推动检测平台使其位于激光测距装置的正下方，再通过夹紧气缸固定检测平台；
第二步，启动激光测距装置，根据激光测距装置返回的到位信号，启动汽缸将风扇底座固定，将风扇旋转孔与风扇驱动电机的主轴固定良好；
第三步，通过人工操作自动打螺丝装置对待检测风扇进行螺钉安装和装配，在螺钉安装过程中，通过主控制器自动控制螺钉的旋转角度和安装力矩，进而保证风扇安装的平稳性和一致性，防止四个角发生翘曲影响安装精度，通过垂直位置保持支架保证了螺钉安装的垂直度，为检测做好充分准备；
第四步，按下启动按钮，系统开始运行，此时风扇驱动电机将带动待检测风扇转动，待其转动平稳后，通过激光测距装置对待检测风扇的表面圆跳动数据进行采集，此时激光测距装置将产生的数据发送给数据采集卡进行数据处理，将处理后的数据发送到人机交互界面，并与设定参数进行对比，将对比后的结果实时显示在人机交互界面；
第五步，通过数据比对之后通过工业计算机PC反馈检测结果，进而判定待检测风扇的圆跳动是否达标，如果未达标则人工调整之后，再次重新安装;如果合格则继续进行下一产品的检测。
[0013]专用风扇装配、检测设备及圆跳动检测方法，用于汽车空调系统风扇的装配和检测，使其满足圆跳动要求，保证风扇转动的稳定性，降低风扇转动的噪音，减少风扇转动过程中摩擦磨损，延长使用寿命，提高产品质量。
[0014]本发明有如下有益效果:
1、通过在检测平台上安装固定气缸能够对风扇框架进行固定安装，同时保证其安装的平整度，进而保证其后续检测的可靠性和准确性，通过气缸进行夹紧作业能够保证其自动化控制，进而提高装夹效率。
[0015]2、通过激光测距装置能够对旋转的扇叶进行数据采集，并将数据发送到数据采集卡进行数据处理，再发送到上位机进行数据对比，然后通过与PLC配合，逐步按流程顺序运行，并将实时信息与运行步骤反馈给人机交互界面，以供检测人员查看当前风扇的检测数据，为风扇检验提供有效的数据支持。
[0016]3、通过安装自动打螺丝装置能够方便的对待检测风扇进行固定安装，进而保证后续的检测准确性，同时也提高了安装夹紧效率。
[0017]5、通过采用自动打螺丝装置能够控制风扇的安装力矩，使其保证在安全力矩范围之内，进而提高了安装的准确性。
[0018]6、通过自动打螺丝装置能够保证始终沿着垂直方向进行打螺丝，避免了打螺丝过程中发生的扭曲或者变形，保证了风扇安装的稳定性，进而提高了安装精度。
[0019]7、采用上述的装配设备能够有效的检测汽车风扇的转配，检测其是否发生漏装或者错装的问题，提高了安装精度，保证了风扇的合格率。
[0020]8、本检测系统能更好的解决传统方式的不足，当安装好夹具并开始检测时，系统将根据设定参数作为参考值，对激光传感器发送的数据进行处理和对比，并将数据和每一步检测的判断结果显示，使操作人员很清楚的了解当前各步的检测状态，并能准确的查找超出设定参数范围的产品，以及出现不合格产品的原因，提高工作效率，并有效减少不合格产品对以后的组装带来的各种问题。
【附图说明】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0022]图1是本发明的整体结构示意图。
[0023]图2是本发明的电气控制部分结构示意图。
[0024]图3是本发明的控制系统原理图
图中:机架1、工作台2、螺丝供料筒3、自动打螺丝装置4、激光测距装置5、三色指示灯6、主控制器7、定位挡块8、风扇框架9、固定气缸10、夹紧气缸11、定位柱12、待检测风扇13、检测平台14、风扇驱动电机16。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
[0026]实施例1:
如图1-3所示，专用风扇装配、检测设备，它包括机架I，所述机架I的顶部固定有工作台2，所述工作台2上通过夹紧气缸11固定安装有检测平台14，所述检测平台14上设置有工装夹具，所述工作台2的底面安装有风扇驱动电机16，所述风扇驱动电机16设置在检测平台14的正下方，所述检测平台14的正上方设置有激光测距装置5，所述激光测距装置5固定安装在工作台2上，所述激光测距装置5通过数据采集卡18与主控制器7相连，所述工作台2的侧面安装有自动打螺丝装置4，所述自动打螺丝装置4与螺丝供料筒3相连，所述螺丝供料筒3安装在垂直位置保持支架15上，所述自动打螺丝装置4同时与主控制器7相连，控制大螺丝的力矩;所述主控制器7与工业计算机PC17相连。通过上述结构能够用于对专用风扇进行装配和检测，进而保证了风扇安装质量，并使其圆跳动保持在一定的范围内，保证了产品质量，提高了客户满意度。
[0027]进一步的，所述工装夹具包括定位柱12，所述定位柱12与待检测风扇13相配合对其进行定位，所述待检测风扇13的侧面设置有多个固定气缸10，所述固定气缸10固定安装在检测平台14上。通过定位柱12能够对待检测风扇13进行定位，进而保证其安装精度，通过固定气缸10能够对待检测风扇13的外壳进行固定，进而保证了后续的装配作业。
[0028]进一步的，所述垂直位置保持支架15包括安装立柱1501，所述安装立柱1501通过底座固定安装在工作台2上，所述安装立柱1501上可转动的安装有第一支撑臂1502，所述第一支撑臂1502共有两根平行布置，所述第一支撑臂1502的另一端固定有梯形连接块1503，所述梯形连接块1503的另一边连接有第二支撑臂1504，所述第二支撑臂1504共有两根平行布置，在第二支撑臂1504的固定安装螺丝供料筒3，所述垂直位置保持支架15能够保证自动打螺丝装置4始终处于垂直位置。通过上述结构能够保证始终沿着垂直方向进行打螺丝，避免了打螺丝过程中发生的扭曲或者变形，保证了风扇安装的稳定性，进而提高了安装精度。
[0029]进一步的，所述主控制器7固定安装在机架I的立柱上，并通过信号线与工控机16相连。通过主控制器7能够自动控制装配过程中的各项参数。
[0030]进一步的，所述检测平台14通过滑槽可滑动调节的安装在工作台2上，所述滑槽的尾部安装有定位挡块8。通过定位挡块8对检测平台14进行定位。
[0031]进一步的，所述机架I的顶部固定安装有三色指示灯6，所述三色指示灯6通过信号线与主控制器7相连。通过三色指示灯6能够指示设备的运行状态。
[0032]进一步的，所述主控制器7采用西门子S7-200SMART控制器。
[0033]进一步的，所述机架I的四个支脚底部设置有高度装置，通过高度调节装置保证工作台2处于水平位置。
[0034]实施例2:
采用风扇装配、检测设备进行圆跳动检测方法，它包括以下步骤:
第一步，根据所需要待检测风扇13的型号，在工业计算机PC17中输入产品ID、圆跳动范围、风扇螺钉转动安全角度自己风扇螺钉安全力矩，然后将待检测风扇13通过固定气缸10固定安装在检测平台14上，推动检测平台14使其位于激光测距装置5的正下方，再通过夹紧气缸11固定检测平台14;
第二步，启动激光测距装置5，根据激光测距装置5返回的到位信号，启动汽缸将风扇底座固定，将风扇旋转孔与风扇驱动电机16的主轴固定良好；
第三步，通过人工操作自动打螺丝装置4对待检测风扇13进行螺钉安装和装配，在螺钉安装过程中，通过主控制器7自动控制螺钉的旋转角度和安装力矩，进而保证风扇安装的平稳性和一致性，防止四个角发生翘曲影响安装精度，通过垂直位置保持支架15保证了螺钉安装的垂直度，为检测做好充分准备；
第四步，按下启动按钮，系统开始运行，此时风扇驱动电机16将带动待检测风扇13转动，待其转动平稳后，通过激光测距装置5对待检测风扇13的表面圆跳动数据进行采集，此时激光测距装置5将产生的数据发送给数据采集卡18进行数据处理，将处理后的数据发送到人机交互界面，并与设定参数进行对比，将对比后的结果实时显示在人机交互界面；
第五步，通过数据比对之后通过工业计算机PC17反馈检测结果，进而判定待检测风扇13的圆跳动是否达标，如果未达标则人工调整之后，再次重新安装;如果合格则继续进行下一产品的检测。
[0035]实施例3:
一种风扇装配、检测设备及圆跳动检测方法，用于汽车空调系统风扇的装配和检测，使其满足圆跳动要求，保证风扇转动的稳定性，降低风扇转动的噪音，减少风扇转动过程中摩擦磨损，延长使用寿命，提高产品质量。
[0036]此设备也可以用于其它需要用到风扇的位置，通过对风扇进行装配检测，提高其质量。
[0037]本发明的工作过程和工作原理为: 在使用工装夹具时，应先选择参数设定，并设定好产品名称，产品ID以及圆跳动范围等，然后将待检测风扇13放入夹具内，启动检测系统，根据激光测距装置5返回的到位信号，启动汽缸将风扇底座固定，然后启动固定自动打螺丝装置4，将风扇旋转孔与风扇驱动电机16的主轴固定良好，为检测做好充分准备。
[0038]该系统的跳动检测部分主要由西门子S7-200SMARTPLC、数据采集卡以及激光传感器组成。首先按下启动按钮，系统开始运行，此时将按照工装夹具部分进行操作，并由PLC配合检测各步骤启动信号，对检测过程进行自动有序进行。然后操作人员对固定好的风扇进行手动操作，此时激光测距装置5将产生的数据发送给数据采集卡进行数据处理，将处理后的数据发送到人机交互界面，并与设定参数进行对比，将对比后的结果实时显示在人机交互界面。
[0039]该系统的人机交互界面由上位机组成。在检测系统开始运行前，应输入参数设定值，产品的名称和ID等，检测系统运行过程中，根据PLC对各分项步骤通过条件的判断，将检测结果分步显示，并将当前产品的实时检测结果信息反馈给操作人员，以方便操作人员对风扇进行筛选。
[0040]通过自动打螺丝装置4能够进行垂直的打螺丝作业，进而提高了大螺丝效率，而且通过工控机能够控制打螺丝的力矩保证了安装的一致性，提高了安装精度。
[0041]上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.专用风扇装配、检测设备，其特征在于:它包括机架(I)，所述机架(I)的顶部固定有工作台(2)，所述工作台(2)上通过夹紧气缸(11)固定安装有检测平台(14)，所述检测平台(14)上设置有工装夹具，所述工作台(2)的底面安装有风扇驱动电机(16)，所述风扇驱动电机(16)设置在检测平台(14)的正下方，所述检测平台(14)的正上方设置有激光测距装置(5)，所述激光测距装置(5)固定安装在工作台(2)上，所述激光测距装置(5)通过数据采集卡(18)与主控制器(7)相连，所述工作台(2)的侧面安装有自动打螺丝装置(4)，所述自动打螺丝装置(4)与螺丝供料筒(3)相连，所述螺丝供料筒(3)安装在垂直位置保持支架(15)上，所述自动打螺丝装置(4)同时与主控制器(7)相连，控制大螺丝的力矩;所述主控制器(7)与工业计算机PC( 17)相连。2.根据权利要求1所述的专用风扇装配、检测设备，其特征在于:所述工装夹具包括定位柱(12)，所述定位柱(12)与待检测风扇(13)相配合对其进行定位，所述待检测风扇(13)的侧面设置有多个固定气缸(10)，所述固定气缸(10)固定安装在检测平台(14)上。3.根据权利要求1所述的专用风扇装配、检测设备，其特征在于:所述垂直位置保持支架(15)包括安装立柱(1501)，所述安装立柱(1501)通过底座固定安装在工作台(2)上，所述安装立柱(1501)上可转动的安装有第一支撑臂(1502)，所述第一支撑臂(1502)共有两根平行布置，所述第一支撑臂( 1502)的另一端固定有梯形连接块(1503)，所述梯形连接块(1503)的另一边连接有第二支撑臂(1504)，所述第二支撑臂(1504)共有两根平行布置，在第二支撑臂(1504)的固定安装螺丝供料筒(3)，所述垂直位置保持支架(15)能够保证自动打螺丝装置(4)始终处于垂直位置。4.根据权利要求1所述的专用风扇装配、检测设备，其特征在于:所述主控制器(7)固定安装在机架(I)的立柱上，并通过信号线与工控机(16)相连。5.根据权利要求1所述的专用风扇装配、检测设备，其特征在于:所述检测平台(14)通过滑槽可滑动调节的安装在工作台(2)上，所述滑槽的尾部安装有定位挡块(8)。6.根据权利要求1所述的专用风扇装配、检测设备，其特征在于:所述机架(I)的顶部固定安装有三色指示灯(6)，所述三色指示灯(6)通过信号线与主控制器(7)相连。7.根据权利要求1所述的专用风扇装配、检测设备，其特征在于:所述主控制器(7)采用西门子S7-200SMART控制器。8.根据权利要求1所述的专用风扇装配、检测设备，其特征在于:所述机架(I)的四个支脚底部设置有高度装置，通过高度调节装置保证工作台(2)处于水平位置。9.采用权利要求1-8任意一项风扇装配、检测设备进行圆跳动检测方法，其特征在于，它包括以下步骤: 第一步，根据所需要待检测风扇(13)的型号，在工业计算机PC(17)中输入产品ID、圆跳动范围、风扇螺钉转动安全角度自己风扇螺钉安全力矩，然后将待检测风扇(13)通过固定气缸(10)固定安装在检测平台(14)上，推动检测平台(14)使其位于激光测距装置(5)的正下方，再通过夹紧气缸(11)固定检测平台(14); 第二步，启动激光测距装置(5)，根据激光测距装置(5)返回的到位信号，启动汽缸将风扇底座固定，将风扇旋转孔与风扇驱动电机(16)的主轴固定良好； 第三步，通过人工操作自动打螺丝装置(4)对待检测风扇(13)进行螺钉安装和装配，在螺钉安装过程中，通过主控制器(7)自动控制螺钉的旋转角度和安装力矩，进而保证风扇安装的平稳性和一致性，防止四个角发生翘曲影响安装精度，通过垂直位置保持支架(15)保证了螺钉安装的垂直度，为检测做好充分准备； 第四步，按下启动按钮，系统开始运行，此时风扇驱动电机(16)将带动待检测风扇(13)转动，待其转动平稳后，通过激光测距装置(5)对待检测风扇(13)的表面圆跳动数据进行采集，此时激光测距装置(5)将产生的数据发送给数据采集卡(18)进行数据处理，将处理后的数据发送到人机交互界面，并与设定参数进行对比，将对比后的结果实时显示在人机交互界面； 第五步，通过数据比对之后通过工业计算机PC(17)反馈检测结果，进而判定待检测风扇(13)的圆跳动是否达标，如果未达标则人工调整之后，再次重新安装;如果合格则继续进行下一产品的检测。10.专用风扇装配、检测设备及圆跳动检测方法，用于汽车空调系统风扇的装配和检测，使其满足圆跳动要求，保证风扇转动的稳定性，降低风扇转动的噪音，减少风扇转动过程中摩擦磨损，延长使用寿命，提高产品质量。
【文档编号】G01B21/00GK106052608SQ201610631882
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月4日
【发明人】魏万竹, 何先炎, 冯方平, 李春来, 望华斌, 胡漫
【申请人】宜昌达瑞机电科技有限公司