尾气检测系统及方法与流程

本发明涉及汽车整车装配及测试技术领域，具体涉及尾气检测系统及方法。

背景技术：

在汽车在生产过程中，需要对安装完成后的汽车按照国标gbt17993-2005的要求，对排出尾气成分进行测量，需要将探头插入汽车排气管中。因汽车总装线是多个车型混线生产，设备需要根据信息系统提供的车型品种，找到排气管位置。现有技术中多为人工将完成多种车型的尾气探头插入排气管，然而人工插入自动化不高，很难完成高节拍生产的要求，及尾气对于人员的损害，而且插入深度国家标准也有十分严格的要求。

其次尾气测试中，对于软性探头插入尾气管有着严格的要求，按照国家规定尾气探头需要插入排气管400mm以上，排气管末端为不规则圆弧轨迹，所以要求探头为柔性，所以不利于插入。现有探头均为柔性，无法完成自动设备对于探头的插入的要求。

技术实现要素：

鉴于现有技术的缺陷，本发明提供尾气检测系统及方法，其可以自动寻找排气管，并根据要求将排气探头插入排气管中。

为达到上述目的，一方面，本发明所提供的技术方案是尾气检测系统，其包括检测探头、插入电缸、龙门机体、升降电缸、伺服电机、传动齿轮、传动齿条；龙门机体上部横梁上设置传动齿条，所述传动齿条与龙门机体上部横梁端部的传动齿轮啮合，伺服电机连接传动齿轮以驱动传动齿条上设置的横移滑台，所述的升降电缸一端连接至横移滑台，升降电缸另一端垂直安装检测探头安装臂，所述检测探头安装臂上安装插入电缸，插入电缸连接检测探头。

进一步的，所述检测探头安装臂上设置视觉拍照装置。

进一步的，龙门机体上部横梁上设置直线导轨，所述横移滑台沿着直线导轨横向运动。

进一步的，所述尾气检测系统还包括护栏、安全光幕；所述龙门机体两侧设置护栏及安全光幕。

所述检测探头其包括柔性探头、探头钢性管、气动接头及气缸；气缸连接至柔性探头一端，柔性探头外部设置探头钢性管，柔性探头可在探头钢性管中滑动，所述气动接头连接至柔性探头。

基于上述技术方案，先将探头钢性管进入汽车的排气管口，然后气缸推动柔性探头，带动柔性部分和探头前端，进入排气管中，已保证进入部分尺寸要求。进行尾气检测，尾气检测是吸气的过程，尾气由柔性探头吸入，再经过气动接头和气管最后到达检测仪。

进一步的，探头钢性管上设置安装支架。

进一步的，所述气动接头通过中间连接管连接至柔性探头。

基于上述技术方案，中间连接管是将气动接头和柔性探头连接的部分，也起到柔性探头在探头钢性管中导向的功能。

进一步的，所述柔性探头一端设置探头前导向、柔性探头与中间连接管之间设置探头后导向。

基于上述技术方案，柔性探头为柔性管，设置探头前导向及探头后导向可以在刚性管中反复的推出收回。

进一步的，所述探头前导向和柔性探头的连接采用螺纹连接或者焊接连接，探头后导向和柔性探头的连接采用螺纹连接或者焊接连接。

基于上述技术方案，采用螺纹连接便于拆卸更换及维修，采用焊接连接则会提高结构的可靠性。

进一步的，所述探头前导向包括缩口部及前导向部，所述缩口部外径小于前导向部外径，所述前导向部外径与探头钢性管内径相配合。

基于上述技术方案，使得探头前导向具有更好的导向作用，且前端尺寸小则更加便于柔性探头的插入。

进一步的，所述探头后导向包括后导向部与连接部，所述后导向部外径大于连接部外径，连接部连接至中间连接管。

基于上述技术方案，使得探头后导向具有更好的导向作用，且后端更加便于与中间连接管连接，使得连接关系更加可靠。

进一步的，所述探头钢性管最前端设置导向头。

进一步的，所述导向头的内径包括变径段，所述变径段由后向前逐渐增大。

基于上述技术方案，导向头结构与探头前导向相互配合，避免了柔性探头的柔性带来的插入不易，位置不准确等缺陷。

另一方面，本发明提供一种尾气检测方法，其具体步骤如下：

步骤1：尾气检测系统获得待检测汽车车型信息，根据待检测汽车车型信息移动摄像装置至拍照区域，对汽车的排气口进行拍照；

步骤2：上传拍照得到的影像到尾气检测系统的plc装置，尾气检测系统用plc装置进行计算，视觉系统会根据步骤1拍照得到的影像提供一个尾气管口的三坐标值，plc装置根据坐标值，移动探头到尾气管口；

步骤3：插入探头进行尾气检测。

进一步的，所述步骤1中尾气检测系统获得待检测汽车车型信息的方式为尾气检测系统连接到车厂的信息系统，上位机会将车型信息提供给尾气检测系统。

进一步的，所述步骤1中尾气检测系统获得待检测汽车车型信息的方式为人工输入车型至尾气检测系统。

基于上述技术方案，正常自动化生产情况下，汽车车型信息可由上位机自动提供，当个别车型需要复检或者调试时，也可以人工干预输入机型。

采用上文提到的尾气检测系统的尾气检测方法，其具体步骤如下：

步骤1：尾气检测系统获得待检测汽车车型信息，根据待检测汽车车型信息，移动横移滑台、升降电缸，将视觉拍照装置移动到拍照区域，对汽车的排气口进行拍照；

步骤2：上传拍照得到的影像到尾气检测系统的plc装置，尾气检测系统用plc装置进行计算，视觉拍照装置会根据步骤1拍照得到的影像提供一个尾气管口的三坐标值，plc根据坐标值，驱动横移滑台，升降电缸，插入电缸动作，移动探头到尾气管口；

步骤3：插入探头进行尾气检测。

基于上述技术方案，其中伺服电机是横向移动的动力来源，传动齿条和齿轮将电机的转动准确转化为横向移动，直线导轨用来保证横向移动精准，以上机构和升降电缸、插入电缸一起完成检测探头的插入功能。

具体实施原理说明：本设备根据生产线提供的车型，自动移动到尾气拍照区域，用视觉拍照装置对汽车的排气口进行拍照，并根据照片自动计算出排气管位置，在根据排气位置坐标，调节升降电缸、伺服电机、插入电缸的运转。保证将检测探头插入排气管中，护栏和安全光幕防止设备运行时对误入设备操作区的人员的伤害。

本发明的有益效果：自动化程度高、对操作者无伤害，试用多种机型，对于检测数据有保证。

附图说明

图1为发明的结构示意图；

图2为本发明工作状态俯视图；

图3为本发明工作状态侧视图；

图4为为本发明工作状态立体图；

图5为检测探头局部省略的结构示意图；

图6为检测探头的结构示意图；

图7为检测探头的俯视图；

图8为检测探头的侧视图；

图9为图1中a部分的局部放大图；

图10为图4中b部分的局部放大图；

图11为图3中c部分的局部放大图；

图中：1、横移滑台，2、插入电缸，3、视觉拍照装置，4、龙门机体，5、升降电缸，6、伺服电机，7、传动齿条，8、直线导轨，9、护栏，10、安全光幕，11、传动齿轮，12、检测探头安装臂，13、检测探头，13.1、柔性探头，13.2、探头钢性管，13.3、气动接头，13.4、气缸，13.5、安装支架，13.6、中间连接管，13.7、探头前导向，13.7.1、缩口部，13.7.2、前导向部，13.8、探头后导向，13.8.1、后导向部，13.8.2、连接部，13.9、导向头，13.9.1、变径段，14、尾气管口。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步说明。

尾气检测系统，其包括检测探头13、插入电缸2、龙门机体4、升降电缸5、伺服电机6、传动齿轮11、传动齿条7；龙门机体4上部横梁上设置传动齿条7，所述传动齿条7与龙门机体4上部横梁端部的传动齿轮11啮合，伺服电机6连接传动齿轮11，横移滑台1与传动齿条7连接，所述的升降电缸5一端连接至横移滑台，升降电缸5另一端垂直安装检测探头安装臂12，所述检测探头安装臂12上安装插入电缸2，插入电缸2连接检测探头13。

进一步的，所述检测探头安装臂12上设置视觉拍照装置3。

进一步的，龙门机体4上部横梁上设置直线导轨8，所述横移滑台1沿着直线导轨8横向运动。

进一步的，所述尾气检测系统还包括护栏9、安全光幕10；所述龙门机体4两侧设置护栏9及安全光幕10。

如图1所示，本发明由检测探头1、插入电缸2、视觉拍照装置3、龙门机体4、升降电缸5、伺服电机6、传动齿条7、直线导轨8、护栏9、安全光幕10等组成。其中伺服电机6是横向移动的动力来源，传动齿条7和传动齿轮11将电机的转动准确转化为横向移动，直线导轨8用来保证横向移动精准，以上机构和升降电缸5、插入电缸2一起完成检测探头的插入功能。

所述检测探头其包括柔性探头13.1、探头钢性管13.2、气动接头13.3及气缸13.4；气缸13.4连接至柔性探头13.1一端，柔性探头13.1外部设置探头钢性管13.2，柔性探头13.1可在探头钢性管13.2中滑动，所述气动接头13.3连接至柔性探头13.1。

进一步的，探头钢性管13.2上设置安装支架13.5。

进一步的，所述气动接头13.3通过中间连接管13.6连接至柔性探头13.1。

进一步的，所述柔性探头13.1一端设置探头前导向13.7、柔性探头13.1与中间连接管13.6之间设置探头后导向13.8。

进一步的，所述探头前导向13.7包括缩口部13.7.1及前导向部13.7.2，所述缩口部13.7.1外径小于前导向部13.7.2外径，所述前导向部13.7.2外径与探头钢性管13.2内径相配合。

进一步的，所述探头后导向13.8包括后导向部13.8.1与连接部13.8.2，所述后导向部13.8.1外径大于连接部13.8.2外径，连接部13.8.2连接至中间连接管13.6。

进一步的，所述探头钢性管13.2最前端设置导向头13.9。

进一步的，所述导向头13.9的内径包括变径段13.9.1，所述变径段13.9.1由后向前逐渐增大。

本实施例的工作过程：先将探头钢性管进入汽车的排气管口，然后气缸推动柔性探头，带动柔性部分和探头前端，进入排气管中，已保证进入部分尺寸要求。进行尾气检测，尾气检测是吸气的过程，尾气由柔性探头吸入，再经过气动接头和气管最后到达检测仪。

另一方面，本发明提供一种尾气检测方法，其具体步骤如下：

步骤1：尾气检测系统获得待检测汽车车型信息，根据待检测汽车车型信息移动摄像装置至拍照区域，对汽车的排气口进行拍照；

步骤2：上传拍照得到的影像到尾气检测系统的plc装置，尾气检测系统用plc装置进行计算，视觉系统会根据步骤1拍照得到的影像提供一个尾气管口的三坐标值，plc装置根据坐标值，移动探头到尾气管口14；

步骤3：插入探头进行尾气检测。

进一步的，所述步骤1中尾气检测系统获得待检测汽车车型信息的方式为尾气检测系统连接到车厂的信息系统，上位机会将车型信息提供给尾气检测系统。

进一步的，所述步骤1中尾气检测系统获得待检测汽车车型信息的方式为人工输入车型至尾气检测系统。

基于上述技术方案，正常自动化生产情况下，汽车车型信息可由上位机自动提供，当个别车型需要复检或者调试时，也可以人工干预输入机型。

采用上文提到的尾气检测系统的尾气检测方法，其具体步骤如下：

步骤1：尾气检测系统获得待检测汽车车型信息，根据待检测汽车车型信息，移动横移滑台、升降电缸，将视觉拍照装置移动到拍照区域，对汽车的排气口进行拍照；

步骤2：上传拍照得到的影像到尾气检测系统的plc装置，尾气检测系统用plc装置进行计算，视觉拍照装置会根据步骤1拍照得到的影像提供一个尾气管口的三坐标值，plc根据坐标值，驱动横移滑台，升降电缸，插入电缸动作，移动探头到尾气管口；

步骤3：插入探头进行尾气检测。

具体实施原理说明：本设备根据生产线提供的车型，自动移动到尾气拍照区域，用视觉拍照3装置对汽车的排气口进行拍照，并根据照片自动计算出排气管位置，在根据排气位置坐标，调节升降电缸5、伺服电机6、插入电缸2的运转。保证将检测探头1插入排气管中。护栏9和安全光幕10防止设备运行时对误入设备操作区的人员的伤害。

本发明具备对车辆在尾气测量探头的插入功能。具有操作简单、可靠性高、定位准确、自动化程度高，而且解决人工插入，尾气对人的伤害，可集成在自动装配线上等要求的场合均可应用本发明。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。