一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，方法按如下步骤进行：步骤一、通过液压卡盘前端的夹持手指将待检测的气门的杆部夹紧，气门的头部悬在外面形成一个悬臂梁结构；步骤二、由第四驱动机构驱动液压卡盘旋转，与此同时由第三驱动机构驱动压盘移动至气门的头部正上方；步骤三、由伺服电动缸带动压盘下行，对气门的头部施加下压载荷，光栅尺实时检测伺服电动缸的下压位移量，压力传感器实时检测伺服电动缸的输出压力，并气门在下压载荷作用下变形至设定变形量后，伺服电动缸停止动作并保压t时间段后卸载；步骤四、由断料检测光电开关检测气门是否屈服断裂。本发明专利技术优点：检测精度高、通用性强、自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法
本专利技术涉及气门摩擦焊屈服强度检测领域，尤其涉及的是一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法。
技术介绍
气门主要用于向发动机内输入空气并排除燃烧废气，以实现发动机工作时换气的杆件。气门头部与杆部通过摩擦焊连接，摩擦焊屈服强度直接影响气门工作的可靠性和发动机的安全性，摩擦焊屈服强度检测是气门生产制造过程中不可或缺的工序。人工上下料的气门摩擦焊屈服强度检测工序存在着人力成本大、效率低下、操作误差、安全隐患、管理混乱等方面的问题。随着现代制造技术的发展，气门摩擦焊屈服强度的检测也在向高速化、自动化的方向发展，以满足制造业对其检测节拍、检测质量等方面的要求。因此，有必要设计一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，以满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种检测精度高、通用性强、自动化程度高的用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，所述气门由头部和杆部焊接而成，所述方法基于检测设备，所述检测设备包括液压卡盘夹持机构和电动缸加载模块，所述液压卡盘夹持机构和电动缸加载模块均受控于控制系统，所述电动缸加载模块包括压盘、驱动所述压盘上下移动的伺服电动缸、驱动所述压盘左右移动的第三驱动机构，所述压盘上设置有压力传感器，所述伺服电动缸的伸缩杆上一侧设有用于检测伺服电动缸的伸缩杆移动位移的光栅尺，所述液压卡盘夹持机构设置于所述电动缸加载模块下方，所述液压卡盘夹持机构包括旋转主轴、液压卡盘、卡盘拉杆液压缸、第四驱动机构、断料检测光电开关，所述液压卡盘设置在所述旋转主轴前端，所述液压卡盘前端设置有夹持手指，通过所述卡盘拉杆液压缸控制所述夹持手指夹紧或松开，通过所述第四驱动机构驱动所述旋转主轴旋转，进而带动液压卡盘及其上的夹持手指旋转；所述方法按如下步骤进行：步骤一、通过液压卡盘前端的夹持手指将待检测的气门的杆部夹紧，气门的头部悬在外面形成一个悬臂梁结构，且保证气门的焊缝距离夹持手指外端面的距离为0～5mm；步骤二、由第四驱动机构驱动旋转主轴及其前端的液压卡盘旋转，与此同时由第三驱动机构驱动整个电动缸加载模块移动，使得压盘位于所述气门的头部正上方；步骤三、由伺服电动缸带动伸缩杆末端的压盘下行，对气门的头部施加下压载荷，光栅尺实时检测伺服电动缸的下压位移量，压力传感器实时检测伺服电动缸的输出压力，并将检测的下压位移量信号和输出压力信号反馈至控制系统，气门在下压载荷作用下变形至设定变形量后，伺服电动缸停止动作并保压t时间段后卸载；步骤四、由断料检测光电开关检测气门是否屈服断裂。作为上述方法的优选方案，所述步骤三中，所述控制系统通过预先得到的位移补偿对光栅尺检测的下压位移量进行修正得到实际位移量，即实际位移量＝下压位移量+位移补偿，其中，所述位移补偿是由理论位移量与预先实验中光栅尺检测的实验下压位移量做差值而得，所述理论位移量是根据气门材料的屈服强度、挠度公式计算而得。作为上述方法的优选方案，所述卡盘拉杆液压缸末端外侧配置磁性开关，所述卡盘拉杆液压缸的活塞杆上设置有磁环，在所述步骤一中通过所述磁性开关与磁环配合从而检测所述液压卡盘的夹紧与否。作为上述方法的优选方案，所述压盘包括并列设置的两个旋转滚轮。作为上述方法的优选方案，所述检测设备还包括自动上下料输送机构、上下料机械手模块，所述上下料机械手模块包括气动机械手、驱动所述气动机械手上下移动的第一驱动机构、驱动所述气动机械手左右移动的第二驱动机构，所述步骤一中，通过所述气动机械手抓取由所述自动上下料输送机构输送来的待检测气门并移动至所述液压卡盘夹持机构，并通过液压卡盘前端的夹持手指将待检测气门的杆部夹紧。作为上述方法的优选方案，所述自动上下料输送机构包括支架、设置在支架上的输送链板、多组支撑块组、两个光电开关、定位基准块，所述输送链板位于所述上下料机械手模块下方，每组支撑块组由固定设置在所述输送链板上的至少两个V型支撑块排成一排支撑架，多组支撑块组形成多排支撑架，所述多排支撑架沿着所述输送链板的输送方向间隔布置，每排支撑架的V型支撑块用于支撑所述气门的杆部，所述定位基准块设置于所述支架一侧用于对所述气门的头部进行定位，所述两个光电开关分别设置于所述支架一侧且位于输送方向上的不同位置。作为上述方法的优选方案，所述上下料机械手模块还包括无杆气缸，所述无杆气缸设置于所述输送链板上方，所述无杆气缸接收到所述光电开关传来的信号后会动作从而推动所述气门的头部靠向所述定位基准块实现定位。作为上述方法的优选方案，所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构均为齿轮齿条线性模组。作为上述方法的优选方案，所述第四驱动机构包括电机、齿轮副、轴承座，所述电机输出轴与所述齿轮副输入轴连接，所述旋转主轴安装在所述轴承座中，所述旋转主轴末端与所述齿轮副的输出轴连接，通过电机带动所述齿轮副动作，从而带动所述旋转主轴旋转。作为上述方法的优选方案，所述气动机械手包括机械手本体，所述机械手本体下端设置有两个向下伸出的夹持杆，所述两个夹持杆下端内侧分别可拆卸设置有夹持块，两个夹持块相对设置，且所述两个夹持块为V型自定心夹持块。本专利技术相比现有技术具有以下优点：1、本专利技术提供的一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，其设置有自动上下料输送机构、上下料机械手模块、电动缸加载模块、液压卡盘夹持机构，能实现气门上下料及输送、气门夹持及对气门进行悬臂加载的全程自动化，从而对气门的摩擦焊屈服强度进行全自动检测，自动化程度高，工作效率高，大大节省了检测成本，将传统的拉伸试验改进为悬臂梁的压力试验，简化试验装置、提高检测精度、易于自动化控制。2、本专利技术提供的一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，其通过压力传感器、光栅尺等实时反馈伺服电动缸的输出载荷，且控制系统通过位移补偿来对光栅尺检测的下压位移量进行修正得到实际位移量，提高了检测精度。3、本专利技术提供的一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，其液压卡盘夹持机构的液压卡盘的夹持范围大，能检测不同杆径、杆长的气门，从而适应各种不同规格的气门检测，通用性强。4、本专利技术提供的一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，其自动上下料输送机构中，其输送链板上设置的个V型支撑块能保证气门的自定心，通过两个光电开关进行来料位置检测并向上下料机械手模块中的无杆气缸传递信息，从而控制无杆气缸动作，推动气门的头部靠向定位基准块实现定位，以便于后续气动机械手的准确抓取，从而实现自动定位、自动上下料及输送。5、本专利技术提供的一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，其气动机械手的夹持块采用V型自定心夹持块，能实现气门杆部的自定心夹持，从而与后续的液压卡盘精确配合，保证气门在液压卡盘上的精确定位，从而保证了后续摩擦焊屈服强度检测的精确度。6、本专利技术提供的一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，其第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构均采用齿轮齿条线性模组，传动安全可靠，传动精度高。附图说明图1是本专利技术的检测设备整体结构示意图。图2是本专利技术的自动上下料输送机构的结构示意图。图3是本专利技术的检测设备拿掉自动上下料输送机构后的结构示意图。图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，所述气门由头部和杆部焊接而成，所述方法基于检测设备，其特征在于：所述检测设备包括液压卡盘夹持机构和电动缸加载模块，所述液压卡盘夹持机构和电动缸加载模块均受控于控制系统，所述电动缸加载模块包括压盘、驱动所述压盘上下移动的伺服电动缸、驱动所述压盘左右移动的第三驱动机构，所述压盘上设置有压力传感器，所述伺服电动缸的伸缩杆上一侧设有用于检测伺服电动缸的伸缩杆移动位移的光栅尺，所述液压卡盘夹持机构设置于所述电动缸加载模块下方，所述液压卡盘夹持机构包括旋转主轴、液压卡盘、卡盘拉杆液压缸、第四驱动机构、断料检测光电开关，所述液压卡盘设置在所述旋转主轴前端，所述液压卡盘前端设置有夹持手指，通过所述卡盘拉杆液压缸控制所述夹持手指夹紧或松开，通过所述第四驱动机构驱动所述旋转主轴旋转，进而带动液压卡盘及其上的夹持手指旋转；所述方法按如下步骤进行：步骤一、通过液压卡盘前端的夹持手指将待检测的气门的杆部夹紧，气门的头部悬在外面形成一个悬臂梁结构，且保证气门的焊缝距离夹持手指外端面的距离为0～5mm；步骤二、由第四驱动机构驱动旋转主轴及其前端的液压卡盘旋转，与此同时由第三驱动机构驱动整个电动缸加载模块移动，使得压盘位于所述气门的头部正上方；步骤三、由伺服电动缸带动伸缩杆末端的压盘下行，对气门的头部施加下压载荷，光栅尺实时检测伺服电动缸的下压位移量，压力传感器实时检测伺服电动缸的输出压力，并将检测的下压位移量信号和输出压力信号反馈至控制系统，气门在下压载荷作用下变形至设定变形量后，伺服电动缸停止动作并保压t时间段后卸载；步骤四、由断料检测光电开关检测气门是否屈服断裂。...

【技术特征摘要】
1.一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，所述气门由头部和杆部焊接而成，所述方法基于检测设备，其特征在于：所述检测设备包括液压卡盘夹持机构和电动缸加载模块，所述液压卡盘夹持机构和电动缸加载模块均受控于控制系统，所述电动缸加载模块包括压盘、驱动所述压盘上下移动的伺服电动缸、驱动所述压盘左右移动的第三驱动机构，所述压盘上设置有压力传感器，所述伺服电动缸的伸缩杆上一侧设有用于检测伺服电动缸的伸缩杆移动位移的光栅尺，所述液压卡盘夹持机构设置于所述电动缸加载模块下方，所述液压卡盘夹持机构包括旋转主轴、液压卡盘、卡盘拉杆液压缸、第四驱动机构、断料检测光电开关，所述液压卡盘设置在所述旋转主轴前端，所述液压卡盘前端设置有夹持手指，通过所述卡盘拉杆液压缸控制所述夹持手指夹紧或松开，通过所述第四驱动机构驱动所述旋转主轴旋转，进而带动液压卡盘及其上的夹持手指旋转；所述方法按如下步骤进行：步骤一、通过液压卡盘前端的夹持手指将待检测的气门的杆部夹紧，气门的头部悬在外面形成一个悬臂梁结构，且保证气门的焊缝距离夹持手指外端面的距离为0～5mm；步骤二、由第四驱动机构驱动旋转主轴及其前端的液压卡盘旋转，与此同时由第三驱动机构驱动整个电动缸加载模块移动，使得压盘位于所述气门的头部正上方；步骤三、由伺服电动缸带动伸缩杆末端的压盘下行，对气门的头部施加下压载荷，光栅尺实时检测伺服电动缸的下压位移量，压力传感器实时检测伺服电动缸的输出压力，并将检测的下压位移量信号和输出压力信号反馈至控制系统，气门在下压载荷作用下变形至设定变形量后，伺服电动缸停止动作并保压t时间段后卸载；步骤四、由断料检测光电开关检测气门是否屈服断裂。2.如权利要求1所述的一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，其特征在于：所述步骤三中，所述控制系统通过预先得到的位移补偿对光栅尺检测的下压位移量进行修正得到实际位移量，即实际位移量＝下压位移量+位移补偿，其中，所述位移补偿是由理论位移量与预先实验中光栅尺检测的实验下压位移量做差值而得，所述理论位移量是根据气门材料的屈服强度、挠度公式计算而得。3.如权利要求1所述的一种用于气门摩擦焊屈服强度自动化检测的方法，其特征在于：所述卡盘拉杆液压缸末端外侧配置磁性开关，所述卡盘拉杆液压缸的活塞杆上设置有磁环，在所述步骤一中通过所述磁性开关与磁环配合从而检测所述液压卡盘的夹紧与否。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕世书，黄大伟，李露，孔令成，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34