一种铜环检测机构及检测方法与流程

本发明涉及壳体铜环压装，尤其涉及一种铜环检测机构及检测方法。

背景技术：

1、在机械制造领域中，铜环常被压装于壳体四周，起到耐磨、导电或密封等关键作用。铜环的压装质量直接关系到整机的装配精度与运行稳定性。目前，行业内对于铜环压装质量的检测主要依赖于传统的压力配合人工抽检方式，现有的典型检测过程为：采用固定吨位的压机，通过多次、多面对压装后的铜环施加压力，使其稳固地固定于壳体四周。完成压制后，由质检人员通过目测或简易量具对工件进行人工抽查，主要观察铜环表面是否存在明显的外观缺陷，如裂纹、翘边或松动；然而，上述现有技术在实际应用中存在以下缺陷：检测标准主观性强：人工目测和手感检查缺乏统一的量化标准，检测结果易受质检人员经验、工作状态等因素影响，误判率较高，难以保证同一批次产品质量的一致性；无法检测内部微观缺陷：传统的压力检测仅能验证铜环是否被压紧，但无法识别铜环在压装过程中产生的内部细微裂纹、材料内部的夹杂物或潜在的松动趋势。这些内部缺陷往往在产品后续使用中才会暴露，导致早期失效；现有检测设备通常采用固定不变的工艺参数，未考虑环境温度变化对铜材力学性能的影响。由于铜材对温度较为敏感（热软冷硬），同一批产品在不同季节或不同地域进行检测时，可能因温度差异而产生不一致的检测结果，进一步加剧了质量判定的不确定性。

2、这对上述的技术缺陷，本发明提供了一种铜环检测机构及检测方法，达到了实现全检、量化、且具备环境适应性的铜环压装质量检测方案，以克服人工检测的主观性和内部缺陷漏检的问题。

技术实现思路

1、一种铜环检测机构，包括有机械手、铜环压机、分料机构、电控柜，其特征在于，所述铜环压机包括有机身、压装执行机构、声发射监控系统、位移检测系统及温度补偿模块；在所述电控柜中内置压力自适应控制系统，所述压力自适应控制系统与所述压装执行机构、位移检测系统、声发射监控系统及温度补偿模块进行交互连接；在所述压力自适应控制系统中包括储存模块；所述位移检测系统安装于所述压装执行机构上并朝向铜环表面设置；所述位移检测系统中设置有位移传感器；所述压装执行机构包括导向轴、液压油缸、压头、旋转工装；所述机身通过液压油缸连接导向轴自带的固定法兰和台阶固定，所述压头通过导向轴连接在液压油缸的端部，旋转工装通过底部的螺栓安装孔固定在机身工作台上；所述声发射监控系统内置于压头内部；所述声发射监控系统中设置有微型声发射传感器；所述温度补偿模块中设置有温度传感器。

2、进一步地，所述旋转工装包括主动旋转工装和从动旋转工装，所述主动旋转工装和从动旋转工装上分别设置有相同结构的主动旋转轴和从动旋转轴。

3、进一步地，所述主动旋转轴和从动旋转轴上分别间隔设置有多个相同结构的主动旋转锟和从动旋转锟；在所述主动旋转锟与从动旋转锟之间放置有圆柱形工件，所述主动旋转轴和从动旋转轴之间通过传送带连接；在所述主动旋转轴的端部设置有电机。

4、进一步地，所述分料机构中包括有旋转分料台、输送架一和输送架二，在所述输送架一和输送架二的下方对应设置有合格品物料框和废品物料框。

5、进一步地，所述圆柱形工件包括有壳体，在壳体的外部覆盖有压装铜环，在所述压装铜环上周向均匀布置有对称设置的检测点。

6、进一步地，所述储存模块中储存有可编制的配方表，在所述配方表中存储有与不同规格压装铜环及不同环境温度区间相对应的预设工艺参数p0、q0、s0，其中p0表示压力、q0表示流量、s0表示行程位移；所述压力自适应控制系统根据当前待测压装铜环的规格信息调用对应的基准配方，并根据所述温度补偿模块中的温度传感器反馈的实际环境温度t，对所述基准配方中的执行参数进行适应性调整，以控制所述压装执行机构执行检测任务。

7、进一步地，所述压力自适应控制系统根据温度传感器反馈的实际环境温度t适应性调整执行参数的方式满足以下函数关系：

8、，其中，p为实际压制压力，s为压头实际行程，po为标准温度t0下的基准压力，s0为标准温度t0下的压头的基准行程，α为压力温度补偿系数，β为行程温度补偿系数。

9、一种应用于如上述中任一所述铜环检测机构的检测方法，包括以下步骤：

10、s1、机械手将圆柱形工件卡放在旋转工装上；

11、s2、电控柜控制液压油缸带着压头平稳下行；

12、s3、导向轴引导压头的下行轨迹平稳地压在圆柱形工件的压装铜环检测点所在的位置施加固定压力，并通过压痕深度以及压头内的微型声发射传感器反馈的信号进行检测；

13、s4、电机带动旋转工装进行旋转，使工装转动，检测圆柱形工件的其他检测点；

14、s5、综合质量判定圆柱形工件是否合格；

15、s6、将检测的圆柱形工件通过系统反馈的成品或者废品信号控制旋转分料台进行分类。

16、进一步地，所述s3中包括s31、在施加固定压力时，通过位移检测系统中的位移传感器记录压装铜环表面预设的检测点处的压痕深度di；s32、物理参数判定与对比：若单一个检测点的压痕深度di，使得di＜dmin或di＞dmax，则判定为压痕深度超差；若检测点中，压痕深度di的最大值dmax-dmin＞δdmax，，则判定为压装受力不均，其中，dmin为允许最小压痕深度，dmax为允许最大压痕深度，δdmax为允许最大极差；s32、所述微型声发射传感器反馈的信号进行检测时，将采集的信号波段与预设的标准背景噪声波形进行比对：若电控柜上的显示屏上出现异常波动，包括连续高频信号或卸载阶段的异常信号，则判定工件内部存在裂纹、夹杂物或松动缺陷，该工件质量不合格。

17、进一步地，所述s5中，在综合质量判定时，需同时满足以下所有条件，方判定该圆形工件的压装铜环的质量为合格，包括s51、多个检测点均未出现松动或翘边现象；s52、所有检测点的压痕深度di均在允许范围内；s53、微型声发射传感器反馈的信号全程无任何异常波动。

18、与现有的技术相比，本发明的核心优点在于：本发明提供了一种铜环检测机构及检测方法，达到了实现全检、量化、且具备环境适应性的铜环压装质量检测方案，以克服人工检测的主观性和内部缺陷漏检的问题。

1.一种铜环检测机构，包括有机械手（7）、铜环压机、分料机构、电控柜（9），其特征在于，所述铜环压机包括有机身（1）、压装执行机构、声发射监控系统、位移检测系统及温度补偿模块；在所述电控柜（9）中内置压力自适应控制系统，所述压力自适应控制系统与所述压装执行机构、位移检测系统、声发射监控系统及温度补偿模块进行交互连接；在所述压力自适应控制系统中包括储存模块；所述位移检测系统安装于所述压装执行机构上并朝向铜环表面设置；所述位移检测系统中设置有位移传感器；所述压装执行机构包括导向轴（2）、液压油缸（3）、压头（4）、旋转工装（5）；所述机身（1）通过液压油缸（3）连接导向轴（2）自带的固定法兰和台阶固定，所述压头（4）通过导向轴（2）连接在液压油缸（3）的端部，旋转工装（5）通过底部的螺栓安装孔固定在机身（1）工作台上；所述声发射监控系统内置于压头（4）内部；所述声发射监控系统中设置有微型声发射传感器；所述温度补偿模块中设置有温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种铜环检测机构，其特征在于，所述旋转工装（5）包括主动旋转工装（51）和从动旋转工装（52），所述主动旋转工装（51）和从动旋转工装（52）上分别设置有相同结构的主动旋转轴（53）和从动旋转轴（54）。

3.根据权利要求2所述的一种铜环检测机构，其特征在于，所述主动旋转轴（53）和从动旋转轴（54）上分别间隔设置有多个相同结构的主动旋转锟（55）和从动旋转锟（56）；在所述主动旋转锟（55）与从动旋转锟（56）之间放置有圆柱形工件，所述主动旋转轴（53）和从动旋转轴（54）之间通过传送带（57）连接；在所述主动旋转轴（53）的端部设置有电机（6）。

4.根据权利要求1所述的一种铜环检测机构，其特征在于，所述分料机构中包括有旋转分料台（8）、输送架一（81）和输送架二（82），在所述输送架一（81）和输送架二（82）的下方对应设置有合格品物料框（83）和废品物料框（84）。

5.根据权利要求3所述的一种铜环检测机构，其特征在于，所述圆柱形工件包括有壳体（11），在壳体（11）的外部覆盖有压装铜环（12），在所述压装铜环（12）上周向均匀布置有对称设置的检测点（13）。

6.根据权利要求1所述的一种铜环检测机构，其特征在于，所述储存模块中储存有可编制的配方表，在所述配方表中存储有与不同规格压装铜环（12）及不同环境温度区间相对应的预设工艺参数p0、q0、s0，其中p0表示压力、q0表示流量、s0表示行程位移；所述压力自适应控制系统根据当前待测压装铜环（12）的规格信息调用对应的基准配方，并根据所述温度补偿模块中的温度传感器反馈的实际环境温度t，对所述基准配方中的执行参数进行适应性调整，以控制所述压装执行机构执行检测任务。

7.根据权利要求6所述的一种铜环检测机构，其特征在于，所述压力自适应控制系统根据温度传感器反馈的实际环境温度t适应性调整执行参数的方式满足以下函数关系：

8.一种应用于如上述权利要求1-权利要求7中任一所述铜环检测机构的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种铜环检测机构的检测方法，其特征在于，所述s3中包括s31、在施加固定压力时，通过位移检测系统中的位移传感器记录压装铜环（12）表面预设的检测点（13）处的压痕深度di；s32、物理参数判定与对比：若单一个检测点（13）的压痕深度di，使得di＜dmin或di＞dmax，则判定为压痕深度超差；若检测点（13）中，压痕深度di的最大值dmax-dmin＞δdmax，，则判定为压装受力不均，其中，dmin为允许最小压痕深度，dmax为允许最大压痕深度，δdmax为允许最大极差；s32、所述微型声发射传感器反馈的信号进行检测时，将采集的信号波段与预设的标准背景噪声波形进行比对：若电控柜（9）上的显示屏（10）上出现异常波动，包括连续高频信号或卸载阶段的异常信号，则判定工件内部存在裂纹、夹杂物或松动缺陷，该工件质量不合格。

10.根据权利要求8所述的一种铜环检测机构的检测方法，其特征在于，所述s5中，在综合质量判定时，需同时满足以下所有条件，方判定该圆形工件的压装铜环（12）的质量为合格，包括s51、多个检测点（13）均未出现松动或翘边现象；s52、所有检测点（13）的压痕深度di均在允许范围内；s53、微型声发射传感器反馈的信号全程无任何异常波动。