一种空气净化器风量在线自动测试装置及测试工艺的制作方法

本发明属于空气净化器生产检测，具体涉及一种空气净化器风量在线自动测试装置。

背景技术：

1、空气净化器出厂前必须完成额定风量、洁净空气输出比率（cadr）、整机运行功率、静压等核心性能指标检测，风量测试数据是判定产品是否符合国家标准、出厂合格的核心依据。目前国内空气净化器制造企业量产产线所采用的风量检测方案均为全人工操作离线测试工艺，整套检测流程高度依赖操作人员手工完成全流程动作，整体工序繁琐、人力消耗巨大，存在诸多难以解决的固有缺陷，具体现有人工测试完整流程如下：

2、人工产品搬运上料对位：生产流水线流转待检净化器整机后，需要专职检验人员将产品从流水线上人工搬运至独立风量测试专用平台，完全依靠人眼目视完成净化器出风口与风洞密封气囊的对齐摆放，无标准化定位工装，对位精度完全依赖操作人员经验；

3、人工上电与档位调节：产品摆放完成后，人工插电接通净化器电源，通过机身实体按键或者手持遥控器手动开机，反复操作切换至产品额定最高风量档位，静置等待风机工况稳定后才能开展测试；

4、人工气囊密封抱紧：操作人员手动控制气动阀门为密封气囊充气，全程目视判断气囊与出风口贴合程度，若出现缝隙漏风需要反复手动调节充气量，无自动化压力监测与校正机构；

5、人工扫码启动测试：密封完成后，操作人员手持条码枪对准产品机身条码手动扫描，扫码成功后风量设备才启动采集程序，测试过程需要人员全程值守，实时观察设备屏幕数据是否出现异常波动；

6、人工复位下料流转：单台产品全部检测完成后，人工操作泄气阀释放气囊内部气压，解除密封状态，再手动将净化器搬回生产流水线，由流水线输送至组装、打包等下一工序。

7、基于上述全人工作业模式，现有传统风量检测工艺衍生出五大无法规避的固有缺陷，且缺陷均会直接影响企业生产成本、产品检测一致性与产线整体产能：

8、第一，人力成本高、人员劳动强度大。每条风量检测工位需要长期配置一名专职检验员，完成搬运、对位、充气、扫码、复位等重复性循环操作，大批量连续生产工况下操作人员极易疲劳，疲劳状态下会频繁出现漏检、错测、未完成测试直接流转的问题，企业长期用工、社保、管理成本持续增加；

9、第二，产线产能受限，测试工序成为生产瓶颈。人工操作包含大量等待、往复搬运动作，单台净化器完整检测节拍长达65秒，产线输送速度无法匹配测试工位处理效率，整条流水线只能降速运行，严重限制整机日产出量，无法满足大批量订单交付需求；

10、第三，人为操作误差大，产品测试一致性极差。产品摆放位置、气囊充气松紧程度、风机静置稳定时长、扫码时机全部依靠操作人员主观判断，不同员工、同一员工不同时段操作标准不统一，极易出现出风口密封漏风、风机未完全稳定就采集数据、对位偏移等问题，最终导致风量、cadr检测数据大幅波动，同型号产品重复性、再现性不达标，测量系统gr&r不合格，过程能力cgk远低于1.33的行业合格标准，品质判定标准难以统一；

11、第四，检测数据无全程追溯能力，产线质量管控难度高。整套人工检测流程不存在自动化运行日志、数据自动绑定功能，每台产品的测试时间、风机档位、密封状态、原始风量参数均无系统记录，后续市场反馈不良品时，无法回溯下线检测原始工况，难以快速定位生产、检测环节问题，不利于企业标准化品质管控与工艺持续改善；

12、第五，生产现场存在多重安全与设备损耗隐患。操作人员频繁手工搬运净化器整机，极易造成外壳、面板磕碰划伤，增加外观不良报废率；同时人工频繁操作气动、电气阀门，易出现误充气、高压气囊爆管、带电插拔等操作失误，缩短气囊、风量仪、供电设备使用寿命，带来电气、气动安全风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有空气净化器人工风量测试工艺人力消耗大、检测一致性差、产能受限、数据不可追溯、存在安全隐患等缺陷，提供一种空气净化器风量在线自动测试装置及配套在线自动测试工艺，依托多维度伺服定位机构、自动密封校正机构、产线联动控制系统与mes数据采集终端实现产线无缝对接，全流程无需人工操作，实现净化器下线风量、cadr、功率等指标无人化连续质检，同时保证检测测量系统gr&r、过程能力cgk满足行业合格标准，降低人力成本、提升产线产能、统一检测标准、实现单品全生命周期数据追溯。

2、本发明另一目的是提供适配上述装置的全自动在线测试工艺，将流水线输送、自动顶升定位、自动上电调档、伺服对位、气囊密封、风量采集、数据上传、自动复位流转全部工序形成闭环自动化流程，适配多型号、多尺寸空气净化器柔性量产检测需求。

3、为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种空气净化器风量在线自动测试装置，包括流水线输送机构、风量测试台、多维度伺服定位机构、气囊密封校正机构、产联动控制系统以及mes数据采集终端；

4、所述流水线输送机构配置工装顶升组件、定位销与扫码识别单元，工装顶升组件用于承载空气的工装板升降定位，扫码识别单元用于采集产品条码并绑定工单信息；

5、所述多维度伺服定位机构装配于风量测试台，包含四点同步升降装置与水平平移装置；所述四点同步升降装置由多根丝杆、十字转向器、同步传动轴组成，实现升降平台四点同步高度调节；所述水平平移装置配置伺服电机、水平丝杆、直线滚柱导轨，伺服电机驱动丝杆带动升降平台水平精准位移；

6、所述气囊密封校正机构包括对位光电传感器、充气电磁阀、泄气电磁阀、气压检测件与密封气囊；对位光电传感器检测净化器出风道与测试出风口对位状态，充气电磁阀、泄气电磁阀分别控制气囊充放气，气囊充气后抱紧净化器出风道形成密封测试腔；

7、所述产线联动控制系统设有hmi操作单元、伺服驱动单元、气动控制单元、自动遥控输出单元；自动遥控输出单元用于向空气净化器下发开机、最高风量档位切换指令；

8、所述mes数据采集终端与产线联动控制系统通讯，实时采集风量、功率、环境温湿度、喷嘴压差、cadr参数并存储全流程运行日志。

9、在一较佳实施例中，所述四点同步升降装置包含四根丝杆，四根丝杆通过十字转向器、传动轴同步传动，适配不同高度规格空气净化器。

10、在一较佳实施例中，所述水平平移装置可在hmi内预设多组定位坐标、移动速度、加减速参数，支持原点复位与点动微调模式。

11、在一较佳实施例中，所述气囊密封校正机构设有可调气压开关，用于限定气囊充气压力，避免过压损伤产品外壳。

12、在一较佳实施例中，还包括高精度功率采集仪，所述高精度功率采集仪与产线联动控制系统电性连接，采集净化器最高档位运行功率，用于判定测试工况是否稳定。

13、在一较佳实施例中，所述mes数据采集终端预设有风量、功率上下判定阈值，超出阈值自动生成对应不良代码，支持在线与脱机两种数据存储上传模式。

14、本发明还提供了一种空气净化器风量在线自动测试工艺，采用如上所述空气净化器风量在线自动测试装置执行，包含如下步骤：

15、s1流水线自动顶升扫码：承载空气净化器的工装板随流水线流入测试工位，工装顶升组件自动抬升工装板，扫码识别单元采集产品条码完成工单绑定；

16、s2自动开机调档：产线联动控制系统通过自动遥控输出单元发送指令，控制空气净化器开机并切换至最高风量档位，高精度功率采集仪实时采集整机功率，确认工况稳定；

17、s3伺服精准对位：多维度伺服定位机构按照预设坐标驱动风量测试台水平移动，对位光电传感器完成净化器出风道与测试出风口同轴校正；

18、s4自动密封自检：控制系统开启充气电磁阀对气囊充气，气压检测件实时监测密封压力，确认无漏风后进入等待采样阶段；

19、s5全自动参数采集运算：风量测试台启动检测程序，自动采集大气压力、环境温湿度、喷嘴前后压差、出口静压、风量数据并运算cadr值；

20、s6自动复位流转：测试完成后泄气电磁阀控制气囊泄压，多维度伺服定位机构平移回归原点，流水线顶升组件下降，工装板载产品流至下一工序；

21、s7数据归档追溯：全部测试参数、设备动作时序、异常代码实时上传mes数据采集终端，系统留存完整运行日志，单品测试数据一对一绑定可溯源。

22、在一较佳实施例中，步骤s3中水平平移的定位坐标、移动速度、加减速参数可根据不同型号净化器提前在hmi内预设存储。

23、在一较佳实施例中，步骤s5测试完成后mes数据采集终端对比预设功率、风量阈值，超出阈值自动标记不良并生成故障代码存档。

24、在一较佳实施例中，当mes通讯中断时，产线联动控制系统本地缓存全部测试数据，通讯恢复后批量同步上传至mes终端。

25、相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

26、1.本发明实现空气净化器量产产线风量检测全流程无人化自动作业，完全取消专职测试检验岗位，单检测工位可节约1~2名操作人员，长期大幅降低企业人工薪酬、管理、劳保生产成本；同时消除人工搬运、操作带来的产品外壳磕碰、漏检、错测等人为质量问题，降低外观不良与检测误判报废率。

27、2、显著提升产线检测产能，突破人工操作带来的节拍瓶颈。传统人工单台检测耗时65秒，采用本发明装置及配套自动化工艺后，单台完整检测节拍缩短至33秒，uph每小时产出提升接近50%，流水线无需降速等待检测工位，整机日产量大幅提升，适配大批量订单连续生产交付需求。

28、3、标准化统一全流程检测工况，大幅提升检测数据一致性与测量可靠性。依托多维度伺服高精度定位、气囊恒压自动密封、风机功率稳定判定机制，完全消除人工对位、充气、静置操作带来的主观误差，整套检测系统测量系统gr&r、过程能力cgk稳定大于1.33，风量、cadr检测数据波动极小，同型号产品检测重复性、再现性完全满足国标与企业出厂检验标准，产品品质判定统一规范。

29、4、建立单品全生命周期检测数据追溯体系，产线质量管控能力大幅提升。所有设备动作时序、原始检测环境参数、风量功率数值、合格/不良判定结果、故障代码全部自动存储生成运行log日志，出现市场反馈不良净化器时，仅输入产品编号即可调取下线完整检测全过程数据，快速区分不良来源于零部件装配、风机性能、检测操作任一环节，为生产线工艺优化、供应商零部件管控提供完整数据支撑。

30、5、降低设备损耗与现场生产安全隐患。无需人工频繁搬运、插拔电源、手动操控气动阀门，避免人工误操作造成气囊爆管、电气短路、产品挤压破损等问题；气囊全程恒压密封，不会出现过压挤压净化器外壳，延长气囊、风量仪、电控设备使用寿命，生产现场电气、气动安全风险显著降低。

31、6、适配多型号、多规格空气柔性量产检测。装置hmi可预设多组伺服升降、平移定位参数，换型生产时一键调取对应参数，无需人工反复调试对位；配套自动遥控输出单元可适配市面上绝大多数品牌净化器遥控通讯协议，台式、落地、房车小型净化器均可兼容检测，设备通用性强。

32、7、具备在线上传、本地脱机缓存双重数据存储模式，产线网络故障不会中断检测流程、不会丢失任何检测数据，保障工厂7×24小时不间断连续量产质检，生产稳定性更高。