CN112475926A - 一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法，其特点是按照如下步骤进行：A)放料；B)探伤与标记；C)缩口、切割及拉断；D)缺陷铝扁管的报警及剔除；E)收集整理。本发明的有益效果是方法简单，运行稳定，设备投资成本低，维护方便；智能识别缺陷部位，并对其位置进行标记，结合定尺切断的长度，自动对识别到有缺陷的铝扁管进行自动剔除，节省人力成本，提高生产线的自动化程度，避免人力资源的间歇性闲置。

Description

一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法
技术领域
本发明属于微通道铝扁管生产设备技术领域，尤其涉及一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法。
背景技术
微通道铝扁管，又称“平行流铝扁管”，是一种采用精炼铝棒、通过热挤压、经表面喷锌防腐处理的薄壁多孔扁形管状材料，作为承载新型环保制冷剂的管道零部件首先在汽车空调***上获得强制使用(欧盟规定为1996年，中国规定为2002年)。微通道铝扁管内设置制冷剂流通的通道，使制冷剂在空调***或换热装置中行成循环，从而起到热交换的作用。微通道铝扁管是直接影响空调换热器效果的重要部件。微通道铝扁管产品由于技术含量高、生产难度极大，在2010年之前，世界上仅有挪威的海德鲁、日本的三菱和古河、韩国一进等极少数厂家生产，其生产技术基本上被其垄断，内资企业根本没有能力生产，国内汽车空调换热器厂商所需的该材料，只能从掌握该产品生产技术的国外厂家设在中国的独资子公司或者直接进口获得。2010年之后，国内企业对微通道铝扁管的技术研发不断深入，开始有大量的国产微通道铝扁管投放市场，很多关于微通道铝扁管的截面结构、生产设备、工艺等通过专利文献、期刊杂志等形式为技术人员和公众所知。但是，微通道铝扁管的成品率普遍不高，缺陷产生的原因主要出现在连续挤压工艺和缩口工艺，严重影响企业的经济效益，但是其技术革新在短时间内还不能实现。因此，在不能显著提高微通道铝扁管成品率的技术条件，如何高效率地检测出不合格的产品并将其在包装发货之前剔除成为微通道铝扁管生产企业完成订单标的的一道重要控制因素。现有技术中，微通道铝扁管在经过连续挤压、表面喷锌、冷却和缺陷标记之后进行成卷包装(称为扁管卷)，缺陷部位是通过记号笔进行标记，为不影响生产进度以及设备维护的方便，铝扁管的缺陷部位与合格部位一同成卷，然后放入托板入库，在需要进行订单切断时才会进行定尺切断，定尺切断后带有缺席部位的微通道铝扁管采用人工观察的方式挑出，生产效率低，增加了人力成本，且工作枯燥，微通道铝扁管的生产企业缺少订单的时候，造成人力的间歇性闲置。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中微通道铝扁管在经过连续挤压、表面喷锌、冷却和缺陷标记之后进行成卷包装(称为扁管卷)，缺陷部位是通过记号笔进行标记，为不影响生产进度以及设备维护的方便，铝扁管的缺陷部位与合格部位一同成卷，然后放入托板入库，在需要进行订单切断时才会进行定尺切断，定尺切断后带有缺席部位的微通道铝扁管采用人工观察的方式挑出，生产效率低，增加了人力成本，且工作枯燥，微通道铝扁管的生产企业缺少订单的时候，造成人力的间歇性闲置等问题，本发明的目的在于提供一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法，设备结构简单，运行稳定、操作简单，设备投资成本低，维护方便；智能识别缺陷部位，并对其位置进行标记，结合定尺切断的长度，自动对识别到有缺陷的铝扁管进行自动剔除，节省人力成本，提高生产线的自动化程度，避免人力资源的间歇性闲置。
2.技术方案
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法，其特点是按照如下步骤进行：
A)放料，扁管卷固定在放料架上进行持续放料，铝扁管带经过压料步骤、校正步骤将铝扁管带的输送方向修正为水平运动；
B)探伤与标记，对经过校正步骤的铝扁管带进行探伤，经过探伤步骤的铝扁管带标定初始计量位置，该初始计量位置作为第一个定尺切断的铝扁管的端部，从初始计量位置对经过探伤步骤的铝扁管带长度进行第一长度计量；
对探伤时检测到的缺陷部位进行标记，对缺陷部位的长度进行第二长度计量；
计算两个相邻缺陷部位首尾之间的间距；
计算计算出现缺陷的起始位置与初始计量位置的距离，以定尺铝扁管长度为单位，从第一个定尺切断的铝扁管开始排序编号，计算出定尺切断后带有缺陷部位铝扁管所在的序号；
C)缩口、切割及拉断，铝扁管带按照设定尺寸间歇式运行，每一次动作，铝扁管带向前运行设定尺寸，缩口刀组件对铝扁管带边缘进行缩口操作，对切刀组件对铝扁管缩口中心线进行对切；铝扁管带输送至切口拉断装置，将铝扁管从切口处拉断，拉断装置复位；对缩口刀组件或对切刀组件或切口拉断装置动作的次数进行记录，记录下来的次数与步骤B)中定尺切断带有缺陷部位铝扁管的序号进行比对；拉断后的铝扁管由输送带输送至下一工位；
D)缺陷铝扁管的报警及剔除；经过拉断后的铝扁管序号为带有缺陷部位的铝扁管时，采用CCD相机***对该铝扁管进行拍照，CCD相机***预先输入合格铝扁管图样，经过与***中合格铝扁管图样进行比对后，***识别出带有缺陷标记的铝扁管，判定为不合格，***报警并记录出现检测次数，翻转机构在与铝扁管运动方向垂直的方向转动，抬起带有缺陷部位的铝扁管；合格的铝扁管通过翻转机构时不会被抬起，同时也对合格铝扁管进行计数，然后通过输送带输送至下一工位；
E)收集整理，通过D)步骤的合格铝扁管由输送带输送进入收集对齐装置进行整理。
在本发明一个具体的实施例中，所述步骤D)中CCD相机***中预先输入合格铝扁管图样为不带标记的铝扁管，同时铝扁管的两端缩口为符合订单要求的缩口形式，比对时如果出现CCD相机***进行拍照的铝扁管的缩口与***预置的图样不一致，则判定为不合格。
在本发明一个具体的实施例中，所述B)探伤与标记步骤中使用的装置为多功能为涡流探伤仪，所述涡流探伤仪包括底座和控制机构；所述底座中部设第一探头固定座和第二探头固定座，在第一探头固定座和第二探头固定座内分别安装同种规格的第一检测探头和第二检测探头，所述检测探头的尺寸大于检测金属棒材截面尺寸，所述第一检测探头和第二检测探头在金属棒材截面方向错位设置，两检测探头的边缘组成的通道略大于金属棒材截面；所述第一检测探头和第二检测探头与控制机构电性连接；所述底座上长度计量装置和标记装置，所述控制机构与长度计量装置及标记装置信号连接；所述检测机构还连接声光报警装置，当长度计量装置检测到铝扁管缺陷长度超过预设值时会启动声光报警装置，提醒操作人员检查设备运行情况；所述第一探头固定座和第二探头固定座底部装有水平滑动导轨，侧面装有垂直滑动导轨，使第一探头固定底座和第二探头固定座沿着水平滑动导轨在水平方向上移动，沿着垂直滑动导轨在垂直方向上移动，调节间距或金属棒材通道的尺寸；所述标记装置包括机架和设在机架上的水平托辊以及水平托辊上方的标记笔，所述标记笔与电动机的输出轴齿轮连接，上下运动；所述电动机连接控制机构；所述底座上部还设有万向托盘和限位螺丝，万向托盘中部设第一探头固定座和第二探头固定座，万向托盘的两端设竖直的校直轮。
在本发明一个具体的实施例中，所述D)缺陷铝扁管的报警及剔除步骤使用的装置包括剔除装置、CCD照相***和声光报警器；所述包括剔除装置包括第一输送带、分设在第一输送带两端的两个转盘，所述第一输送带的运行方向与铝扁管带的运动方向相同；所述转盘包括转轴、支撑条、联轴器、伺服电机，两个转盘的转轴通过联轴器连接，所述转轴与伺服电机连接，所述支撑条沿转轴的外圈呈辐射状设置；相邻两个支撑条的角度范围为15-30°；所述CCD照相***包括三台CCD相机，一台CCD相机设置在第一输送带上方，另外两台设置在铝扁管的两端；所述声光报警装置与CCD照相***连接。
在本发明一个具体的实施例中，所述E)收集整理中使用的收集装置包括第二输送带和整理装置，所述第二输送带的运动方向与铝扁管带的运动方向水平垂直，所述第二输送带运行方向的末端设置整理装置，所述整理装置包括底板、第一挡板、支撑板、限位滑块、第二挡板，所述支撑板包括第一支撑板和第二支撑板，所述底板上设置第一滑道，第一支撑板和第二支撑板下端设置第一凸起，第一凸起插接在第一滑道内，第一支撑板和第二支撑板与第一挡板平行且竖直设置在底板上，方便不同尺寸的铝扁管进行长度确认，所述第一支撑板和第二支撑板上表面的同一端设置第二凸起，与第二凸起底部平行的上表面设置第二滑道，所述第二滑道上设置限位滑块，第一支撑板和第二支撑板上的两个限位滑块之间设置连接杆；所述第二挡板为独立设置的平板，用于推挤铝扁管的一端使另一端在第一挡板处对齐，同时检测铝扁管的长度是否一致。
3.有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：方法简单，运行稳定，设备投资成本低，维护方便；智能识别缺陷部位，并对其位置进行标记，结合定尺切断的长度，自动对识别到有缺陷的铝扁管进行自动剔除，节省人力成本，提高生产线的自动化程度，避免人力资源的间歇性闲置。
附图说明
为了更清楚地说明发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明多功能涡流探伤仪结构示意图。
图2是本发明通道与第一检测探头、第二检测探头位置关系示意图。
图3是本发明标记装置机构示意图。
图4是本发明剔除装置、CCD照相***结构示意图。
图5是本发明转盘结构示意图。
图6是本发明整理装置正视结构示意图。
图7是本发明整理装置俯视结构示意图。
图中：1-底座；2-第一探头固定座；3-第二探头固定座；4-第一检测探头；5-第二检测探头；6-通道；7-长度计量装置；8-标记装置；9-水平滑动导轨；10-垂直滑动导轨；11-机架；12-水平托辊；13-标记笔；14-电动机；15-万向托盘；16-限位螺丝；17-校直轮；18-第一输送带；19-转轴；20-支撑条；21-联轴器；22-伺服电机；23-CCD相机；24-第二输送带；25-底板；26-第一挡板；27-第一支撑板；28-限位滑块；29-第二挡板；30-第一滑道；31-第二凸起；32-第二滑道；33-连接杆；34-第二支撑板。
具体实施方式
下面将结合附图对发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
在发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法，其特点是按照如下步骤进行：
A)放料，扁管卷固定在放料架上进行持续放料，铝扁管带经过压料步骤、校正步骤将铝扁管带的输送方向修正为水平运动；
B)探伤与标记，对经过校正步骤的铝扁管带进行探伤，经过探伤步骤的铝扁管带标定初始计量位置，该初始计量位置作为第一个定尺切断的铝扁管的端部，从初始计量位置对经过探伤步骤的铝扁管带长度进行第一长度计量；
对探伤时检测到的缺陷部位进行标记，对缺陷部位的长度进行第二长度计量；
计算两个相邻缺陷部位首尾之间的间距；
计算计算出现缺陷的起始位置与初始计量位置的距离，以定尺铝扁管长度为单位，从第一个定尺切断的铝扁管开始排序编号，计算出定尺切断后带有缺陷部位铝扁管所在的序号；
C)缩口、切割及拉断，铝扁管带按照设定尺寸间歇式运行，每一次动作，铝扁管带向前运行设定尺寸，缩口刀组件对铝扁管带边缘进行缩口操作，对切刀组件对铝扁管缩口中心线进行对切；铝扁管带输送至切口拉断装置，将铝扁管从切口处拉断，拉断装置复位；对缩口刀组件或对切刀组件或切口拉断装置动作的次数进行记录，记录下来的次数与步骤B)中定尺切断带有缺陷部位铝扁管的序号进行比对；拉断后的铝扁管由输送带输送至下一工位；
D)缺陷铝扁管的报警及剔除；经过拉断后的铝扁管序号为带有缺陷部位的铝扁管时，采用CCD相机23***对该铝扁管进行拍照，CCD相机23***预先输入合格铝扁管图样，经过与***中合格铝扁管图样进行比对后，***识别出带有缺陷标记的铝扁管，判定为不合格，***报警并记录出现检测次数，翻转机构在与铝扁管运动方向垂直的方向转动，抬起带有缺陷部位的铝扁管；合格的铝扁管通过翻转机构时不会被抬起，同时也对合格铝扁管进行计数，然后通过输送带输送至下一工位；
E)收集整理，通过D)步骤的合格铝扁管由输送带输送进入收集对齐装置进行整理。
步骤D)中CCD相机23***中预先输入合格铝扁管图样为不带标记的铝扁管，同时铝扁管的两端缩口为符合订单要求的缩口形式，比对时如果出现CCD相机23***进行拍照的铝扁管的缩口与***预置的图样不一致，则判定为不合格。
如图1至图3所示，B)探伤与标记步骤中使用的装置为多功能为涡流探伤仪，涡流探伤仪包括底座1和控制机构；底座1中部设第一探头固定座2和第二探头固定座3，在第一探头固定座2和第二探头固定座3内分别安装同种规格的第一检测探头4和第二检测探头5，检测探头的尺寸大于检测金属棒材截面尺寸，第一检测探头4和第二检测探头5在金属棒材截面方向错位设置，两检测探头的边缘组成的通道6略大于金属棒材截面；第一检测探头4和第二检测探头5与控制机构电性连接；底座1上长度计量装置7和标记装置8，控制机构与长度计量装置7及标记装置8信号连接；检测机构还连接声光报警装置，当长度计量装置7检测到铝扁管缺陷长度超过预设值时会启动声光报警装置，提醒操作人员检查设备运行情况；第一探头固定座2和第二探头固定座3底部装有水平滑动导轨9，侧面装有垂直滑动导轨10，使第一探头固定底座1和第二探头固定座3沿着水平滑动导轨9在水平方向上移动，沿着垂直滑动导轨10在垂直方向上移动，调节间距或金属棒材通道6的尺寸；标记装置8包括机架11和设在机架11上的水平托辊12以及水平托辊12上方的标记笔13，标记笔13与电动机14的输出轴齿轮连接，上下运动；电动机14连接控制机构；底座1上部还设有万向托盘15和限位螺丝16，万向托盘15中部设第一探头固定座2和第二探头固定座3，万向托盘15的两端设竖直的校直轮17。
如图4、图5所示，D)缺陷铝扁管的报警及剔除步骤使用的装置包括剔除装置、CCD照相***和声光报警器(图中未标示)；包括剔除装置包括第一输送带18、分设在第一输送带18两端的两个转盘，第一输送带18的运行方向与铝扁管带的运动方向相同；转盘包括转轴19、支撑条20、联轴器21、伺服电机22，两个转盘的转轴19通过联轴器21连接，转轴19与伺服电机22连接，支撑条20沿转轴19的外圈呈辐射状设置；相邻两个支撑条20的角度范围为15-30°；CCD照相***包括三台CCD相机23，一台CCD相机23设置在第一输送带18上方，另外两台设置在铝扁管的两端；声光报警装置与CCD照相***连接。
如图6、图7所示，E)收集整理中使用的收集装置包括第二输送带24和整理装置，第二输送带24的运动方向与铝扁管带的运动方向水平垂直，第二输送带24运行方向的末端设置整理装置，整理装置包括底板25、第一挡板26、支撑板、限位滑块28、第二挡板29，支撑板包括第一支撑板27和第二支撑板34，底板25上设置第一滑道30，第一支撑板27和第二支撑板34下端设置第一凸起，第一凸起插接在第一滑道30内，第一支撑板27和第二支撑板34与第一挡板26平行且竖直设置在底板25上，方便不同尺寸的铝扁管进行长度确认，第一支撑板27和第二支撑板34上表面的同一端设置第二凸起31，与第二凸起31底部平行的上表面设置第二滑道32，第二滑道32上设置限位滑块28，第一支撑板27和第二支撑板34上的两个限位滑块28之间设置连接杆33；第二挡板29为独立设置的平板，用于推挤铝扁管的一端使另一端在第一挡板26处对齐，同时检测铝扁管的长度是否一致。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法，其特征在于：按照如下步骤进行：
A)放料，扁管卷固定在放料架上进行持续放料，铝扁管带经过压料步骤、校正步骤将铝扁管带的输送方向修正为水平运动；
B)探伤与标记，对经过校正步骤的铝扁管带进行探伤，经过探伤步骤的铝扁管带标定初始计量位置，该初始计量位置作为第一个定尺切断的铝扁管的端部，从初始计量位置对经过探伤步骤的铝扁管带长度进行第一长度计量；
对探伤时检测到的缺陷部位进行标记，对缺陷部位的长度进行第二长度计量；
计算两个相邻缺陷部位首尾之间的间距；
计算计算出现缺陷的起始位置与初始计量位置的距离，以定尺铝扁管长度为单位，从第一个定尺切断的铝扁管开始排序编号，计算出定尺切断后带有缺陷部位铝扁管所在的序号；
C)缩口、切割及拉断，铝扁管带按照设定尺寸间歇式运行，每一次动作，铝扁管带向前运行设定尺寸，缩口刀组件对铝扁管带边缘进行缩口操作，对切刀组件对铝扁管缩口中心线进行对切；铝扁管带输送至切口拉断装置，将铝扁管从切口处拉断，拉断装置复位；对缩口刀组件或对切刀组件或切口拉断装置动作的次数进行记录，记录下来的次数与步骤B)中定尺切断带有缺陷部位铝扁管的序号进行比对；拉断后的铝扁管由输送带输送至下一工位；
D)缺陷铝扁管的报警及剔除；经过拉断后的铝扁管序号为带有缺陷部位的铝扁管时，采用CCD相机***对该铝扁管进行拍照，CCD相机***预先输入合格铝扁管图样，经过与***中合格铝扁管图样进行比对后，***识别出带有缺陷标记的铝扁管，判定为不合格，***报警并记录出现检测次数，翻转机构在与铝扁管运动方向垂直的方向转动，抬起带有缺陷部位的铝扁管；合格的铝扁管通过翻转机构时不会被抬起，同时也对合格铝扁管进行计数，然后通过输送带输送至下一工位；
E)收集整理，通过D)步骤的合格铝扁管由输送带输送进入收集对齐装置进行整理。
2.根据权利要求1所述一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法，其特征在于：所述步骤D)中CCD相机***中预先输入合格铝扁管图样为不带标记的铝扁管，同时铝扁管的两端缩口为符合订单要求的缩口形式，比对时如果出现CCD相机***进行拍照的铝扁管的缩口与***预置的图样不一致，则判定为不合格。
3.根据权利要求1所述一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法，其特征在于：所述D)缺陷铝扁管的报警及剔除步骤使用的装置包括剔除装置、CCD照相***和声光报警器；所述包括剔除装置包括第一输送带、分设在第一输送带两端的两个转盘，所述第一输送带的运行方向与铝扁管带的运动方向相同；所述转盘包括转轴、支撑条、联轴器、伺服电机，两个转盘的转轴通过联轴器连接，所述转轴与伺服电机连接，所述支撑条沿转轴的外圈呈辐射状设置；相邻两个支撑条的角度范围为15-30°；所述CCD照相***包括三台CCD相机，一台CCD相机设置在第一输送带上方，另外两台设置在铝扁管的两端；所述声光报警装置与CCD照相***连接。
4.根据权利要求1所述一种微通道铝扁管缺陷标记与剔除的方法，其特征在于：所述E)收集整理中使用的收集装置包括第二输送带和整理装置，所述第二输送带的运动方向与铝扁管带的运动方向水平垂直，所述第二输送带运行方向的末端设置整理装置，所述整理装置包括底板、第一挡板、支撑板、限位滑块、第二挡板，所述支撑板包括第一支撑板和第二支撑板，所述底板上设置第一滑道，第一支撑板和第二支撑板下端设置第一凸起，第一凸起插接在第一滑道内，第一支撑板和第二支撑板与第一挡板平行且竖直设置在底板上，方便不同尺寸的铝扁管进行长度确认，所述第一支撑板和第二支撑板上表面的同一端设置第二凸起，与第二凸起底部平行的上表面设置第二滑道，所述第二滑道上设置限位滑块，第一支撑板和第二支撑板上的两个限位滑块之间设置连接杆；所述第二挡板为独立设置的平板，用于推挤铝扁管的一端使另一端在第一挡板处对齐，同时检测铝扁管的长度是否一致。
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