自動檢查光孔堵塞的檢具設計

梁新源

摘 要：利用機械檢查代替目視檢查，起到減輕工人的眼睛疲勞程度，杜絕漏檢，并節約檢查時間，提高生產效率，降低檢查成本的作用。在實用的基礎上，對自動檢查的檢具進行設計。其中分為三個部分：底架、活動支撐、可換模塊。底架是基于便利工人操作而設計；活動支撐設計為氣缸推動型，并考慮安全因素；可換模塊整體挖孔并配針。由于產品類型多且位置各異，所以需要按一款產品配一個模塊。驅動均為氣缸驅動，結構簡單可靠，容易操作。

關鍵詞：活動模塊；Pro/e三維設計；CAD二維設計

1 概述

通訊行業高速發展，目前4G市場在不斷地擴容。相對于3G產品，4G產品的質量要求非常高。例如加工過程中遺留下來的毛邊和碎粒都會影響功能調試。為解決這個問題，需要使用毛刺機去除上述毛邊和碎粒以保證產品的外觀質量。毛刺機的工作原理是利用磁懸浮把細小的鋼針進行高速運轉，使鋼針在運轉的過程中對產品進行碰撞拋光，從而把前工序加工后產生的毛邊和碎粒去掉。但由于產品上有很多小孔，鋼針在高速運轉過程中會跑到孔內，從而把孔堵死。鋼針堵在孔內，單靠肉眼去看，很難分辨出來，同時由于孔較多，用眼睛對著每一個孔去檢查，很容易造成視覺疲勞，從而導致漏檢出現。所以設計一款自動檢查孔堵現象的檢具，既大大提高了檢查的速度，同時又減輕了檢查人員的勞動強度，更重要的是可以保證出貨的產品孔內沒有鋼針的堵塞，避免了客戶的投訴。

2 結果與討論

2.1 底架的設計

設計所針對的產品，其材料為鋁合金，重量2.45kg，外型尺寸為：376×206×39（mm）。

為方便檢查孔堵，需制作600×400（mm）的底架臺。底架臺的材料用角鐵；高度為適合一般工人站立操作，設定為1000mm；臺面中部需要放置氣缸，要開一個240×140（mm）的方孔。

2.2 活動支撐架的設計

待檢產品的厚度為39mm，有228個孔，檢查時每一個孔需放進一條針的去檢查是否有堵針在孔里邊。為了方便取放產品，所以支撐架的高度應為130mm；

待檢產品的重量2.45Kg，再加上活動支架的重量和四條導柱的摩擦力，據此選用輸出500Kg力，Φ100缸徑，180mm行程的氣缸；

為了更好的定位，在側邊裝一個側推的氣缸，以保證產品能準確定位。

2.3 可換模塊的設計

待檢產品共有5款，由于不同產品的孔加工位置和深度不一樣，所以需要按每款產品的尺寸各制作一個鑲針的模塊，如圖1：

模塊上的孔的位置與待檢產品上的孔對應位置一致。為保證精度和加工容易，選用鋁合金作為模塊的材料；

產品孔的深度不一樣，所以需要配置大小、長度不一樣的檢測針（即圖2中A、B、C、D、E、F的數值因待檢產品的不同而不同）。

2.4 工作原理

把活動支撐架固定在底架上，把裝好針的模塊放在活動支撐架最上邊并固緊，壓縮空氣接通直推氣缸和側推氣缸，用腳踏連通壓縮空氣，側推氣缸把產品固定好，直推氣缸把活動支撐架連同產品一起往上推，模塊上的針會進入產品的孔里邊，如果產品的孔里邊堵有除毛刺和碎粒時遺留的鋼針，那么模塊上的針會被頂起，從而很容易知道哪個孔里邊有問題，如果直推氣缸行程完畢，模塊上的針完整不動，那么證明產品的孔沒有堵針，這樣再用腳踩一下壓縮空氣開關，直推氣缸帶動產品往下行，回到原來的位置，跟著側推氣缸松開，產品可以輕易取出，然后重復上述動作繼續檢查下一件產品。整體裝配圖如圖3：

3 結束語

使用自動檢查裝備后，檢查一件產品是否出現堵針，只需要3秒。在沒使用之前單靠肉眼去檢查，每件平均需要耗時180秒，而且還會因為工人的疲勞問題導致漏檢。所以使用這個裝備后，大大提高了檢查效率和合格率。

參考文獻

[1]黃錫.機械原理[M].北京：高等教育出版社，1998.

[2]成大先.機械設計手冊[M].北京：化工工業出版社，2004.