CN103899391A - 三元催化器生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了三元催化器生产方法，通过检测催化器载体截面轮廓、壳体厚度和衬垫重量，计算出三元催化器理论间隙；并在定径工序完成后，检测催化器的封装是否符合GBD要求。本发明的方法能够有效提高三元催化器产品的质量和精度，提高产品的成品率，便于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于汽车配件生产领域，具体涉及一种提高产品的质量和精度的三元催化器生产方法。
背景技术
三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO一氧化碳、HC碳氢化合物和NOx氮氧化物等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。由于这种催化器可同时将废气中的三种主要有害物质转化为无害物质，故称三元。
通常，三元催化器包括陶瓷载体(三元催化器的芯)、钢质壳体以及处于载体和壳体之间的衬垫。
由于陶瓷载体、钢质壳体和衬垫处于相互挤压的状态，衬垫的面密度以及钢质壳体的厚度会发生变化。而钢质壳体的材质为钢质，其厚度的变化很小，其厚度的变化率可以根据经验值进行预测；衬垫面密度的变化会影响三元催化器的精度，其中GBD是衡量三元催化剂产品精度较为重要的条件，GBD反映了衬垫在壳体与载体间隙中的密度。若GBD过小，衬垫未达到对载体的必要的包裹能力；若GBD过大，衬垫的的纤维可能破裂面影响对载体的包裹能力；另外，GBD太大，可能引起载体由于过大压力而破裂。
因此，如何制备一种GBD与理论GBD一致的三元催化器，对于本领域的技术人员来说，是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够制备高精度三元催化器的方法，使得所生产的三元催化器的GBD符合理论间隙。为了实现本发明的目的，拟采用如下技术方案：
本发明涉及一种三元催化器的生产方法，所述的三元催化器包括陶瓷载体、钢质壳体和处于两者之间的衬垫，其特征在于包括如下步骤：
启动电脑或控制设备，输入衬垫材质，钢质壳体厚度；所述衬垫材质的尺寸通过输入或者扫描获得；
将陶瓷载体放在转盘，匀速旋转转盘一周，通过三角激光测量设备扫描陶瓷载体测量陶瓷载体直径；
将衬垫放置在电子称上测量衬垫重量，根据陶瓷载体直径、衬垫重量、衬垫尺、于和衬垫材质和钢质壳体厚度计算衬垫的理论间隙；
打印条形码，条形码信息包括衬垫材质、陶瓷载体直径、衬垫重量、钢质壳体厚度、衬垫的理论间隙，所述条形码、衬垫、钢质壳体与陶瓷载体一起进入下道封装工序；
在封装工序中扫描条形码，根据条形码信息封装获得三元催化器；
将封装好的三元催化器置于旋转转盘的中部位置，匀速旋转转盘一周，通过三角激光测量设备扫描钢质壳体测量三元催化器的外径；扫描条形码旋，根据三元催化器的外径和陶瓷载体的之间计算衬垫的实际间隙，对比衬垫的理论间隙和实际间隙淘汰不合格产品，保留合格产品。
在本发明的一个优选实施方式中，所述的陶瓷载体的直径和/或三元催化器的外径至少测量3次，3次测量在不同的位置，优选为待测物体的上中下三个部位；不同的测量可以同时进行，也可以依次进行；测量陶瓷载体的直径和/或三元催化器的外径的激光扫描装置可以相同，也可以不相同。
在本发明的另一优选实施方式中，所述的生产方法为自动化流水线生产。
在本发明的另一个优选实施方式中，所述的测量陶瓷载体和/的直径和/或三元催化器的外径的激光扫描装置包括激光发射器、透镜和CCD。
在本发明的另一个优选实施方式中，所述的旋转平台旋转一周的时间为10-20秒，激光扫描采集的数据量在1000个以上，优选在5000个以上。
在本发明的一个优选实施方式中，还包括对三角激光测量设备进行校准的步骤，所述的校准是通过将平板放置在转盘上，通过平板移动一段已知距离，测定激光在CCD中的位移来进行。
通过本发明的方法能够有效提高三元催化器产品的质量和精度，及时淘汰不合格产品，便于工业化生产。
附图说明
图1为激光扫描直径测量系统示意图；
图2为本发明的生产设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明进行详细说明。
实施例1三角激光测量系统的工作方式
如图1所示，所述的三角激光测量系统包括激光发射器、透镜、CCD；激光源发出的光经过聚透镜准直后投射到被测物体表面，其漫发射光经接收透镜形成光斑成像在CCD上。被测物体表面的位移改变引起CCD上光斑产生位移。当物体的表面相对参考平面发生变化时，由接收透镜收集到的漫反射光在光电检测元件的感光表面上所形成的光斑也发生相应的变化，从光电检测元件的处理控制电路上面得到感光上面光斑位移变化的信息，这样就可以测出物体表面位移的变化。
由于制造误差、装配误差，光路参数的实际值与设计值有差异，为了达到所需精度，需要对光路参数进行校准。在校准时，通过将待测物体移动一段已知距离Δd，测量投射在在CCD上光斑中心的偏移距离v，得到一组变量Δd对变量v的数字关系，对光路进行拟合校准。
实施例2三元催化器的生产方法
具体流程包括：
(1)启动电脑，激活测量窗口。
(2)输入衬垫产品信息以，金属壳体厚度等参数。
(3)取出载体和衬垫，载体放在转盘上。
(4)点击屏幕上测量按钮，转盘开始旋转，激光扫描载体，开始测量载体轮廓，并显示到屏幕上：
(5)打开电子称开关，先对零，然后放入衬垫，按下测重按钮，开始测量衬垫重量以计算衬垫的面密度；
(6)点击打印条形码按钮，自动打印一个条形码标签出来，将标签撕下并贴到载体一端的中心处，条形码信息必须包括，产品类别、轮廓尺寸、衬垫重量，壳体厚度，理论间隙，理论GBD。
(7)将壳体、衬垫、载体取下，交给下道工序定径加工。
(8)将定径好的壳体放到转盘上，注意将条形码对中转盘的感应孔位置，点击电脑屏幕上“测量”。若条形码放置不对中，提示将条形码重新对中，对中后，转盘将旋转进行激光扫描检测，旋转一周后会停下。
(9)点击屏幕上的“显示测量结果”，电脑屏幕上会显示检测结论，若状态栏显示绿色，表示合格；若状态栏显示红色，表示该产品的GBD不合格。
(10)点击“保存”，存储测量结果，按“返回”，进入测量主画面，进行下一个产品的测量。
实施方式的具体细节包括：
1.被测物体：三元催化器的载体、衬垫与壳体
2.控制主机：核心控制电脑，通过通信电缆与周边设备连接，获取必要的数据，计算GBD
a)与三角激光测量单元连接，获取被测物体形状坐际；
b)与选装电机连接，驱动被测物体旋转，是的三角激光测量单元获取一周的全部数据；
c)与衬垫形状及称重单元连接，获取衬垫面密度数据；
d)与显示器和按钮连接，指示操作人员如何操作，并显示测量的进展和结果；
e)与条码打印机连接，打印条形码贴于被测物体，标识GBD结果，传给下道工序；
f)与条码扫描枪连接，用于读取载体的GBD数据，再经过测量壳体的形状，检验壳体是否合格
3.三角激光测量单元：测量三元催化器载体或壳体激光束照射点的坐标，传送给控制主机
a)激光发射装置；
b)CCD及镜头；
c)超稳压电源；
d)数据通信单元；
4.旋转电机及旋转平台：将被测物体(载体或壳体)旋转一周，以便三角激光测量装置得到全部数据
a)旋转电机(伺服电机或步进电机)：连接控制
b)旋转平台：放置被测物体
5.衬垫形状及称重单元：用于获取衬垫面密度
a)形状扫描器(可选)：扫描衬垫形状，计算面积；
b)电子称：测量衬垫重量
6.条形打印机：打印GBD标签
7.显示器与按钮：用于操作人员与装置的交互
8.条码扫描枪：读取贴于载体的GBD条码数据，用于检测壳体是否合格
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种三元催化器的生产方法，所述的三元催化器包括陶瓷载体、钢质壳体和处于两者之间的衬垫，其特征在于包括如下步骤：
启动电脑或控制设备，输入衬垫材质，钢质壳体厚度；所述衬垫材质的尺寸通过输入或者扫描获得；
将陶瓷载体放在转盘，匀速旋转转盘一周，通过三角激光测量设备扫描陶瓷载体测量陶瓷载体直径；
将衬垫放置在电子称上测量衬垫重量，根据陶瓷载体直径、衬垫重量、衬垫尺寸和衬垫材质和钢质壳体厚度计算衬垫的理论间隙；
打印条形码，条形码信息包括衬垫材质、陶瓷载体直径、衬垫重量、钢质壳体厚度、衬垫的理论间隙，所述条形码、衬垫、钢质壳体与陶瓷载体一起进入下道封装工序；
在封装工序中扫描条形码，根据条形码信息封装获得三元催化器；
将封装好的三元催化器置于旋转转盘的中部位置，匀速旋转转盘一周，通过三角激光测量设备扫描钢质壳体测量三元催化器的外径；扫描条形码，根据三元催化器的外径和陶瓷载体的之间计算衬垫的实际间隙，对比衬垫的理论间隙和实际间隙淘汰不合格产品，保留合格产品。
2.根据权利要求1所述的生产方法，所述的陶瓷载体的直径和/或三元催化器的外径至少测量3次，3次测量在不同的位置，优选为待测物体的上中下三个部位；不同的测量可以同时进行，也可以依次进行；测量陶瓷载体的直径和/或三元催化器的外径的激光扫描装置可以相同，也可以不相同。
3.根据权利要求1所述的生产方法，所述的生产方法为半自动化流水线生产。
4.根据权利要求1所述的生产方法，所述的测量陶瓷载体和/的直径和/或三元催化器的外径的激光扫描装置包括激光发射器、透镜和CCD。
5.根据权利要求4所述的生产方法，所述的旋转平台旋转一周的时间为10-20秒，激光扫描采集的数据量在1000个以上，优选在5000个以上。
6.根据权利要求4所述的生产方法，还包括对三角激光测量设备进行校准的步骤，所述的校准是通过将标准件放置在转盘上，通过对标准件的测量对设备校准。
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