CN106768673A - 一种新型的阀体气密性检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型的阀体气密性检测装置，用于检测燃气四通阀体，包括具有上下底板的中空及侧面穿通的矩形柱状支架，上下底板及内腔安装有夹紧检测机构，夹紧检测机构左右侧的支架侧面穿通处对称安装有两组相同的升降机构和运输机构，运输机构连接于升降机构的上方。本发明的有益效果是：利用升降机构完成阀体的上下料操作，同时运输结构实现阀体的左右运输，再利用气动夹具和液压缸实现阀体的定位与密封，能够实现阀体检测的自动化操作；把机器视觉引入到检测当中，既可以实现现场气泡检测，也可以进行远程的检测与监控，同时可以克服人眼识别气泡存在的偏差，通过摄像头和边缘检测算法可以更加准确的识别气泡。

Description

一种新型的阀体气密性检测装置
技术领域
本发明涉及一种新型的阀体气密性检测装置。
背景技术
气密性作为一项与产品质量密切相关的技术指标，近年来受到众多行业的关注，具体表现为企业对于制造过程中检测泄露手段的重视。气密性检测在保证产品质量方面起着越来越重要的作用，特别是在汽车、管道、工业的各种阀体等制造行业；但是如何高效快速检测阀体气密性、减轻检测过程中人力消耗、提高检测过程自动化程度，一直是相关企业迫切需要解决的难题。
阀体作为气体或者液体传输过程中的管道控制件，被广泛的应用于燃气，石油等与居民生活与工业生产密切相关的行业。由于阀体大都采用金属材质制造而成，压缩后的气体或者液体经过管道输送出去，如果阀体和管道之间出现泄漏的情况就会造成一些很严重的后果，除了产品本身功能受到影响外，严重时还会引起火灾、爆炸等危险的事件，给人民的生命财产造成了极大的损失，因此阀体气密性检测事关人民生命财产安全，为了保证产品的质量，保障阀体使用的安全，阀体在出厂前都必须进行密封性能的检测。
在传统气密性的检测现场，由于受到经济和技术条件的限制，通常需要2到3名工人，分别连续反复地进行阀体的装卸、密封、加水、充气、检测和记录等操作，不仅效率低，人力消耗大，而且很容易失误；本检测装置利用丝杠带动的升降机构完成阀体的自动上下料的工作，气缸推动小车实现阀体的左右运输，同时气动夹具和液压缸实现阀体的定位与密封；本结构可以实现阀体的运送、密封、浸水、充气、检测等一系列自动化的操作，大大的提高了检测的效率，减少了人力的消耗。
由于传统的气泡检测都是采用人眼识别的方式来进行，此方法受人为因素的影响较大，不能够实现长时间、高强度的精确检测；为了解决这个问题，把计算机视觉技术引入到本装置当中，通过摄像头进行现场或者远程监控水面是否有气泡产生，此方法大大的降低了人眼的误识别率，同时提高了气泡检测的准确性，满足了大部分企业的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种新型的阀体气密性检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种新型的阀体气密性检测装置，用于检测四通阀体，包括具有上下底板的中空及侧面穿通的矩形柱状支架，上下底板及内腔安装有夹紧检测机构，夹紧检测机构左右侧的支架侧面穿通处对称安装有两组相同的升降机构和运输机构，运输机构连接于升降机构的上方；阀体经一侧的升降机构从一侧地面抬升至支架一侧侧面穿通处的顶部，由经同侧的运输机构运送至上底板下方中央，夹紧检测机构对阀体进行夹紧和气密性检测，检测后的阀体由经另一侧的运输机构运送至支架另一侧侧面穿通处的顶部，最后由同侧升降机构将检测后的阀体降低至另一侧地面。
进一步地，夹紧检测机构包括安装于上底板上的上液压缸、固定于上液压缸朝下的伸出端端部的气动夹具、安装于支架内腔和下底板上开口朝上的上沿位于支架中部的水箱，上底板的下表面安装有朝向水箱内腔的摄像头，气动夹具包括卡盘和夹爪，卡盘中央开设有进气口，水箱的前侧上沿对称设有两个限位开关，水箱的前后侧面中部分别对称设有伸出端均朝向水箱内部的前液压缸和后液压缸，前液压缸的伸出端端部安装有第一顶锥，后液压缸的伸出端端部安装有第二顶锥，第一顶锥和第二顶锥将落入水箱内的阀体夹紧并密封，水箱的前后侧面分别开设有进水口和出水口。
进一步地，上液压缸的伸出端上插设有与进气口连通的进气管。
进一步地，第一顶锥和第二顶锥均包括法兰状密封盘和位于密封盘中央圆锥形的顶块。
进一步地，水箱内底面中央设有密封垫。
进一步地，摄像头包括对称设置于气动夹具两侧的左摄像头和右摄像头
进一步地，升降机构包括位于下底板上的伺服电机、通过联轴器竖直连接于伺服电机上方的丝杠、上下滑动连接于丝杠上的丝杠滑块。
进一步地，运输机构包括基板、位于基板上表面的左右滑行的运输小车以及基板上控制运输小车滑行的气缸，阀体放置于运输小车上。
本发明的有益效果是：(1)与传统的气密性检测装置相比，此装置利用伺服电机和丝杠完成阀体的上下料操作，同时气缸和运输小车相结合实现阀体的左右运输，再利用气动夹具和液压缸实现阀体的定位与密封，能够实现阀体检测的自动化操作；同时采用双边对称式的结构设计，一边上料，另一边下料，大大提高了检测的效率，减少了人力的消耗；
(2)把机器视觉引入到检测当中，既可以实现现场气泡检测，也可以进行远程的检测与监控，同时可以克服人眼识别气泡存在的偏差，通过摄像头和边缘检测算法可以更加准确的识别气泡；
(3)本检测装置结构紧凑，控制简单，更加符合企业的生产需求。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图一；
图2是本发明的结构示意图二；
图3是本发明的结构示意图三；
图4是本发明的结构示意图四；
图5是气动夹具的结构示意图；
图6是第一顶锥/第二顶锥的结构示意图；
其中：1.气缸，2.运输小车，3.阀体，4.气动夹具，4-1.卡盘，4-2.夹爪，4-3.进气口，5.上液压缸，6.摄像头，7.限位开关，8.前液压缸，9.伺服电机，10.联轴器，11.丝杠，12.水箱，13.后液压缸，14.出水口，15.第二顶锥，16.第一顶锥，17.进水口，18.丝杠滑块，19.进气管，20.支架，21.密封盘，22.顶块，23.密封垫，24.基板。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
如图1-6所示的一种新型的阀体气密性检测装置，用于检测四通阀体3，包括具有上下底板的中空及侧面穿通的矩形柱状支架20，上下底板及内腔安装有夹紧检测机构，夹紧检测机构左右侧的支架20侧面穿通处对称安装有两组相同的升降机构和运输机构，运输机构连接于升降机构的上方；阀体3经一侧的升降机构从一侧地面抬升至支架20一侧侧面穿通处的顶部，由经同侧的运输机构运送至上底板下方中央，夹紧检测机构对阀体3进行夹紧和气密性检测，检测后的阀体3由经另一侧的运输机构运送至支架20另一侧侧面穿通处的顶部，最后由同侧升降机构将检测后的阀体3降低至另一侧地面。
夹紧检测机构包括安装于上底板上的上液压缸5、固定于上液压缸5朝下的伸出端端部的气动夹具4、安装于支架20内腔和下底板上开口朝上的上沿位于支架20中部的水箱12，上底板的下表面安装有朝向水箱12内腔的摄像头6，气动夹具4包括卡盘4-1和和位于卡盘4-1两侧的夹爪4-2，卡盘4-1中央开设有进气口4-3，水箱12的前侧上沿对称设有两个限位开关7，水箱12的前后侧面中部分别对称设有伸出端均朝向水箱内部的前液压缸8和后液压缸13，前液压缸8的伸出端端部安装有第一顶锥16，后液压缸13的伸出端端部安装有第二顶锥15，第一顶锥16和第二顶锥15将落入水箱12内的阀体3夹紧并密封，水箱12的前后侧面分别开设有进水口17和出水口14。
上液压缸5的伸出端上插设有与进气口4-3连通的进气管19，通过进气管19和进气口4-3可以从阀体3的上开口往内腔充进气体。
第一顶锥16和第二顶锥15均包括法兰状密封盘21和位于密封盘21中央圆锥形的顶块22。顶块22顶进阀体的左右开口，密封盘21与阀体的左右法兰贴合密封。
水箱12内底面中央设有密封垫23。密封垫23便于将阀体的下端开口密封。
摄像头6包括对称设置于气动夹具4两侧的左摄像头和右摄像头。
升降机构包括位于下底板上的伺服电机9、通过联轴器10竖直连接于伺服电机9上方的丝杠11、上下滑动连接于丝杠11上的丝杠滑块18。
运输机构包括基板24、位于基板24上表面的左右滑行的运输小车2以及基板24上控制运输小车2滑行的气缸1，阀体3放置于运输小车2上。
具体操作过程如下：
检测之前先把待测阀体放到带有定位元件的运输小车上面，通过控制伺服电机转动，伺服电机与丝杠之间通过联轴器相连接，丝杠转动带动丝杠滑块上升，到达丝杠运动的极限位置，伺服电机停止转动，完成阀体的上料操作。
气缸开始工作，推动带有阀体的运输小车向前运动，当触摸到最里面的限位开关时，气缸停止运动，运输小车停留在水箱的正上方，便于气动夹具的夹持以及阀体的定位。
气动夹具向下运动，夹紧待测阀体后气动夹具向上移动一小段距离，气缸运动，使得运输小车回到初始的位置，同时丝杠滑块带动运输小车回到地面，以便进行下一次阀体搬运；上液压缸推动活塞向下运动把阀体送入到水箱内部，第一顶锥和第二顶锥先对阀体进行粗定位，然后上液压缸推动卡盘使得阀体上下压紧，再利用前后液压缸使得阀体前后进行压紧；压紧之后，利用水泵，通过进水管和进水口向水箱充水，等水充满水箱后，再利用充气管和进气口向阀体内部充进恒定压力的气体，阀内腔压力达到要求的数值后，通过摄像头进行现场或者远程监控水面是否有气泡产生。单一的摄像头不能够覆盖整个水面，摄像头有对称设置的左摄像头和右摄像头，两个摄像头分别安装在气动夹具的左右两侧，这样可以很好的覆盖到整个水面。由于人眼的识别气泡可能存在偏差，左右两个摄像头对水面进行拍照，通过计算机进行图像处理，结合Canny算子对图像进行气泡的边缘检测，Canny算子的边缘检测算法具有较强的去噪能力，并且响应速度快，识别率高，很好的满足了装置的检测要求；同时摄像头可以对水面进行缩放拍照，相比于人眼检测气泡，利用计算机视觉技术来实现该系统的气泡检测，可以大大减轻人的劳动强度，提高气泡检测的准确性和检测效率。
待检测之后，上液压缸将气动夹具夹住的阀体抬升到水箱上方，阀体通过另一侧的运输机构和升降机构，把阀体重新运送到地面，完成整个检测过程。
利用双边的运输机构和升降机构，可以显著的提高检测的工作效率，同时减少了人力的操作，另外本装置可以完成阀体的升降、运送、密封夹紧、加水、充气等一系列全自动化的操作，结合相应的控制系统，大大提高了检测过程的自动化程度，满足了大部分企业的需求，同时在很大程度上减轻了检测人员的体力劳动。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种新型的阀体气密性检测装置，用于检测四通阀体(3)，其特征是：包括具有上下底板的中空及侧面穿通的矩形柱状支架(20)，上下底板及内腔安装有夹紧检测机构，夹紧检测机构左右侧的支架(20)侧面穿通处对称安装有两组相同的升降机构和运输机构，运输机构连接于升降机构的上方；阀体(3)经一侧的升降机构从一侧地面抬升至支架(20)一侧侧面穿通处的顶部，由经同侧的运输机构运送至上底板下方中央，夹紧检测机构对阀体(3)进行夹紧和气密性检测，检测后的阀体(3)由经另一侧的运输机构运送至支架(20)另一侧侧面穿通处的顶部，最后由同侧升降机构将检测后的阀体(3)降低至另一侧地面。
2.根据权利要求1所述的一种新型的阀体气密性检测装置，其特征是：所述的夹紧检测机构包括安装于上底板上的上液压缸(5)、固定于上液压缸(5)朝下的伸出端端部的气动夹具(4)、安装于支架(20)内腔和下底板上开口朝上的上沿位于支架(20)中部的水箱(12)，上底板的下表面安装有朝向水箱(12)内腔的摄像头(6)，气动夹具(4)包括卡盘(4-1)和位于卡盘(4-1)两侧的夹爪(4-2)，卡盘(4-1)中央开设有进气口(4-3)，水箱(12)的前侧上沿对称设有两个限位开关(7)，水箱(12)的前后侧面中部分别对称设有伸出端均朝向水箱内部的前液压缸(8)和后液压缸(13)，前液压缸(8)的伸出端端部安装有第一顶锥(16)，后液压缸(13)的伸出端端部安装有第二顶锥(15)，第一顶锥(16)和第二顶锥(15)将落入水箱(12)内的阀体(3)夹紧并密封，水箱(12)的前后侧面分别开设有进水口(17)和出水口(14)。
3.根据权利要求2所述的一种新型的阀体气密性检测装置，其特征是：所述的上液压缸(5)的伸出端上插设有与进气口(4-3)连通的进气管(19)。
4.根据权利要求2所述的一种新型的阀体气密性检测装置，其特征是：所述的第一顶锥(16)和第二顶锥(15)均包括法兰状密封盘(21)和位于密封盘(21)中央圆锥形的顶块(22)。
5.根据权利要求2所述的一种新型的阀体气密性检测装置，其特征是：所述的水箱(12)内底面中央设有密封垫(23)。
6.根据权利要求2所述的一种新型的阀体气密性检测装置，其特征是：所述的摄像头(6)包括对称设置于气动夹具(4)两侧的左摄像头和右摄像头。
7.根据权利要求1所述的一种新型的阀体气密性检测装置，其特征是：所述的升降机构包括位于下底板上的伺服电机(9)、通过联轴器(10)竖直连接于伺服电机(9)上方的丝杠(11)、上下滑动连接于丝杠(11)上的丝杠滑块(18)。
8.根据权利要求1所述的一种新型的阀体气密性检测装置，其特征是：所述的运输机构包括基板(24)、位于基板(24)上表面的左右滑行的运输小车(2)以及基板(24)上控制运输小车(2)滑行的气缸(1)，阀体(3)放置于运输小车(2)上。
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