CN109093989B - 气密性检测和热压包边装置及其方法 - Google Patents

气密性检测和热压包边装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种气密性检测和热压包边装置，该装置包括：气密性检测组件，具有容纳待测工件的腔体，所述腔体的一侧开放，其中，在所述腔体的开放的一侧，所述腔体的内壁与所述待测工件密封接触，所述待测工件由预压杆按压，以防止测试气体进入至所述腔体后移动所述待测工件；以及热压包边组件，包括具有通孔的包边头，所述通孔容许所述预压杆从中穿过。

Description

气密性检测和热压包边装置及其方法
技术领域
本申请涉及光学镜头自动化生产与检测领域，更具体地，本申请涉及一种气密性检测与热压包边一体化装置及使用该装置的加工方法。
背景技术
气密性检测是对镜头的密封性能进行探测，是有防水要求的机种镜头的必备测试项。热压包边是用于固定镜头的主要工艺，是镜头生产过程中的重要环节。
现有的生产工艺中，通常是先对镜头进行热压包边，其后再进行气密性检测。但是，现有工艺存在以下缺陷：
1)目前所使用的o-ring侧压热包边工艺，存在o-ring被压、毛丝、扭曲等问题，可能会导致镜头的气密性不良，而在生产过程中缺乏100％有效地提前探测手段；
2)对于气密性不良的镜头，由于已经进行过热压包边，因此没有返工的余地，特别是对于气密性不良但是又已经进行过热压包边的镜筒，需要100％报废；
3)根据生产需求，生产线需配备2台热压包边机、1台气密性设备，每台机器均需要1人进行操作，人员及设备配备上不够精简。
发明内容
本申请旨在提供一种可至少克服或部分克服现有技术的上述至少一个缺陷的镜头气密性检测与热压包边的一体化设备。
本申请的一个方面提供了一种气密性检测和热压包边装置，该装置可包括：气密性检测组件，具有容纳待测工件的腔体，所述腔体的一侧开放，其中，在所述腔体的开放的一侧，所述腔体的内壁与所述待测工件密封接触，所述待测工件由预压杆按压，以防止测试气体进入至所述腔体后移动所述待测工件；以及热压包边组件，包括具有通孔的包边头，所述通孔容许所述预压杆从中穿过。
在一个实施方式中，所述腔体中可设置有能够在竖直方向上作往复运动的活塞，所述腔体与上路通道连通以向所述腔体内通气，以推动所述活塞抵压所述垫圈，所述垫圈产生形变并夹紧所述待测工件，从而在所述待测工件与所述腔体内壁之间形成密封效果。
在一个实施方式中，所述活塞具有通孔，所述通孔与所述待测工件对准，其中，所述活塞的通孔与下路通道相连通，形成测试气体进入至所述腔体的通路。
在一个实施方式中，在所述垫圈与所述活塞之间设置有具有中空结构的承靠件。
在一个实施方式中，所述承靠件为弹性体。
在一个实施方式中，气密性检测和热压包边装置还可包括用于固定所述气密性测试组件和所述热压包边组件的底板。
在一个实施方式中，气密性检测和热压包边装置还可包括：预压气缸，通过对所述预压气缸进行气动控制，驱动所述预压杆在竖直方向上的移动。
在一个实施方式中，气密性检测和热压包边装置还可包括：包边气缸，通过对所述包边气缸进行气动控制，驱动所述包边头在竖直方向上的移动。
在一个实施方式中，所述包边气缸可通过活动支架与所述包边头连接。
在一个实施方式中，气密性检测和热压包边装置还可包括：预压滑动导轨，所述预压滑动导轨与所述预压杆连接，以使所述预压杆在所述预压气缸的驱动下平稳移动。
在一个实施方式中，气密性检测和热压包边装置还可包括：包边滑动轨道，所述包边滑动轨道与所述活动支架连接，以使所述活动支架在所述包边气缸的驱动下平稳作动，从而带动所述包边头平稳移动。
本申请的另一个方面还提供了一种用于镜头气密性检测和热压包边的方法，该方法包括：驱动预压杆下压，以对容纳于预设腔体中的待测工件进行按压；在所述腔体和所述待测工件之间形成密封；以及通过向所述腔体内充入测试气体对所述待测工件的密封性进行判定；若所述待测工件的密封性良好，则驱动包边头下压，使所述包边头与所述待测工件的表面接触，并对所述待测工件进行热压包边。
在一个实施方式中，上述在所述腔体和所述待测工件之间形成密封的步骤可包括：向所述腔体内通气，以推动设置于所述腔体中的活塞抵压所述待测工件与所述腔体的内壁之间垫圈，所述垫圈产生形变以夹紧所述待测工件，以在所述腔体和所述待测工件之间形成所述密封。
本申请通过合理运用气密性检测和热压包边结构兼容性，基本实现一体化生产，精简人员配置，提升自动化程度。另外，通过可编程逻辑控制器(PLC程序)对待测工件先进行气密性检测，然后在进行包边处理，实现了气密性不良品的有效探测，有效地降低了废品率。
附图说明
通过阅读参照附图所做出的以下详细描述，本申请的其它特征、目的和有益效果会更明显。不同附图中的相同或相似的元件用相同的附图标记来表示。在附图中：
图1示意性示出了镜头气密性检测和热压包边一体化装置的整体结构图；
图2示意性示出了预压杆下压、进行气密性检测状态下的局部剖视图；
图3示意性示出了包边头下压、进行包边状态下的局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
应理解的是，在本申请中，当元件或层被描述为在另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、直接连接至或联接至另一元件或层，或者可存在介于中间的元件或层。当元件称为“直接位于”另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时，不存在介于中间的元件或层。在说明书全文中，相同的标号指代相同的元件。如本文中使用的，用语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
诸如“在...之下”、“在...下方”、“下”、“在...之上”、“上”等空间相对用语可在本文中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一个元件(另外多个元件)或另一个特征(另外多个特征)的关系。应理解的是，除了附图中描绘的方向之外，空间相对用语还意在涵盖装置在使用中或操作中的不同的方向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将定向为在其它元件或特征“之上”。因此，示例性用语“在...下方”可包含在...之上和在...下方两个方向。
本文中使用的用辞仅用于描述具体实施方式的目的，并不旨在限制本申请。如在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，用语“包括”、“包括有”不排除存在或添加一个或多个其它特征、步骤、元件、部件和/或它们的组合。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
如在本文中使用的，用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语，而不用作表程度的用语，并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以下结合图1至图3具体描述根据本申请实施方式的气密性检测和热压包边装置。
气密性检测和热压包边装置10主要包括气密性检测组件和热压包边组件。
气密性检测组件至少包括如图1所示的气密性工装5。如图2所示，气密性工装5具有容纳待测工件100(如，镜头)的腔体510，腔体510的一侧510a开放，在腔体510的开放的一侧510a，腔体510的内壁与待测工件100密封接触。可选地，在待测工件100与腔体510的内壁之间，设置有能够弹性形变的垫圈501，垫圈501能够夹紧待测工件100，以在待测工件100与腔体510的内壁之间形成密封。在腔体510中，还设置有能够在竖直方向上作往复运动的活塞503，腔体510与上路通道504连通以向腔体510内通气，通入的气体可推动活塞503抵压垫圈501，垫圈501产生形变并夹紧待测工件100，从而在待测工件100与腔体内壁之间形成密封效果。
并且，在腔体510的开放的一侧510a，待测工件100由预压杆4按压，以防止测试气体进入至腔体510后将待测工件100从腔体510中顶出。
在整个生产工艺中，预压杆4可具有以下用途：1)在气密性检测阶段，预压杆4可对待测工件进行按压，以防止测试气体移动待测工件；以及2)在热压包边阶段，预压杆4可保持对待测工件的按压，以配合包边头3完成热压包边。
热压包边组件可包括具有通孔301的包边头3，该通孔301容许预压杆4从中穿过。预压杆4可穿过包边头3的通孔301对准待测工件100。包边头3可与待测工件100接触，以对待测工件100进行热压包边处理。
设置于腔体510中的活塞503具有通孔结构，该通孔与待测工件100对准，同时，活塞503的通孔与下路通道505相连通，形成测试气体进入至腔体510的通路。
可选地，在待测工件100与活塞503之间可设置有具有中空结构的承靠件502，承靠件502的中空结构可与活塞503的通孔相对准，从而为测试气体提供通向待测工件100的通路。承靠件502为弹性体，用于抵消由于预压杆和/或包边头下压而产生的轴向力，以实现在气密性工装5上进行热压包边。
测试气体可由下路通道505进入至腔体510内，具体地，测试气体可由下路通道505进入至活塞503的通孔内，通过一段时间后所形成的内外压强差(即，活塞503的通孔内的压强与大气压强之间的差值)，计算活塞503的通孔内的压强损失，并进一步计算出在充气测试单位时间内气体的泄露值，对待测工件100的气密性进行判定。
如图2所示，可通过活塞503、垫圈501等将经由上路通道504进入至腔体510的气体(上路气)与经由下路通道505和活塞503的通孔进入至腔体510的气体(下路气)隔离开。上路气与下路气具有不同的作用，具体地，上路气用于在待测工件100与腔体510之间形成密封；而下路气用于对待测工件100进行气密性测试。
气密性检测和热压包边装置10还包括预压气缸2。在一个实施方式中，预压气缸2为气动控制气缸，通过对预压气缸2充气，能够驱动预压杆4在竖直方向上的移动。
气密性检测和热压包边装置10还包括包边气缸1。在一个实施方式中，包边气缸1为气动控制气缸，通过对包边气缸1充气，能够驱动包边头3在竖直方向上的移动。
可选地，包边气缸1可通过活动支架6与包边头3连接。包边气缸1充气将驱动活动支架6的移动，而活动支架6的移动将进一步带动包边头3的移动。另外，活动支架6可设置有内置加热棒和/或测温探测头。
为了保证预压杆4和/或包边头3的平稳移动，气密性检测和热压包边装置10还设置有预压滑动导轨7和/或包边滑动轨道8。预压滑动导轨7与预压杆连接，通过例如轴孔配合的方式进行导向，从而使得预压杆能够在竖直方向上平稳移动。包边滑动轨道8与活动支架6连接，通过例如燕尾槽活动导轨的方式进行导向，从而使得活动支架6能够平稳移动，并进一步带动与活动支架6相连的包边头3在竖直方向上平稳移动。
气密性检测和热压包边装置10还可包括用于固定气密性测试组件和热压包边组件的底板及操作台9。底板及操作台9用于固定设备，操作及控制设备运作。
根据本申请示例性实施方式，上述气密性检测和热压包边装置10可具有如下具体操作过程：
启动设备开关；预压气缸2的进气电磁阀接受信号，预压气缸2充气并驱动预压杆4下压，预压杆4通过预压滑动导轨7完成下压，以对待测工件(镜头)100进行按压；
气密性设备(外置设备，与气密性检测组件的气密性工装5连接)启动测试，对镜头进行气密性检测：首先通过上路通道504向腔体510内通气，通入的气体推动活塞503向上运动，活塞503抵压设置在待测工件100与腔体510的内壁之间的垫圈501并使得垫圈501产生形变，垫圈501夹紧待测工件100以形成密封，随后通过下路通道505向腔体510内通入测试气体对待测工件100的密封性进行判定。
当待测工件的密封性不良时，设备将直接停止运行并报错；当待测工件的密封性良好时，包边气缸1的进气电磁阀接受信号，包边气缸1充气并驱动活动支架6移动，活动支架6带动包边头3通过包边滑动轨道8完成下压，使得包边头3与待测工件100的表面接触，并对待测工件100进行热压包边；包边气缸1和预压气缸2均设定有延时开关时间(具体时间根据作业参数决定)，到预定时间后，包边气缸1和预压气缸2的排气电磁阀接受信号，包边气缸1和预压气缸2退位，从而驱动包边头3和预压杆4上移复位，待测工件100加工完成。
上述气密性检测与热压包边方法可基本实现镜头生产检测过程的自动化作业，精简劳动力，减少不良品，提高镜头产出率并极大地提高产能。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.气密性检测和热压包边装置，其特征在于，所述装置包括：
气密性检测组件，具有容纳待测工件的腔体，所述腔体的一侧开放，其中，在所述腔体的开放的一侧，所述腔体的内壁与所述待测工件密封接触，所述待测工件由预压杆按压，以防止测试气体进入至所述腔体后移动所述待测工件；以及
热压包边组件，包括具有通孔的包边头，所述通孔容许所述预压杆从中穿过，
其中，在所述待测工件与所述腔体的内壁之间设置有能够弹性形变的垫圈；
其中，所述腔体中设置有能够在竖直方向上作往复运动的活塞，所述腔体与上路通道连通以向所述腔体内通气，以推动所述活塞抵压所述垫圈，所述垫圈产生形变并夹紧所述待测工件，从而在所述待测工件与所述腔体内壁之间形成密封效果；以及
其中，所述活塞具有通孔，所述通孔与所述待测工件对准，其中，所述活塞的通孔与下路通道相连通，形成测试气体进入至所述腔体的通路。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述待测工件与所述活塞之间设置有具有中空结构的承靠件。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述承靠件为弹性体。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于固定所述气密性测试组件和所述热压包边组件的底板。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
预压气缸，通过对所述预压气缸进行气动控制，驱动所述预压杆在竖直方向上的移动。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
包边气缸，通过对所述包边气缸进行气动控制，驱动所述包边头在竖直方向上的移动。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述包边气缸通过活动支架与所述包边头连接。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
预压滑动导轨，所述预压滑动导轨与所述预压杆连接，以使所述预压杆在所述预压气缸的驱动下平稳移动。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
包边滑动轨道，所述包边滑动轨道与所述活动支架连接，以使所述活动支架在所述包边气缸的驱动下平稳作动，从而带动所述包边头平稳移动。
10.一种通过权利要求1所述的装置进行镜头气密性检测和热压包边的方法，其特征在于，所述方法包括：
驱动所述预压杆下压，以对容纳于所述预设腔体中的待测工件进行按压；
在所述腔体和所述待测工件之间形成密封；以及
通过向所述腔体内充入测试气体对所述待测工件的密封性进行判定；
若所述待测工件的密封性良好，则驱动包边头下压，使所述包边头与所述待测工件的表面接触，并对所述待测工件进行热压包边。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述腔体和所述待测工件之间形成密封的步骤包括：
向所述腔体内通气，以推动设置于所述腔体中的活塞抵压所述待测工件与所述腔体的内壁之间的垫圈，所述垫圈产生形变以夹紧所述待测工件，以在所述腔体和所述待测工件之间形成所述密封。
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