CN109374237B - Rv减速器无污染气密性快速测量装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RV减速器无污染气密性快速自动测量装置及其方法，属于测试设备领域。本发明通过上密封盖和固定密封底板紧贴RV减速机本体的两侧，构成封闭的密封腔，可在没有螺钉紧固和无端面密封胶密封的情况下，对RV减速机完成减速机气密性的下线快速检测工作，不会对减速机造成损伤和污染。
Description
技术领域
本发明属于测试设备领域，具体涉及一种RV减速器无污染气密性快速测量装置及其方法。
背景技术
RV减速器具有承载能力高、精度高、效率高、传动平稳等一系列优点。广泛的应用于工业机器人、焊接自动化、航空航天等领域，其密封性的好坏，直接影响到减速机内部关键零部件的润滑，进而影响减速机整机寿命。
现有的RV减速器气密性实验主要是利用螺钉将减速机外壳与外部基座固定、输出端面涂抹密封胶后利用螺钉将输出端面与输出端盖固定，形成密封腔体后进行气密性测试。现有的测试方式存在以下不足：(1)、端面涂抹密封胶后，会对减速机本体造成污染，后期很难清理；(2)、利用螺钉进行密封安装，会对对减速机本体造成损伤，后期无法修复；(3)、测试组装过程复杂，人力成本高；(4)、基于以上三点，无法对减速机密封性进行全检或批量性检测。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中RV减速器气密性检测存在的缺陷，并提供一种RV减速器无污染气密性快速测量装置。
本发明所采用的具体技术方案如下：
RV减速器无污染气密性快速测量装置，其包括气压缸、机架、上压盖、上密封盖、支撑底板、密封底板、通气管和三组红外光电对射传感器；所述的气压缸固定于机架上且其活塞杆端部伸入机架内腔中，气压缸上设有松开快换接头及压紧快换接头；所述机架的内腔底部固定有支撑底板，支撑底板上固定有密封底板；待测试的RV减速机本体平放于固定密封底板上；所述气压缸的活塞杆固定有上压盖，上压盖下方固定有上密封盖，上密封盖随着气压缸活塞杆的伸缩上下移动，且气压缸活塞杆的伸缩行程应当满足能使上密封盖和固定密封底板紧贴RV减速机本体的两侧，构成封闭的密封腔；所述的机架侧面上布设有三组红外光电对射传感器，且三组红外光电对射传感器的设置高度不同，分别位于上密封盖的上限位高度、上密封盖的下限位高度和RV减速机本体的放置高度处；所述的通气管一端穿过密封底板连通所述的密封腔，另一端设有测试回路快换接头；所述的测试回路快换接头、松开快换接头、压紧快换接头均接入外部控制气路中。
进一步的，所述的外部控制气路中包括第一减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、压力开关、第三电磁换向阀、第一单向节流阀、第二单向节流阀、第二减压阀、第四电磁换向阀和压力传感器；气源通过管道依次连接储气罐和第一减压阀，然后管道分为第一支路和第二支路；其中所述的第一支路通过第一电磁换向阀后同时与第二电磁换向阀、压力开关以及第三电磁换向阀的进口相连，第三电磁换向阀的一个出口通过第一单向节流阀后连接所述的压紧快换接头，另一个出口通过第二单向节流阀后连接所述的松开快换接头；所述的第二支路依次通过第二减压阀和第四电磁换向阀后，同时与压力传感器以及所述的测试回路快换接头相连。
更进一步的，所述的第一减压阀前端还设有过滤器，第一减压阀后端设有压力表。
进一步的，所述的上密封盖的上限位高度为上密封盖脱离RV减速机本体顶部悬空时的上密封盖高度，所述的上密封盖的下限位高度为上密封盖压紧于RV减速机本体上表面构成所述密封腔时的上密封盖高度；所述的RV减速机本体的放置高度为RV减速机本体平放于固定密封底板上时RV减速机本体的高度范围内任意一点的高度。
进一步的，所述的第一电磁换向阀采用二位二通电磁换向阀，第二电磁换向阀采用二位二通电磁换向阀，第三电磁换向阀采用二位五通电磁换向阀，第四电磁换向阀采用三位三通电磁换向阀，压力开关采用双重压力开关。
进一步的，所述的上密封盖和固定密封底板分别通过螺钉固定于上压盖和支撑底板上。
进一步的，所述的机架呈两个对向侧面缺失的框形。
进一步的，所述的气压缸为双作用气缸。
本发明的另一目的在于提供一种利用上述任一方案所述测量装置的RV减速器无污染气密性快速测量方法，其步骤如下：
1)将测试回路快换接头、松开快换接头、压紧快换接头接入外部控制气路中；调节第一减压阀压力值至上密封盖压紧RV减速机本体构成密封腔所需的最大压力值；调节第二减压阀至气密性测试所需压力值；设定压力开关的峰值压力和谷值压力；调节第一单向节流阀，设定上密封盖的下行速度；调节第二单向节流阀，设定上密封盖的上行速度；
2)设定完毕后开通气源，通过气压缸带动上密封盖向上限位运行，红外光电对射传感器检测上密封盖是否上行到位，达到后停止上密封盖上行；将RV减速机本体放置至密封底板上，红外光电对射传感器检测RV减速机本体是否放置到位；
3)当RV减速机本体放置到位后，开始测试，控制第三电磁换向阀工作在左位，气压缸带动上密封盖下压，与RV减速机本体及密封底板构成封闭的密封腔；上密封盖下压过程中，利用红外光电对射传感器检测上密封盖是否压紧到位，并压力开关控制系统的压力值范围，并输出压力值到位电信号，通过压力开关检测的压力值判断上密封盖是否到位；当上密封盖到位后，控制第一电磁换向阀工作在左位，对上密封盖进行保压，保证上密封盖处于压紧状态；
4)当红外光电对射传感器检测到上密封盖到位、第一电磁换向阀处于左位保压状态且压力开关输出信号正常时，控制第四电磁换向阀工作在右位，对密封腔进行充气，当压力传感器检测的压力值达到气密性测试设定保压值时，压力传感器输出电控制信号，使第四电磁换向阀工作至中位，对密封腔进行保压；
5)当达到保压时间后，读取压力传感器的压力值，若读取压力值与设定保压值一致，则判定该RV减速机本体气密性合格，否则为不合格；
6)该RV减速机本体气密性测试完毕后，控制第四电磁换向阀工作在左位，对密封腔进行泄压，压力传感器检测到压力为0时，控制第四电磁换向阀工作在中位，完成泄压；
7)泄压完毕，红外光电对射传感器检测上密封盖是否处于下限位，检测到上密封盖处于下限位后，控制第一电磁换向阀工作在右位，控制第三电磁换向阀工作至右位，气压缸带动上密封盖上升，当红外光电对射传感器检测上密封盖上行到位后，取下当前测试的RV减速机本体；
8)重复步骤2)～7)，进行RV减速机气密性批量测试。
进一步的，当批量测试完成后，先关闭气源，然后控制第二电磁换向阀工作至左位，上密封盖在重力作用下，下行至下限位，当红外光电对射传感器检测到上密封盖下行到下限位后，复位第二电磁换向阀至右位，关闭测量装置。
本发明相对于现有技术而言，可在没有螺钉紧固和无端面密封胶密封的情况下，对RV减速机完成减速机气密性的下线快速检测工作，不会对减速机造成损伤和污染。
附图说明
图1为RV减速器无污染气密性快速测量装置的正视图；
图2为RV减速器无污染气密性快速测量装置的轴测图；
图3为本发明中外部控制气路的一种实现方式示意图。
图中附图标记为：气压缸1、机架2、上压盖3、上密封盖4、测试回路快换接头5、支撑底板6、密封底板7、三组红外光电对射传感器8、RV减速机本体9、松开快换接头10、压紧快换接头11、气源处理回路A、自动压紧控制回路B、气密性测试回路C、第一减压阀20、第一电磁换向阀21、第二电磁换向阀22、压力开关23、第三电磁换向阀24、第一单向节流阀25、第二单向节流阀26、第二减压阀27、第四电磁换向阀28、压力传感器29。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1所示，为本发明一个较佳实施例中的RV减速器无污染气密性快速测量装置，其主要结构包括气压缸1、机架2、上压盖3、上密封盖4、支撑底板6、密封底板7、通气管和三组红外光电对射传感器8。
在本实施例中，机架2呈两个对向侧面缺失的框形，两侧具有方便搬运的握持部件。气压缸1垂直固定于机架2上且其活塞杆端部伸入机架2内腔中，气压缸1采用双作用气缸，从活塞的两侧交替供气，其中从活塞上方腔体进气时活塞杆下移，从活塞下方腔体进气时活塞杆上移。气压缸1上设有两个快换接头，分别为松开快换接头10及压紧快换接头11，松开快换接头10通过管道连接活塞下方腔体，压紧快换接头11通过管道连接活塞上方腔体。机架2的内腔底部固定有支撑底板6，支撑底板6上通过螺钉固定有水平的密封底板7，密封底板7上表面可以设置密封圈等密封件，待测试的RV减速机本体9平放于固定密封底板7上，当RV减速机本体9受压时其底部与密封件密合不透气。气压缸1的活塞杆固定有上压盖3，上压盖3下方通过螺钉固定有上密封盖4，上密封盖4随着气压缸1活塞杆的伸缩上下移动，且气压缸1活塞杆的伸缩行程应当满足能使上密封盖4紧贴RV减速机本体9的上表面。上密封盖4的底部也设有密封件，上密封盖4和固定密封底板7紧贴RV减速机本体9的两侧，构成封闭的密封腔，用于进行保压气密性测试。机架2侧面上布设有三组红外光电对射传感器8，且三组红外光电对射传感器8的设置高度不同，分别位于上密封盖4的上限位高度、上密封盖4的下限位高度和RV减速机本体9的放置高度处。一般而言，上密封盖4的上限位高度为上密封盖4脱离RV减速机本体9顶部悬空时的上密封盖4高度，悬空距离可根据需要进行调整，以方便取放RV减速机本体9为准。上密封盖4的下限位高度为上密封盖4压紧于RV减速机本体9上表面构成密封腔时的上密封盖4高度。RV减速机本体9的放置高度为RV减速机本体9平放于固定密封底板7上时RV减速机本体9的高度，由于RV减速机本体9本身具有高度，因此取在RV减速机本体9本身高度范围内任意一点的高度即可。红外光电对射传感器8为发射端发出红外光的对射型光电传感器，由发射端和接收端，当检测物到位后，阻挡光路，接收端就动作输出一个信号。三组红外光电对射传感器8能够感应不同部件的位置，对外输出信号，以便于自动控制。通气管一端穿过支撑底板6、密封底板7后连通密封腔，另一端设有测试回路快换接头5。测试回路快换接头5、松开快换接头10、压紧快换接头11均接入外部控制气路中。
外部控制气路的具体结构可以根据需要进行调整，以能够实现气密性测试为准。在本发明的一个较佳实施例中，如图3所示，外部控制气路中包括第一减压阀20、第一电磁换向阀21、第二电磁换向阀22、压力开关23、第三电磁换向阀24、第一单向节流阀25、第二单向节流阀26、第二减压阀27、第四电磁换向阀28和压力传感器29。其中，第一电磁换向阀21采用二位二通电磁换向阀，第二电磁换向阀22采用二位二通电磁换向阀，第三电磁换向阀24采用二位五通电磁换向阀，第四电磁换向阀28采用三位三通电磁换向阀，压力开关23采用双重压力开关。
外部控制气路按功能可以分为气源处理回路A，自动压紧控制回路B，气密性测试回路C三部分。
气源处理回路A上设有第一减压阀20，用其进行压紧回路压力的设定。自动压紧控制回路B上设有第一电磁换向阀21、第二电磁换向阀22，利用该组换向阀控制压紧系统的压紧-保压-松开动作。自动压紧控制回路B上设有压力开关23，利用其进行压紧回路峰值压力和谷值压力的设定并完成电控制信号的输出。自动压紧控制回路B上还设有速度控制回路D，利用第三电磁换向阀24完成气压缸压紧和松开动作的转换，利用第二单向节流阀26完成气压缸松开行程速度的设定，利用第一单向节流阀25完成气压缸压紧行程速度的设定。气密性测试回路C上设有第二减压阀27，利用其进行气密性测试保压压力的设定。气密性测试回路C上设有第四电磁换向阀28，利用其完成测试回路充压-保压-泄压等动作。气密性测试回路C上还设有压力传感器29，利用其完成保压压力值的读取、密封腔是否有泄漏的判定。
外部控制气路的具体连接方式如下：气源通过管道依次连接储气罐和第一减压阀20，第一减压阀20后方的管道分为第一支路和第二支路。其中第一支路通过第一电磁换向阀21后同时与第二电磁换向阀22、压力开关23以及第三电磁换向阀24的进口相连，第三电磁换向阀24的一个出口通过第一单向节流阀25后连接压紧快换接头11，另一个出口通过第二单向节流阀26后连接松开快换接头10。第二支路依次通过第二减压阀27和第四电磁换向阀28后，同时与压力传感器29以及测试回路快换接头5相连。
该控制回路的优点为：1)利用第一减压阀20、第二减压阀27可完成双压控制，同一气源可满足自动压紧控制回路B和气密性测试回路C不同的压力需求；2)回路上设有压力开关23，可保证回路压力值在设定的最小压力和最大压力区间之内，保证该回路运行的安全性和稳定性，其可输出开关量，方便系统进行电气自动化控制；3)利用第一单向节流阀25、第二单向节流阀26可调节密封盖下行和上行的速度，提高测试效率；4)利用压力传感器29与外部电气控制系统配合，可实现密封腔压力值的实时监控和气密性是否合格的判定。
另外，为了气路安全，第一减压阀20前端还可以设有过滤器，后端可以设有压力表进行压力显示。
基于上述测量装置的RV减速器无污染气密性快速测量方法，其步骤如下：
1)将测试回路快换接头5、松开快换接头10、压紧快换接头11按图3所示接入外部控制气路中。调节第一减压阀20压力值至上密封盖4压紧RV减速机本体9构成密封腔所需的最大压力值(管内气压)；调节第二减压阀27至气密性测试所需压力值(管内气压)。设定压力开关23的峰值压力和谷值压力，一般而言，当上密封盖4压紧RV减速机本体9时，气路中需要有一定的压力，该压力一般在一定范围内，可根据该范围确定一个判断上密封盖4是否压紧到位的阈值压力。当压力偏离该范围的话可能存在异常情况。因此可根据实际情况设置峰值压力和谷值压力对压力开关23输出信号是否正常进行判断。调节第一单向节流阀25的开度，设定上密封盖4的下行速度；调节第二单向节流阀26的开度，设定上密封盖4的上行速度。开度与速度之间的具体对应关系可通过调试确定。
2)设定完毕后开通气源，通过气压缸1带动上密封盖4向上限位运行，红外光电对射传感器8检测上密封盖4是否上行到位，达到后停止上密封盖4上行；将RV减速机本体9放置至密封底板7上，红外光电对射传感器8检测RV减速机本体9是否放置到位。
3)当RV减速机本体9放置到位后，开始测试，控制第三电磁换向阀24工作在左位，气压缸1带动上密封盖4下压，与RV减速机本体9及密封底板7构成封闭的密封腔；上密封盖4下压过程中，利用红外光电对射传感器8检测上密封盖4是否压紧到位，并压力开关23控制系统的压力值范围，并输出压力值到位电信号，通过压力开关23检测的压力值判断上密封盖4是否到位；当上密封盖4到位后，控制第一电磁换向阀21工作在左位，对上密封盖4进行保压，保证上密封盖处于压紧状态。
4)当红外光电对射传感器8检测到上密封盖到位、第一电磁换向阀21处于左位保压状态且压力开关23输出信号正常时，控制第四电磁换向阀28工作在右位，对密封腔进行充气，当压力传感器29检测的压力值达到气密性测试设定保压值时，压力传感器29输出电控制信号，使第四电磁换向阀28工作至中位，对密封腔进行保压。
5)当达到保压时间后，读取压力传感器29的压力值，若读取压力值与设定保压值一致，则判定该RV减速机本体9气密性合格，否则为不合格。实施例中可利用时间继电器实现系统保压时间的设定。
6)该RV减速机本体9气密性测试完毕后，控制第四电磁换向阀28工作在左位，对密封腔进行泄压，压力传感器29检测到压力为0时，控制第四电磁换向阀28工作在中位，完成泄压，并为下次测试做好准备。
7)测试回路泄压完毕，红外光电对射传感器8检测上密封盖4是否处于下限位，检测到上密封盖4处于下限位后，控制第一电磁换向阀21工作在右位，控制第三电磁换向阀24工作至右位，气压缸1带动上密封盖4上升，当红外光电对射传感器8检测上密封盖4上行到位后，取下当前测试的RV减速机本体9。
8)重复步骤2)～7)，进行RV减速机气密性批量测试。
9)当批量测试完成后，先关闭气源，然后控制第二电磁换向阀22工作至左位，上密封盖4在重力作用下，下行至下限位，当红外光电对射传感器8检测到上密封盖4下行到下限位后，复位第二电磁换向阀22至右位，关闭测量装置。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种RV减速器无污染气密性快速测量装置的RV减速器无污染气密性快速测量方法，其特征在于，所述装置包括气压缸(1)、机架(2)、上压盖(3)、上密封盖(4)、支撑底板(6)、密封底板(7)、通气管和三组红外光电对射传感器(8)；所述的气压缸(1)固定于机架(2)上且其活塞杆端部伸入机架(2)内腔中，气压缸(1)上设有松开快换接头(10)及压紧快换接头(11)；所述机架(2)的内腔底部固定有支撑底板(6)，支撑底板(6)上固定有密封底板(7)；待测试的RV减速机本体(9)平放于固定密封底板(7)上；所述气压缸(1)的活塞杆固定有上压盖(3)，上压盖(3)下方固定有上密封盖(4)，上密封盖(4)随着气压缸(1)活塞杆的伸缩上下移动，且气压缸(1)活塞杆的伸缩行程应当满足能使上密封盖(4)和固定密封底板(7)紧贴RV减速机本体(9)的两侧，构成封闭的密封腔；所述的机架(2)侧面上布设有三组红外光电对射传感器(8)，且三组红外光电对射传感器(8)的设置高度不同，分别位于上密封盖(4)的上限位高度、上密封盖(4)的下限位高度和RV减速机本体(9)的放置高度处；所述的通气管一端穿过密封底板(7)连通所述的密封腔，另一端设有测试回路快换接头(5)；所述的测试回路快换接头(5)、松开快换接头(10)、压紧快换接头(11)均接入外部控制气路中；
所述的外部控制气路中包括第一减压阀(20)、第一电磁换向阀(21)、第二电磁换向阀(22)、压力开关(23)、第三电磁换向阀(24)、第一单向节流阀(25)、第二单向节流阀(26)、第二减压阀(27)、第四电磁换向阀(28)和压力传感器(29)；气源通过管道依次连接储气罐和第一减压阀(20)，然后管道分为第一支路和第二支路；其中所述的第一支路通过第一电磁换向阀(21)后同时与第二电磁换向阀(22)、压力开关(23)以及第三电磁换向阀(24)的进口相连，第三电磁换向阀(24)的一个出口通过第一单向节流阀(25)后连接所述的压紧快换接头(11)，另一个出口通过第二单向节流阀(26)后连接所述的松开快换接头(10)；所述的第二支路依次通过第二减压阀(27)和第四电磁换向阀(28)后，同时与压力传感器(29)以及所述的测试回路快换接头(5)相连；
所述的上密封盖(4)的上限位高度为上密封盖(4)脱离RV减速机本体(9)顶部悬空时的上密封盖(4)高度，所述的上密封盖(4)的下限位高度为上密封盖(4)压紧于RV减速机本体(9)上表面构成所述密封腔时的上密封盖(4)高度；所述的RV减速机本体(9)的放置高度为RV减速机本体(9)平放于固定密封底板(7)上时RV减速机本体(9)的高度范围内任意一点的高度；
所述的第一减压阀(20)前端还设有过滤器，第一减压阀(20)后端设有压力表；
RV减速器无污染气密性快速测量方法，步骤如下：
1)将测试回路快换接头(5)、松开快换接头(10)、压紧快换接头(11)接入外部控制气路中；调节第一减压阀(20)压力值至上密封盖(4)压紧RV减速机本体(9)构成密封腔所需的最大压力值；调节第二减压阀(27)至气密性测试所需压力值；设定压力开关(23)的峰值压力和谷值压力；调节第一单向节流阀(25)，设定上密封盖(4)的下行速度；调节第二单向节流阀(26)，设定上密封盖(4)的上行速度；
2)设定完毕后开通气源，通过气压缸(1)带动上密封盖(4)向上限位运行，红外光电对射传感器(8)检测上密封盖(4)是否上行到位，达到后停止上密封盖(4)上行；将RV减速机本体(9)放置至密封底板(7)上，红外光电对射传感器(8)检测RV减速机本体(9)是否放置到位；
3)当RV减速机本体(9)放置到位后，开始测试，控制第三电磁换向阀(24)工作在左位，气压缸(1)带动上密封盖(4)下压，与RV减速机本体(9)及密封底板(7)构成封闭的密封腔；上密封盖(4)下压过程中，利用红外光电对射传感器(8)检测上密封盖(4)是否压紧到位，并压力开关(23)控制系统的压力值范围，并输出压力值到位电信号，通过压力开关(23)检测的压力值判断上密封盖(4)是否到位；当上密封盖(4)到位后，控制第一电磁换向阀(21)工作在左位，对上密封盖(4)进行保压，保证上密封盖处于压紧状态；
4)当红外光电对射传感器(8)检测到上密封盖到位、第一电磁换向阀(21)处于左位保压状态且压力开关(23)输出信号正常时，控制第四电磁换向阀(28)工作在右位，对密封腔进行充气，当压力传感器(29)检测的压力值达到气密性测试设定保压值时，压力传感器(29)输出电控制信号，使第四电磁换向阀(28)工作至中位，对密封腔进行保压；
5)当达到保压时间后，读取压力传感器(29)的压力值，若读取压力值与设定保压值一致，则判定该RV减速机本体(9)气密性合格，否则为不合格；
6)该RV减速机本体(9)气密性测试完毕后，控制第四电磁换向阀(28)工作在左位，对密封腔进行泄压，压力传感器(29)检测到压力为0时，控制第四电磁换向阀(28)工作在中位，完成泄压；
7)泄压完毕，红外光电对射传感器(8)检测上密封盖(4)是否处于下限位，检测到上密封盖(4)处于下限位后，控制第一电磁换向阀(21)工作在右位，控制第三电磁换向阀(24)工作至右位，气压缸(1)带动上密封盖(4)上升，当红外光电对射传感器(8)检测上密封盖(4)上行到位后，取下当前测试的RV减速机本体(9)；
8)重复步骤2)～7)，进行RV减速机气密性批量测试。
2.如权利要求1所述的RV减速器无污染气密性快速测量方法，其特征在于，所述的第一电磁换向阀(21)采用二位二通电磁换向阀，第二电磁换向阀(22)采用二位二通电磁换向阀，第三电磁换向阀(24)采用二位五通电磁换向阀，第四电磁换向阀(28)采用三位三通电磁换向阀，压力开关(23)采用双重压力开关。
3.如权利要求1所述的RV减速器无污染气密性快速测量方法，其特征在于，所述的上密封盖(4)和固定密封底板(7)分别通过螺钉固定于上压盖(3)和支撑底板(6)上。
4.如权利要求1所述的RV减速器无污染气密性快速测量方法，其特征在于，所述的机架(2)呈两个对向侧面缺失的框形。
5.如权利要求1所述的RV减速器无污染气密性快速测量方法，其特征在于，所述的气压缸(1)为双作用气缸。
6.如权利要求1所述的RV减速器无污染气密性快速测量方法，其特征在于，当批量测试完成后，先关闭气源，然后控制第二电磁换向阀(22)工作至左位，上密封盖(4)在重力作用下，下行至下限位，当红外光电对射传感器(8)检测到上密封盖(4)下行到下限位后，复位第二电磁换向阀(22)至右位，关闭测量装置。
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