CN109932144A - 工件密封性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了工件密封性测试装置，包括机架、工件装卡平移机构、气密连接结构和气压输送检测机构，其中，工件装卡平移机构，设置于所述机架上用于固定待测工件并将其移动至工位；气密连接结构，固定于所述机架上且位于所述工件装卡平移机构的一侧，用于将测试气体输入到待测工件进行测试；气压输送检测机构，固定于所述机架的背面将固定压力输送至待测工件并检测其是否合格。本发明的有益效果是，通过设置工件装卡平移机构和气密连接结构，保证充气测压时工件与充气管路之间的密封；通过设置充压行程块并且在平衡导杆的两端固定板上设置限位调节螺栓，从而实现准确控制待测工件的充气量，准确的控制待测工件的内腔气压。
Description
技术领域
本发明涉及产品检测设备领域，特别是工件密封性测试装置。
背景技术
当前测试密封盒的密封性主要有以下两种方法：
1、把所有密封口手动或自动封堵沉入水中，通过充气口充气，观察气泡判断是否泄漏。该方法通过肉眼观察容易造成误判，且因水浸会造成产品锈蚀。
2、把所有密封口手动或自动封堵，测试气体通过测试仪器进入工件，通过传感器判断工件内腔压力变化，从而确定是否泄漏。该方法检测过程中需要在气压管路中用到电磁阀，但是电磁阀使用过程中会出现阀芯关闭不紧密的情况，造成检测失误。
参考文献CN103091055一种工件气密性测试装置，该装置通过气缸推动推杆，配合工件槽将工件加紧密封，在实际应用中，该结构过于简单，无法确保工件内腔密封的效果，且气缸压缩行程无法控制，即无法控制待测工件内腔的气压，也就无法进行标准自动化的检测。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有结构过于简单，无法确保工件内腔密封的效果，且气缸压缩行程无法控制，即无法控制待测工件内腔的气压问题，设计了一种工件密封性测试装置。
实现上述目的本发明的技术方案为，工件密封性测试装置，包括机架、工件装卡平移机构、气密连接结构和气压输送检测机构，其中，工件装卡平移机构，设置于所述机架上用于固定待测工件并将其移动至工位；气密连接结构，固定于所述机架上且位于所述工件装卡平移机构的一侧，用于将测试气体输入到待测工件进行测试；气压输送检测机构，固定于所述机架的背面将固定压力输送至待测工件并检测其是否合格；其中，所述工件装卡平移机构包括互相垂直设置的X向平移机构和Y向平移机构，实现将待测工件在工作平面上任意移动；气压输送检测机构包括充压气缸，通过控制充压气缸的活塞行程保证待测件输送气压的稳定。
所述机架的一侧还设置有外部控制总阀，所述外部控制总阀与所述工件装卡平移机构连接并驱动其动作。
所述Y向平移机构包括固定于所述机架顶部平面的Y向滑轨，设置于所述Y向滑轨上且可沿滑轨滑动的Y向移动座；
所述X向平移机构包括固定在所述Y向移动座顶部平面的X向滑轨，设置于所述X向滑轨上且可沿滑轨滑动的X向移动座；
所述Y向移动座的一侧固定有用于驱动其移动的Y向驱动缸，所述X向移动座的一侧固定有用于驱动其移动的X向驱动缸。
所述X向移动座的顶部平面上固定有用于装卡待测工件的工件座，所述工件座的结构与待测工件的外部形状相契合，保证工件在所述工件座中不会松动。
所述气密连接结构包括固定于所述机架上且靠近所述工件装卡平移机构的冲压座、设置于冲压座的头部用于对待测工件的连接口进行密封的密封垫、将密封垫固定在冲压座上的锁头，所述锁头与所述冲压座通过螺纹连接，所述密封垫可以随时更换。
所述气压输送检测机构还包括，固定于所述机架上且位于所述充压气缸上方的充压驱动气缸、设置于充压驱动气缸与所述充压气缸中间位置的充压行程块、设置于所述充压气缸一侧的气泵、与所述冲压气缸和所述冲压座连通用于检测待测件气压变化的压力检测仪表。
所述充压驱动气缸与所述充压气缸通过平衡导杆连接，保证两者动作稳定，所述充压行程块设置于所述平衡导杆上且可沿所述平衡导杆自由滑动，所述平衡导杆的两端固定板上分别设置有限制所述充压行程块移动距离的限位调节螺栓。
所述气压输送检测机构还包括充压驱动气缸电磁阀，所述充压驱动气缸电磁阀设置于所述气泵与所述充压驱动气缸之间为所述充压驱动气缸提供动力并控制其动作。
所述气压输送检测机构通过所述气密连接结构与待测工件连通，且三者配套设置，为提高工作效率，本发明可以采用多工位设计，同时设置三套机构并排设置于所述机架上。
本发明可以采用2排3列的布置形式将6个工件座设置于所述工件装卡平移机构的顶部平面上，靠近所述气密连接结构的3个工件座同步动作并进行检测，远离所述气密连接结构的3个工件座用于放置待检测工件，加快整体的工件检测进程。
其有益效果在于，1.通过设置工件装卡平移机构和气密连接结构，保证充气测压时工件与充气管路之间的密封。将工件放置在工件座上，工件座固定在工件装卡平移机构上并由XY向驱动缸带动至冲压座位置，由于工件与工件座的外部形状契合，工作座在X向移动座上的位置固定且唯一，所以通过XY向驱动缸可以保证将工件准确的移动到冲压座的位置，且冲压座上采用密封垫，Y向驱动缸可以提供工件与密封垫之间的稳定压力，保证每个工件与冲压座之间均存在确定的密封压力值，从而在不损伤密封垫的前提下保证工件充气口的密封性。
2.通过设置充压行程块并且在平衡导杆的两端固定板上设置限位调节螺栓，从而实现准确控制待测工件的充气量，准确的控制待测工件的内腔气压。充压驱动气缸的活塞推动充压行程块，充压行程块在平衡导杆上移动并推动充压气缸，充压气缸将缸内的气体挤压进待测工件，因为充压行程块的移动距离受限于两个限位调节螺栓所限制的距离，所以通过调整限位调节螺栓即可控制充压气缸的充气量，进而准确的控制待测件内腔的测量压力值。
附图说明
图1是本发明的正向轴侧图；
图2是本发明的后视结构图；
图3是本发明的密封测试部分正向轴侧示意图；
图4是本发明的密封测试部分后视结构示意图；
图5是本发明的工件装卡平移机构结构示意图；
图6是本发明的气密连接结构示意图；
图7是本发明的气压输送检测机构示意图；
图8是图7的局部放大图；
图9是气压输送检测机构管路连接示意图；
图中，
1、机架；101、外部控制总阀；
2、工件装卡平移机构；201、X向平移机构；2011、X向滑轨；2012、X向移动座；2013、X向驱动缸；202、Y向平移机构；2021、Y向滑轨；2022、Y向移动座；2023、Y向驱动缸；203、工件座；
3、气密连接结构；301、冲压座；302、密封垫；303、锁头；
4、气压输送检测机构；401、充压气缸；402、充压驱动气缸；403、充压行程块；404、气泵；405、压力检测仪表；406、平衡导杆；407、限位调节螺栓；408、充压驱动气缸电磁阀；
5、待测工件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-9所示，工件密封性测试装置，包括机架1、工件装卡平移机构2、气密连接结构3和气压输送检测机构4，其中，工件装卡平移机构2，设置于所述机架1上用于固定待测工件5并将其移动至工位；气密连接结构3，固定于所述机架1上且位于所述工件装卡平移机构2的一侧，用于将测试气体输入到待测工件5进行测试；气压输送检测机构4，固定于所述机架1的背面将固定压力输送至待测工件5并检测其是否合格；其中，所述工件装卡平移机构2包括互相垂直设置的X向平移机构201和Y向平移机构202，实现将待测工件5在工作平面上任意移动；气压输送检测机构4包括充压气缸401，通过控制充压气缸401的活塞行程保证待测件输送气压的稳定；所述机架1的一侧还设置有外部控制总阀，所述外部控制总阀与所述工件装卡平移机构2连接并驱动其动作，所述外部控制总阀用于控制X向平移机构201和Y向平移机构202的位移，进而控制所述工件装卡平移机构2上放置的待测工件5的位置。
如图3-5所示，所述Y向平移机构202包括固定于所述机架1顶部平面的Y向滑轨2021，设置于所述Y向滑轨2021上且可沿滑轨滑动的Y向移动座2022；所述X向平移机构201包括固定在所述Y向移动座2022顶部平面的X向滑轨2011，设置于所述X向滑轨2011上且可沿滑轨滑动的X向移动座2012；所述Y向移动座2022的一侧固定有用于驱动其移动的Y向驱动缸，所述X向移动座2012的一侧固定有用于驱动其移动的X向驱动缸2013，XY向平移机构202的移动方向垂直设置，从而通过两者的线性位移实现X向移动座2012的平面位移；所述X向移动座2012的顶部平面上固定有用于装卡待测工件5的工件座203，工件座203在X向移动座2012进行平面位移的同时移动，所以可以通过XY向驱动缸调节X向移动座2012的平面位置，进而控制工件座203的位置；所述工件座203的结构与待测工件5的外部形状相契合，即待测工件5放入工件座203中会被直接卡死，保证工件测试过程中工件不会松动，(工件座203凹槽的结构可以根据实际工件的形状确定)，进而保证向待测工件5充气时，工件充气口密封性良好。
如图6所示，所述气密连接结构3包括固定于所述机架1上且靠近所述工件装卡平移机构2的冲压座301、设置于冲压座301的头部用于对待测工件5的连接口进行密封的密封垫302、将密封垫302固定在冲压座301上的锁头303，所述锁头303与所述冲压座301通过螺纹连接，所述冲压座301的一端突出接头，接头上开有连通其内腔的通孔，接头的侧面上有螺纹，将密封垫302放置在接头的顶端，然后将锁头303通过螺纹连接，锁头303的顶部开口，供密封垫302部分露出，移动待测工件5，使工件的充气口对准密封垫302中心的通孔并压实，即可进行充气测试工作，所述密封垫302夹在冲压座301与锁头303之间，如果坏损可以随时更换。
如图7-8所示，所述气压输送检测机构4还包括，固定于所述机架1上且位于所述充压气缸401上方的充压驱动气缸402、设置于充压驱动气缸402与所述充压气缸401中间位置的充压行程块403、设置于所述充压气缸401一侧的气泵404、与所述冲压气缸和所述冲压座301连通用于检测待测件气压变化的压力检测仪表405，所述充压驱动气缸402与所述充压气缸401通过平衡导杆406连接，保证两者动作稳定，所述充压行程块403设置于所述平衡导杆406上且可沿所述平衡导杆406自由滑动，所述平衡导杆406的两端固定板上分别设置有限制所述充压行程块403移动距离的限位调节螺栓407，其上所述各部件的工作方式为：充压驱动气缸402作为主动件，通过活塞推动充压行程块403，使得充压行程块403在平衡导杆406上移动，并进一步推动充压气缸401，充压气缸401的活塞将缸体内的气体通过气密连接结构3挤压至待测工件5的内腔，等充压气缸401充气完毕后，由于压力检测仪表405设置在冲压气缸和冲压座301之间，所以充气的过程中，压力检测仪表405即开始测量，待充压完毕后，压力检测仪表405监测气压值在一定时间内是否有较大变化，若低于预设值，则该工件不合格，反之，工件合格；所述气压输送检测机构4还包括充压驱动气缸电磁阀408，所述充压驱动气缸电磁阀408作为整个气压输送检测机构4的总动力源，设置于所述气泵404与所述充压驱动气缸402之间为所述充压驱动气缸402提供动力并控制其动作。
如图4所示，所述气压输送检测机构4通过所述气密连接结构3与待测工件5连通，三个机构一一对应，构成一套独立使用，为提高工作效率，在实际应用中可以采用多工位设计，例如同时设置三套机构并排设置于所述机架1上，三套机构可同时工作增加工作效率。
本发明可以采用2排3列的布置形式将6个工件座203设置于所述工件装卡平移机构2的顶部平面上，靠近所述气密连接结构3的3个工件座203同步动作并进行检测，远离所述气密连接结构3的3个工件座203用于放置待检测工件，加快整体的工件检测进程。
为了详细的说明气压输送检测机构4各管路之间的连接方式，如图9所示(分为实线部分和虚线部分)，实线部分为气缸驱动管路，依次为：充压驱动气缸电磁阀408、气泵404入口端、充压驱动气缸402(如果设置有多个工位，则将各个工位的气泵404相连通)；虚线为充压测试管路：压力检测仪表405、充压气缸401和冲压座301的端口连通。
工作原理：
本发明的使用步骤及对应的工作原理：
1.工件装卡密封过程。将工件放置在工件座203中，开启外部控制总阀，外部控制总阀驱动XY向驱动缸进行伸缩，进而带动XY向移动座2022沿其滑轨移动，工件座203中的工件随之移动到冲压座301的位置，工件的充气口与冲压座301的头部对齐，并在Y向驱动座2023的动力作用下与密封垫302压紧，保证工件充气口密封。
2.工件充压检测过程。打开驱动气缸电磁阀408，电磁阀408驱动充压气缸401的活塞伸出，并推动充压行程块403在平衡导杆406上移动(充压行程块403的移动距离取决于两个限位调节螺栓407之间的预留距离，所以可以通过预先调节两个限位调节螺栓407控制充压行程块403的位移距离)，充压行程块403进而推动充压气缸401的活塞沿其缸体移动，由于充压气缸401的末端与冲压座301和压力检测仪表405连通，为密闭管路，所以充压气缸401活塞移动时会将缸内的气体推向待测工件5的内腔，从而增加待测工件5的内腔压力值，待充压气缸401停止运动之后(即待测工件5内腔的压力值不再受外部影响)，压力检测仪表405监测工件内腔的压力值，如果在一定时间内，压力值没有明显的变化，则说明工件内腔的密封性良好，工件合格，反之，工件内腔存在间隙，工件不合格。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.工件密封性测试装置，包括机架，其特征在于，还包括工件装卡平移机构，设置于所述机架上用于固定待测工件并将其移动至工位；
气密连接结构，固定于所述机架上且位于所述工件装卡平移机构的一侧，用于将测试气体输入到待测工件进行测试；
气压输送检测机构，固定于所述机架的背面将固定压力输送至待测工件并检测其是否合格；
其中，所述工件装卡平移机构包括互相垂直设置的X向平移机构和Y向平移机构，实现将待测工件在工作平面上任意移动；
气压输送检测机构包括充压气缸，通过控制充压气缸的活塞行程保证待测件输送气压的稳定。
2.根据权利要求1所述的工件密封性测试装置，其特征在于，所述机架的一侧还设置有外部控制总阀，所述外部控制总阀与所述工件装卡平移机构连接并驱动其动作。
3.根据权利要求1所述的工件密封性测试装置，其特征在于，所述Y向平移机构包括固定于所述机架顶部平面的Y向滑轨，设置于所述Y向滑轨上且可沿滑轨滑动的Y向移动座；
所述X向平移机构包括固定在所述Y向移动座顶部平面的X向滑轨，设置于所述X向滑轨上且可沿滑轨滑动的X向移动座；
所述Y向移动座的一侧固定有用于驱动其移动的Y向驱动缸，所述X向移动座的一侧固定有用于驱动其移动的X向驱动缸。
4.根据权利要求3所述的工件密封性测试装置，其特征在于，所述X向移动座的顶部平面上固定有用于装卡待测工件的工件座，所述工件座的结构与待测工件的外部形状相契合，保证工件在所述工件座中不会松动。
5.根据权利要求1所述的工件密封性测试装置，其特征在于，所述气密连接结构包括固定于所述机架上且靠近所述工件装卡平移机构的冲压座、设置于冲压座的头部用于对待测工件的连接口进行密封的密封垫、将密封垫固定在冲压座上的锁头，所述锁头与所述冲压座通过螺纹连接，所述密封垫可以随时更换。
6.根据权利要求1所述的工件密封性测试装置，其特征在于，所述气压输送检测机构还包括，固定于所述机架上且位于所述充压气缸上方的充压驱动气缸、设置于充压驱动气缸与所述充压气缸中间位置的充压行程块、设置于所述充压气缸一侧的气泵、与所述冲压气缸和所述冲压座连通用于检测待测件气压变化的压力检测仪表。
7.根据权利要求6所述的工件密封性测试装置，其特征在于，所述充压驱动气缸与所述充压气缸通过平衡导杆连接，保证两者动作稳定，所述充压行程块设置于所述平衡导杆上且可沿所述平衡导杆自由滑动，所述平衡导杆的两端固定板上分别设置有限制所述充压行程块移动距离的限位调节螺栓。
8.根据权利要求6所述的工件密封性测试装置，其特征在于，所述气压输送检测机构还包括充压驱动气缸电磁阀，所述充压驱动气缸电磁阀设置于所述气泵与所述充压驱动气缸之间为所述充压驱动气缸提供动力并控制其动作。
9.根据权利要求1所述的工件密封性测试装置，其特征在于，所述气压输送检测机构通过所述气密连接结构与待测工件连通，且三者配套设置，为提高工作效率，本发明可以采用多工位设计，同时设置三套机构并排设置于所述机架上。
10.根据权利要求1所述的工件密封性测试装置，其特征在于，本发明可以采用2排3列的布置形式将6个工件座设置于所述工件装卡平移机构的顶部平面上，靠近所述气密连接结构的3个工件座同步动作并进行检测，远离所述气密连接结构的3个工件座用于放置待检测工件，加快整体的工件检测进程。
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