CN110017313A - 一种新型气缸性能检测系统及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型气缸性能检测系统及其检测方法，该系统包括机架、气动滑台检测夹具、激光位移传感器、流量测漏仪、主控制机构和气动增压机构，气动滑台检测夹具安装在机架上，气动滑台检测夹具包括夹具气缸和与夹具气缸的输出部位相连接的夹具主体，气动增压机构包括气源、电气比例阀和总电磁阀，气源通过气管与电气比例阀相连接，总电磁阀和流量测漏仪通过气管并连在电气比例阀与夹具主体的进气口之间，气源与夹具气缸的气管之间设有夹具气缸电磁阀，主控制机构分别与激光位移传感器、流量测漏仪、总电磁阀和电气比例阀电性连接。本发明集测试气缸产品的密封性、爬行、泄漏量、输出力等性能于一体，有效保障气缸的性能测试能够一次性完成。
Description
技术领域
本发明涉及气缸检测设备技术领域，更具体地说，是涉及一种新型气缸性能检测系统及其检测方法。
背景技术
以批量生产为特征的气动行业的密封性，作为一项与产品质量密切相关的技术指标，气缸的气体泄漏会导致它在使用中出现失灵，运行异常，效率降低，寿命缩短甚至出现对环境污染等问题。因此气体泄漏检测是十分重要的。市面上检测气缸泄漏的常用方法有浸水法、肥皂泡法、绝对压力法(压降法)和差压法。
浸水法，虽然直观易行，但对被测气缸零件表面有腐蚀作用，给工件带来生锈、杂质浸入等不良影响；微量的泄漏依赖人的器官，具有一定的局限性；带有电子元器件的气缸不允许使用此方法。
肥皂泡法，检测气缸的泄漏量虽然克服了水对气缸零件的腐蚀作用，但要求密封容器的密封性能要好，检测大的气缸则需要更大容积的密封容器；由于依赖人体器官观测肥皂泡大小，测量精度不高。
绝对压力法(压降法)，对气缸无腐蚀作用、测量简单，但要求被测物容积稳定，往往因为被测物或压缩空气的温度变化引起压力失稳，导致检测误差；对微小的泄漏量，压力传感器的最佳工作区域与其满刻度的关系，其精度误差会带来压力损失。是一种比较粗略的泄漏检测方法。
差压法，对被测物和标准大气压进行对比测试，其灵敏度的提高，可有效缩短检测时间，这样可以抵消因容积、零飘、温飘的影响；只与压差传感器的测量范围有关，与测量压力无关。其精度高于绝对压力法。缺点：因气缸规格的不同，额定的泄漏量对应的差压范围比较大(需要多个不同量程的差压传感器才能满足测量要求，这样就会增加试验的复杂和试验费用)
目前市面上，气缸的气密性检测仪器/设备功能单一,不能一次自动测试完成气缸的其他性能，如爬行、泄漏量、输出力等等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种集测试气缸产品的密封性、爬行、泄漏量、输出力等性能于一体的新型气缸性能检测系统及其检测方法，能有效保障测试气缸性能一次完成，方便快捷。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种新型气缸性能检测系统，包括机架、气动滑台检测夹具、激光位移传感器、流量测漏仪、主控制机构和气动增压机构，所述气动滑台检测夹具安装在机架上，所述气动滑台检测夹具与激光位移传感器之间形成气缸产品放置工位，所述气动滑台检测夹具包括夹具气缸和夹具主体，所述夹具气缸的输出部位与夹具主体相连接，所述夹具主体上设有用于与待测气缸产品的气路相对接的对接嘴，所述气动增压机构包括气源、电气比例阀和总电磁阀，所述气源通过气管与电气比例阀相连接，所述总电磁阀和流量测漏仪通过气管并连在电气比例阀与夹具主体的进气口之间，所述气源与夹具气缸的气管之间设有夹具气缸电磁阀，所述主控制机构分别与激光位移传感器、流量测漏仪、总电磁阀和电气比例阀电性连接。
作为优选的，所述总电磁阀与夹具主体的进气口之间的气管设有两条，分别为A通道气管和B通道气管，所述A通道气管上设有第一气缸测漏电磁阀，所述B通道气管上设有第二气缸测漏电磁阀。
作为优选的，该新型气缸性能检测系统还包括用于扫描待测气缸产品上的条码或二维码的产品扫码器，所述产品扫码器与主控制机构电性连接。
作为优选的，该新型气缸性能检测系统还包括显示屏和电气控制箱，所述显示屏安装在电气控制箱上并与主控制机构电连接，所述电气控制箱安装在机架上。
作为优选的，所述控制机构设置为电脑主机，所述电脑主机的单片机上位机与电脑主机的下位机软件系统通过数据包传输方式进行数据传输。
本发明的第二方面提供了一种新型气缸性能检测系统的检测方法，包括以下步骤：
将待测试气缸正确放入到气缸产品放置工位中，通过产品扫码器扫描待测气缸产品上的条码或二维码，获取待测气缸产品的ID；
进入测试流程后，打开夹具气缸电磁阀，气动滑台检测夹具的夹具气缸带动夹具主体夹住待测试气缸，并使夹具主体的对接嘴与待测气缸产品的气路对接，使两者的气路相接通；
选择打开A通道气管或B通道气管，调节电气比例阀输出控制压力，使A通道气管或B通道气管定时加压，流量检测仪定时对保压A通道气管或B通道气管平衡检测，限时检测保压时A通道气管或B通道气管的泄露量的值，并判断其是否在泄漏允许值内；
检测启动压力及行程，调节电气比例阀输出控制压力，测试气缸产品的最小启动压力，并读取激光位移传感器检测到的气缸产品的移动距离；
根据得到的测试数据，判断气缸产品是良品还是不良品；
当一个气缸产品测试完成后，气动滑台检测夹具的夹具气缸带动夹具主体松开气缸产品。
作为优选的，所述泄露量的值包括实时泄露量、最大泄露量、最小泄露量和/或平均泄露量。
作为优选的，在将待测试气缸正确放入到气缸产品放置工位中的步骤之前还包括以下步骤：
打开电源，打开气源，打开电脑软件系统，登录测试人员信息，选择待测试气缸产品型号，设置流体类型，设置测试供给压力。
作为优选的，当一个气缸产品测试完成后，还包括以下步骤：
统计测量总数，计算良品个数和不良品个数，以及良品率。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的结构设计合理，自动化程度高，集测试气缸产品的密封性、爬行、泄漏量、输出力等性能于一体，有效保障了气缸的性能测试能够一次性完成，操作方便快捷。
此外，本发明可以将数据方便的导入ERP系统，可以对产品良率进行分析，可以追溯产品测试信息，可以通过检测来避免气缸漏气、气缸运动行程不流畅、测试产品型号混淆等诸多问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的新型气缸性能检测系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的新型气缸性能检测系统的原理框图；
图3是本发明实施例提供的显示屏的人机界面的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种新型气缸性能检测系统，包括机架1、气动滑台检测夹具2、激光位移传感器3、流量测漏仪4、主控制机构和气动增压机构，下面结合附图对本实施例各个组成部分进行详细说明。
气动滑台检测夹具2安装在机架1上，气动滑台检测夹具2与激光位移传感器3之间形成气缸产品放置工位，气动滑台检测夹具2包括夹具气缸21和夹具主体22，夹具气缸21的输出部位与夹具主体22相连接，夹具主体22上设有进气口和用于与待测气缸产品100的气路相对接的对接嘴。
气动增压机构包括气源5(如气泵)、电气比例阀6和总电磁阀7，气源5通过气管与电气比例阀6相连接，总电磁阀7和流量测漏仪4通过气管并连在电气比例阀6与夹具主体22的进气口之间，气源5与夹具气缸21的气管之间设有夹具气缸电磁阀8，主控制机构分别与激光位移传感器3、流量测漏仪4、总电磁阀7和电气比例阀6电性连接。
在本实施例中，为了能够测试两个通道的泄漏量，相当于能够测试两个独立气缸产品，总电磁阀7与夹具主体22的进气口之间的气管可以设有两条，分别为A通道气管和B通道气管，A通道气管上设有第一气缸测漏电磁阀9，B通道气管上设有第二气缸测漏电磁阀10。当然，在其他实施例中，总电磁阀7与夹具主体22的进气口之间也可以只设置一条气管。
较佳的，该新型气缸性能检测系统还包括用于扫描待测气缸产品上的条码或二维码的产品扫码器11，产品扫码器11与主控制机构电性连接。
较佳的，该新型气缸性能检测系统还包括可供设置、查看、数据的显示屏12和电气控制箱13，显示屏12安装在电气控制箱13上并与主控制机构电连接，电气控制箱13安装在机架1上，与机架1为一体式结构。当然，电气控制箱13也可以与机架1为分体式结构。
在本实施例中，控制机构可以优选设置为电脑主机14，取代了传统的PLC部分，电脑主机14的单片机上位机与电脑主机14的下位机软件系统通过数据包传输方式进行数据传输。
本发明的实施例还提供了一种新型气缸性能检测系统的检测方法，包括以下步骤：
(1)打开电源，打开气源5，打开电脑软件系统，登录测试人员信息，选择待测试气缸产品型号，设置流体类型，设置测试供给压力(如图3所示)；
(2)将待测试气缸100正确放入到气缸产品放置工位中，通过产品扫码器11扫描待测气缸产品上的条码或二维码，获取待测气缸产品的ID；
(3)点击开始测试，进入测试流程后，打开夹具气缸电磁阀8，气动滑台检测夹具2的夹具气缸21带动夹具主体22夹住待测试气缸，并使夹具主体22的对接嘴与待测气缸产品的气路对接，使两者的气路相接通；
(4)选择打开A通道气管或B通道气管，调节电气比例阀6输出控制压力，使A通道气管或B通道气管定时加压，流量检测仪定时对保压A通道气管或B通道气管平衡检测，限时检测保压时A通道气管或B通道气管的泄露量的值，并判断其是否在泄漏允许值内；
其中，泄露量的值可以包括实时泄露量、最大泄露量、最小泄露量和/或平均泄露量。
(5)检测启动压力及行程，调节电气比例阀6输出控制压力，测试气缸产品的最小启动压力，并读取激光位移传感器3检测到的气缸产品的移动距离；
(6)根据得到的测试数据，判断气缸产品是良品(OK)还是不良品(NG)；
(7)当一个气缸产品测试完成后，气动滑台检测夹具2的夹具气缸21带动夹具主体22松开气缸产品。
此外，当一个气缸产品测试完成后，还包括以下步骤：
统计测量总数，计算良品个数和不良品个数，以及良品率。
当结束软件时，检测系统会询问是否保存被测产品参数，可以保存在软件根目录下excel表格.xls。
本实施例的新型气缸性能检测系统采用平衡压力给待测气缸产品保压，通过在单位时间内压力大小变化来判断其气密性；又采用微型激光位移传感器，有效爬行测距0～50mm，重复精度70um；可分别测试AB通道的最大泄漏量、最小泄漏量、以及平均泄漏量(单位：cc/min)，测试精度在0.01cc/min；可测量气缸产品的最小启动压力(单位：KPa)。
同时，可对气缸产品的条码/二维码进行扫描录入，具有防漏测和重复测试功能，方便进行批量测试，并且该系统能够自动判断合格与不合格；自动统计产品良率、总数量等等。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型气缸性能检测系统，其特征在于，包括机架、气动滑台检测夹具、激光位移传感器、流量测漏仪、主控制机构和气动增压机构，所述气动滑台检测夹具安装在机架上，所述气动滑台检测夹具与激光位移传感器之间形成气缸产品放置工位，所述气动滑台检测夹具包括夹具气缸和夹具主体，所述夹具气缸的输出部位与夹具主体相连接，所述夹具主体上设有用于与待测气缸产品的气路相对接的对接嘴，所述气动增压机构包括气源、电气比例阀和总电磁阀，所述气源通过气管与电气比例阀相连接，所述总电磁阀和流量测漏仪通过气管并连在电气比例阀与夹具主体的进气口之间，所述气源与夹具气缸的气管之间设有夹具气缸电磁阀，所述主控制机构分别与激光位移传感器、流量测漏仪、总电磁阀和电气比例阀电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型气缸性能检测系统，其特征在于，所述总电磁阀与夹具主体的进气口之间的气管设有两条，分别为A通道气管和B通道气管，所述A通道气管上设有第一气缸测漏电磁阀，所述B通道气管上设有第二气缸测漏电磁阀。
3.根据权利要求2所述的一种新型气缸性能检测系统，其特征在于，还包括用于扫描待测气缸产品上的条码或二维码的产品扫码器，所述产品扫码器与主控制机构电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型气缸性能检测系统，其特征在于，还包括显示屏和电气控制箱，所述显示屏安装在电气控制箱上并与主控制机构电连接，所述电气控制箱安装在机架上。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种新型气缸性能检测系统，其特征在于，所述控制机构设置为电脑主机，所述电脑主机的单片机上位机与电脑主机的下位机软件系统通过数据包传输方式进行数据传输。
6.一种根据权利要求5所述的新型气缸性能检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待测试气缸正确放入到气缸产品放置工位中，通过产品扫码器扫描待测气缸产品上的条码或二维码，获取待测气缸产品的ID；
进入测试流程后，打开夹具气缸电磁阀，气动滑台检测夹具的夹具气缸带动夹具主体夹住待测试气缸，并使夹具主体的对接嘴与待测气缸产品的气路对接，使两者的气路相接通；
选择打开A通道气管或B通道气管，调节电气比例阀输出控制压力，使A通道气管或B通道气管定时加压，流量检测仪定时对保压A通道气管或B通道气管平衡检测，限时检测保压时A通道气管或B通道气管的泄露量的值，并判断其是否在泄漏允许值内；
检测启动压力及行程，调节电气比例阀输出控制压力，测试气缸产品的最小启动压力，并读取激光位移传感器检测到的气缸产品的移动距离；
根据得到的测试数据，判断气缸产品是良品还是不良品；
当一个气缸产品测试完成后，气动滑台检测夹具的夹具气缸带动夹具主体松开气缸产品。
7.根据权利要求6所述的一种新型气缸性能检测系统的检测方法，其特征在于，所述泄露量的值包括实时泄露量、最大泄露量、最小泄露量和/或平均泄露量。
8.根据权利要求6所述的一种新型气缸性能检测系统的检测方法，其特征在于，在将待测试气缸正确放入到气缸产品放置工位中的步骤之前还包括以下步骤：
打开电源，打开气源，打开电脑软件系统，登录测试人员信息，选择待测试气缸产品型号，设置流体类型，设置测试供给压力。
9.根据权利要求6所述的一种新型气缸性能检测系统的检测方法，其特征在于，当一个气缸产品测试完成后，还包括以下步骤：
统计测量总数，计算良品个数和不良品个数，以及良品率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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