CN114088011A - 一种空气弹簧检测方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轨道交通技术领域，涉及空气弹簧质量检测技术，具体涉及一种空气弹簧检测方法及设备。通过向空气弹簧充气的方式使空气弹簧的气囊鼓涨，利用影像采集部件围绕空气弹簧转动和移动，使影像采集部件正对检测部位，以提高所采集影像的质量。将采集的空气弹簧表面影像，传输到电脑，由检测软件或人工进行进行影像比对，从而实现对空气弹簧的外观检测。同时通过检测保压过程的压力变化，来检测空气弹簧的气密性。利用一个工位上的设备，同时进行外观检测和气密性检测，减少了工序、节省了工位、缩短了检测时间、提高了检测效率；而且检测人员远离检测设备，保证了检测人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，涉及空气弹簧质量检测技术，具体涉及一种空气弹簧检测方法及设备。
背景技术
空气弹簧是轨道交通车辆减振系统的关键部件，为了保证轨道交通安全运行，有必要定期对空气弹簧进行检修。通常将空气弹簧拆卸后集中在一起进行检修。为了提高检修效率，有必要设置空气弹簧自动化空气弹簧检修线。
整个自动化空气弹簧检修线分为：立库区、外观检测区、拆卸区、前处理区、组装区、后处理区和刚度测试区。在外观检测区需要对空气弹簧进行外观和气密性检测，以确定检修所需要更换的零部件，确定检修的工艺路径。
目前空气弹簧外观质量检测主要依靠人工检测，检测精度和覆盖面较低，检测效率低。而且在检测过程中需要向空气弹簧充气，存在安全隐患。
经专利检索，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：
1、申请号为“202110586542.1”、申请日为“2021.05.27”、公开号为“CN113310518A”、公开日为“2021.08.27”、名称为“空气弹簧表面质量视觉检测系统”、申请人为“北京交通大学”的中国发明专利，该发明专利涉及一种空气弹簧表面质量视觉检测系统，包括：基体；水平驱动件，安装于基体上；水平滑动组件，安装于基体上，与水平驱动件连接；垂直驱动件，安装于水平滑动组件上；垂直滑动组件，安装于水平滑动组件上，并与垂直驱动件连接；旋转驱动件，安装于垂直滑动组件上；旋转件，与旋转驱动件转动连接；视觉单元，安装于旋转件上；测量装置，安装于旋转件上，位于视觉单元一侧，用于测量空气弹簧尺寸和检测空气弹簧胶囊扭转偏移量；控制装置，包括分别与水平驱动件、垂直驱动件、旋转驱动件、视觉单元、测量装置电连接的控制器。但该专利机体庞大、结构复杂、检测范围较小、检测时间长、检测效率低。
2、申请号为“201911375313.4”、申请日为“2019.12.27”、公开号为“CN111157187A”、公开日为“2020.05.15”、名称为“一种空簧气密性检测设备及其检测方法”、申请人为“安徽拓扑思汽车零部件有限公司”的中国发明专利，该发明专利提出的一种空簧气密性检测设备，包括：气压调节模块、第一阀门、第二阀门、压差传感器、工件连接端和容器连接端；气压调节模块用于接入气源气压，并用于将气源气压调节为充气气压；气压调节模块的输入端空接时，管道内的气体通过气压调节模块排出；气压调节模块的输出端通过第一阀门和第二阀门分别连接工件连接端和容器连接端；工件连接端用于连接检测工件，容器连接端用于连接标准容器；压差传感器一端连接工件连接端，另一端连接容器连接端。该发明只是用压差法对空簧进行气密性检测，没有涉及空簧外观检测的技术问题。
3、申请号为“201810203320.5”、申请日为“2018.03.13”、公开号为“CN108195276A”、公开日为“2018.06.22”、名称为“空气弹簧钢丝圈位置的检查装置及方法”、申请人为“吉林大学”的中国发明专利，该发明专利涉及一种空气弹簧钢丝圈位置的检查装置及方法，属于无损检测领域。可对空气弹簧钢丝圈位置偏离现象进行检查。该发明由运动控制模块、钢丝圈磁场激励及分布模块、弱磁信号处理模块等组成。其中运动控制模块能够使整体设备按照工作要求稳定运行；钢丝圈磁场激励及分布模块可实现对钢丝圈的边磁化边检测；弱磁信号处理模块可以对检测到的磁信号进行分析与处理。通过模块之间的相互配合可以实现对空气弹簧钢丝圈位置的检查。优点在于：检测方式新颖，可实现在实际工况下的检测，检测灵敏度高，可精确检查钢丝圈的位置。该发明只是对金属的弹簧钢丝圈进行探伤，没有涉及空簧外观检测和气密性检测的技术问题。
上述专利存在：检测项目单一、检测精度低、检测效率低或检测设备复杂等问题，因此有必要改进现有的检测方式及设备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种空气弹簧检测方法及设备。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种空气弹簧检测方法：通过向空气弹簧充气的方式使空气弹簧的气囊鼓涨，利用影像采集部件围绕空气弹簧转动和移动，在转动和移动过程中，采集空气弹簧表面的影像，传输到电脑，由检测软件或人工进行进行影像比对，从而实现对空气弹簧的外观检测。以实现空气弹簧检测机械化和自动化，缩短检测时间、提高检测效率，适应检测生产线的检测速度；同时检测人员远离检测设备，保证了检测人员的人身安全。
进一步地，空气弹簧按照中心轴沿垂向的方向安放在检测座上，然后向空气弹簧充气，使空气弹簧的气囊鼓涨；影像采集部件在水平面转动的同时，还进行垂向移动、水平移动和俯仰摆动，使影像采集部件正对检测部位，以提高所采集影像的质量，以提高检测质量。
进一步地，采用三个均布在空气弹簧外围的影像采集部件，在水平面上围绕空气弹簧同步摆动，每个影像采集部件摆动幅度不小于1200，每个影像采集部件负责采集不小于1200范围的影像。以提高检测速度。
进一步地，在充气后，通过检测保压过程的压力变化，来检测空气弹簧的气密性。在一个工位的设备上同时进行外观检测和气密性检测，减少了工序、节省了工位、简化了检测生产线、提高了效率。
本发明还涉及一种实现上述的空气弹簧检测方法的设备，包括：机架、检测座及空气弹簧，检测座设置在机架内，空气弹簧放置在检测座上。在检测座的上方设置有可升降的密封盖，密封盖下降与空气弹簧密封连接，向空气弹簧充气，使空气弹簧的气囊鼓涨；在机架上还转动设置有影像采集部件，影像采集部件能够围绕空气弹簧转动，用来采集空气弹簧的外观影像。以实现空气弹簧检测机械化和自动化，缩短检测时间、提高检测效率，适应检测生产线的检测速度；同时检测人员远离检测设备，保证了检测人员的人身安全。
进一步地，机架上设置有转动环，影像采集部件连接在转动环上；转动环外周设置有从动轮，电机通过与从动轮啮合的主动轮带动转动环在水平面上转动。使得影像采集部件能够采集空气弹簧外周面各区域的影像。
进一步地，转动环上还设置有影像支架，影像支架包括：固定座、垂向推杆、水平推杆及摆动座；固定座与转动环固定连接，垂向推杆的一端与固定座固定连接，水平推杆与垂向推杆滑动连接，摆动座上与水平推杆滑动连接，影像采集部件安装在摆动座上，摆动座能够让影像采集部件在垂向俯仰摆动。进一步扩大影像采集部件移动范围，使影像采集部件正对检测部位，以提高所采集影像的质量，以提高检测质量。
进一步地，转动环上均布固定连接3个影像支架，3个影像支架分别安装有影像采集部件，转动环带动影像采集部件在水平面上摆动，摆动幅度不小于1200。以提高检测速度。
进一步地，检测座上设置有与不同型号的空气弹簧外形匹配的定位止口、定位孔和定位槽。使空气弹簧能够稳固地安放在检测座，并与空气弹簧密封接触。
进一步地，机架设置有滑轨，检测座滑动设置在滑轨上。以便将检测座在装卸空气弹簧位置与检测空气弹簧位置之间来回滑动，减少装卸的时间、减轻劳动强度、提高检测效率。
本发明的有益效果为：通过向空气弹簧充气的方式使空气弹簧的气囊鼓涨，利用影像采集部件围绕空气弹簧转动和移动，使影像采集部件正对检测部位，以提高所采集影像的质量。将采集的空气弹簧表面影像，传输到电脑，由检测软件或人工进行进行影像比对，从而实现对空气弹簧的外观检测。同时通过检测保压过程的压力变化，来检测空气弹簧的气密性。利用一个工位上的设备，同时进行外观检测和气密性检测，减少了工序、节省了工位、缩短了检测时间、提高了检测效率；而且检测人员远离检测设备，保证了检测人员的人身安全。
附图说明
图1为实施例立体结构示意图，
图2为实施例正视示意图，
图3为实施例正向剖视示意图，
图4为实施例侧视示意图，
图5为实施例侧向剖视示意图，
图6为图2中A-A剖视示意图，
图7为密封盖下降与空气弹簧密封连接正视示意图，
图8为影像支架立体结构示意图，
图9为影像支架正视示意图，
图10为影像支架侧视示意图,
图11为检测座处在准备安放空气弹簧位置立体结构示意图,
图12为检测座将空气弹簧推到检测位置立体结构示意图。
图中：1—机架、11—滑轨、2—检测座、21—定位止口、22—定位孔、23—定位槽、3—空气弹簧、4—转动环、41—从动齿、42—主动轮、5—密封盖、51—密封圈、6—压缸、7—控制屏、8—影像支架、81—固定座、82—垂向推杆、83—水平推杆、84—摆动座、9—影像采集部件。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：
如图1至5所示：空气弹簧检测设备，包括：机架1、检测座2、空气弹簧3、转动环4、密封盖5、压缸6、控制屏7、影像支架8及影像采集部件9。机架1包括：底座、立柱和机顶，底座上设置有滑轨11。
如图11至12所示：检测座2是用来安放被检测的空气弹簧3，检测座2上设置有与不同型号的空气弹簧3外形匹配的定位止口21、定位孔22和定位槽24。使空气弹簧3能够稳固地安放在检测座2上，并与空气弹簧3密封接触，封堵空气弹簧3下部分的通气孔，以便对空气弹簧3充气和进行气密性检测。检测座2滑动设置在滑轨11上。使检测座2能够在装卸空气弹簧3位置与检测空气弹簧3位置之间来回滑动，以减少装卸的时间、减轻劳动强度、提高检测效率。
在机架1的机顶设置有压缸6，压缸6可以是气缸、液压缸或电动缸，在本实施例中采用控制精度高的电动缸。压缸6的压杆向下伸缩，压杆的下端固定设置有密封盖5。压缸6伸缩时，带动密封盖5升降。
如图6所示：密封盖5为圆盘形，密封盖5的下表面设置有与不同型号的空气弹簧3匹配的定位孔及密封圈51。密封盖5下表面与空气弹簧3的上盖接触时会压缩密封圈51，形成端面密封，从而实现密封盖5与空气弹簧3的密封连接。以便向空气弹簧3充气，使空气弹簧3的气囊鼓涨，进行外观及气密性检测。
在机架1上设置有转动环4，转动环4上均布固定有三个影像支架8，三个影像支架8上分别安装有影像采集部件9。
如图6所示：转动环4的外周面设置有从动齿41，步进电机或伺服电机通过带动与从动齿41啮合的主动轮42，带动转动环4绕机架1的中心轴在水平面上转动，从而使得固定在转动环4上的影像采集部件9能够绕处在绕机架1中心的空气弹簧3、在水平面上转动或来回摆动，以便采集空气弹簧3整个外周面的影像。转动环4来回摆动的幅度不小于1200，每个影像采集部件9负责采集不小于1200范围的影像。采用均布的三个影像采集部件9，能够提高检测速度。
如图8至10所示：影像支架8包括：固定座81、垂向推杆82、水平推杆83及摆动座84。固定座81为7字形，7字的上部固定在转动环4上，7字的上部安装有垂向推杆82，垂向推杆82上安装有水平推杆83，水平推杆83上安装有摆动座84，摆动座84上安装影像采集部件9。垂向推杆82、水平推杆83及摆动座84采用电推杆，垂向推杆82能够带动水平推杆83升降，平推杆83能够带动摆动座84在水平方向移动，摆动座84能够带动影像采集部件9在垂向俯仰摆动，进一步扩大影像采集部件9移动范围，使影像采集部件9正对检测部位，以提高所采集影像的质量，以提高检测质量。
本发明的空气弹簧检测方法包括以下步骤：
S1：将检测座2沿滑轨11移动到机架1外侧，将空气弹簧3放置在检测座2上。
S2：将检测座2沿滑轨11移动到机架1中心轴位置，使空气弹簧3位于检测位置。
S3：在控制屏7上操作，控制压缸6向下伸出压杆。带动密封盖5下降，使密封盖5压在空气弹簧3上盖上，与空气弹簧3密封连接。
S4：通过密封盖5向空气弹簧3充气，使空气弹簧3的气囊鼓涨。同时控制压缸6适当上升，空气弹簧3的上盖在气压的作用下随着密封盖5上升，使空气弹簧3的气囊处在便于检测的形状和高度。
S5：控制转动环4在水平面上进行不小于1200幅度的来回摆动。同时控制垂向推杆82、水平推杆83及摆动座84，使影像采集部件9正对检测部位、并控制与空气弹簧3之间的距离，进行影像采集；
S6：将采集的空气弹簧表面影像，传输到电脑，由检测软件或人工进行进行影像比对，从而实现对空气弹簧的外观检测。
S7：在进行影像采集的同时，对空气弹簧3进行保压。通过压力传感器检测空气弹簧3的压力的方式进行气密性检测，也可以在空气弹簧表面刷涂检漏液检测气密性。
S8：切断气源，排出空气弹簧3内的压缩空气。控制压缸6向上收缩压杆，带动密封盖5上升，将检测座2沿滑轨11移动到机架1外侧，卸下完成检测的空气弹簧3，换上待检测的空气弹簧3。
综上所述：本发明的有益效果为：通过向空气弹簧充气的方式使空气弹簧的气囊鼓涨，利用影像采集部件围绕空气弹簧转动和移动，使影像采集部件正对检测部位，以提高所采集影像的质量。将采集的空气弹簧表面影像，传输到电脑，由检测软件或人工进行进行影像比对，从而实现对空气弹簧的外观检测。同时通过检测保压过程的压力变化，来检测空气弹簧的气密性。利用一个工位上的设备，同时进行外观检测和气密性检测，减少了工序、节省了工位、缩短了检测时间、提高了检测效率；而且检测人员远离检测设备，保证了检测人员的人身安全。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的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或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。
Claims (10)
1.一种空气弹簧检测方法，其特征在于：通过向空气弹簧充气的方式使空气弹簧的气囊鼓涨，利用影像采集部件围绕空气弹簧转动和移动，在转动和移动过程中，采集空气弹簧表面的影像，传输到电脑，由检测软件或人工进行进行影像比对，从而实现对空气弹簧的外观检测。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧检测方法，其特征在于：空气弹簧按照中心轴沿垂向的方向安放在检测座上，然后向空气弹簧充气，使空气弹簧的气囊鼓涨；影像采集部件在水平面转动的同时，还进行垂向移动、水平移动和俯仰摆动，使影像采集部件正对检测部位，以提高所采集影像的质量。
3.根据权利要求2所述的空气弹簧检测方法，其特征在于：采用三个均布在空气弹簧外围的影像采集部件，在水平面上围绕空气弹簧同步摆动，每个影像采集部件摆动幅度不小于1200，每个影像采集部件负责采集不小于1200范围的影像。
4.根据权利要求3所述的空气弹簧检测方法，其特征在于：在充气后，通过检测保压过程的压力变化，来检测空气弹簧的气密性。
5.一种实现权利要求1至4任意一项所述的空气弹簧检测方法的设备，包括：机架（1）、检测座（2）及空气弹簧（3），检测座（2）设置在机架（1）内，空气弹簧（3）放置在检测座（2）上，其特征在于：在检测座（2）的上方设置有可升降的密封盖（5），密封盖（5）下降与空气弹簧（3）密封连接，向空气弹簧（3）充气，使空气弹簧（3）的气囊鼓涨；在机架（1）上还转动设置有影像采集部件（9），影像采集部件（9）能够围绕空气弹簧（3）转动，用来采集空气弹簧（3）的外观影像。
6.根据权利要求5所述的实现空气弹簧检测方法的设备，其特征在于：机架（1）上设置有转动环（4），影像采集部件（9）连接在转动环（4）上；转动环（4）外周设置有从动轮（41），电机通过与从动轮（41）啮合的主动轮（42）带动转动环（4）在水平面上转动。
7.根据权利要求6所述的实现空气弹簧检测方法的设备，其特征在于：转动环（4）上还设置有影像支架（8），影像支架（8）包括：固定座（81）、垂向推杆（82）、水平推杆（83）及摆动座（84）；固定座（81）与转动环（4）固定连接，垂向推杆（82）的一端与固定座（81）固定连接，水平推杆（83）与垂向推杆（82）滑动连接，摆动座（84）上与水平推杆（83）滑动连接，影像采集部件（9）安装在摆动座（84）上，摆动座（84）能够让影像采集部件（9）在垂向俯仰摆动。
8.根据权利要求7所述的实现空气弹簧检测方法的设备，其特征在于：转动环（4）上均布固定连接3个影像支架（8），3个影像支架（8）分别安装有影像采集部件（9），转动环（4）带动影像采集部件（9）在水平面上摆动，摆动幅度不小于1200。
9.根据权利要求8所述的实现空气弹簧检测方法的设备，其特征在于：检测座（2）上设置有与不同型号的空气弹簧（3）外形匹配的定位止口（21）、定位孔（22）和定位槽（24）。
10.根据权利要求9所述的实现空气弹簧检测方法的设备，其特征在于：机架（1）设置有滑轨（11），检测座（2）滑动设置在滑轨（11）上。
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