CN116344293A - 真空注油机和真空注油方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及球管注油设备技术领域，提出了一种真空注油机和真空注油方法，其中，真空注油机用于向球管中注油，真空注油机包括：真空箱，真空箱用于放置绝缘油，绝缘油能够浸没具有开口的球管；油循环装置，油循环装置用于向球管通高压电，使球管能够产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡；夹具组件，设置于真空箱内，夹具组件用于夹持球管和球管的上盖，在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上。本申请提供的真空注油机在真空环境下浸没球管注油，配合向球管通高压电排气，提高了注油效率和球管良品率。

Description

真空注油机和真空注油方法

技术领域

本申请涉及球管注油设备技术领域，具体而言，涉及一种真空注油机和一种真空注油方法。

背景技术

X光机等高压球管设备广泛应用于工业探伤诊断，X光设备的X光球管目前主要采用油浸式绝缘。由于X光设备内的射线源需要注入高质量的绝缘油，真空注油机系统是X光球管及各类充油高压电力设备真空注油的有效解决方案。

为满足球管及管芯的精密性要求，生产过程中通常采用真空注油机进行真空注油。相关技术中，球管注油的工艺方法是在真空环境下沿管壁缓慢滴注，注油的过程中对球管进行摇晃和静置来排出球管内的气泡，该注油方法耗时较长。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术或相关技术中为球管注油耗时较长的问题。

为此，本申请第一方面提出了一种真空注油机。

本申请第二方面提出了一种真空注油方法。

有鉴于此，本申请提出了一种真空注油机，真空注油机用于向球管中注油，真空注油机包括：真空箱，真空箱用于放置绝缘油，绝缘油能够浸没具有开口的球管；油循环装置，油循环装置用于向球管通高压电，使球管能够产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡；夹具组件，设置于真空箱内，夹具组件用于夹持球管和球管的上盖，在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上。

本申请提供的真空注油机主要用于向球管中注油。真空注油机包括真空箱、油循环装置和夹具组件。具体地，真空箱可以为球管的注油的过程中提供真空环境，避免球管接触到空气。在真空箱内设置有夹具组件，由于注油的过程需要打开球管的上盖，使绝缘油能够注入到球管内，夹具组件需要分别夹持球管和球管的上盖，完成夹持后，向真空箱内加入绝缘油，绝缘油浸没整个球管。由于夹具组件的高度低于球管的高度，当绝缘油浸没球管的时候，夹具组件也被完全浸没。

进一步地，利用油循环装置向球管通高压电，使球管能够产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡。在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上，完成注油。需要说明，本申请中球管集成了高压变压器，向球管通高压电的电压为400V左右的交流电压。

需要说明，本申请中气泡量低于预设阈值是指预设时间无气泡析出，例如：5分钟内无气泡析出。在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上。从注油到合盖，球管的整个注油过程都在绝缘油液中完成。

本申请通过在真空箱内加入绝缘油并浸没球管，配合高压电排气的方法为球管注油。与相关技术中的边滴注边排气的注油方法不同的是，本申请先将球管内注满油，再利用高压电带动油循环排气，带出藏在或卡在球管内的气体，提高了排气的速度。而且在真空环境下操作，可以减少气体和水分在油中的溶解含量。完全浸没球管和夹具组件，避免了夹具组件因接触空气而在其表面携带气体。本申请提供的真空注油机在真空环境下浸没球管注油，配合向球管通高压电排气，提高了注油效率和球管良品率。

另外，本申请提供的上述技术方案中的真空注油机还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，球管设有接插件，油循环装置包括：高压电路，用于与球管的接插件连接；高压控制系统，与高压电路电连接，用于控制高压电路的电压值和电流值。

在该技术方案中，本申请提供的球管集成了高压变压器，向球管通高压电的电压为400V左右的交流电压。在球管上设置有接插件。油循环装置包括高压电路和高压控制系统。高压电路用于与球管的接插件连接，向球管通高压电后，球管上的高压变压器会产生电场与磁场，驱动油液快速运动，以提高排气效率。高压控制系统与高压电路电连接，用于控制高压电路的电压值和电流值，通过调整电压，可以控制油循环的速度。

在上述任一技术方案中，夹具组件包括：第一夹具，设置于真空箱内，第一夹具用于夹持球管；第二夹具，设置于真空箱内，与第一夹具相对设置，第二夹具用于夹持球管的上盖和移动球管的上盖。

在该技术方案中，夹具组件包括第一夹具和第二夹具，第一夹具和第二夹具都设置在真空箱内。具体地，第一夹具用于夹持球管，并且第一夹具可以驱动球管在水平方向上转动，以改变球管开口的朝向。第二夹具用于夹持球管的上盖，第二夹具能够在水平和竖直方向上调节球管的上盖的位置，以在注油完成后，将球管的上盖与球管的开口对准，进行球管的密封。

在上述任一技术方案中，真空注油机，还包括：运动平台，设置于真空箱内，夹具组件位于运动平台上，运动平台能够带动球管在绝缘油中转动，以排出绝缘油中的气泡。

在该技术方案中，真空注油机还包括运动平台，运动平台位于真空箱内，夹具组件设置在运动平台上，运动平台转动时，可以带动球管转动，运动平台可以使球管在水平方向上旋转300度。并且运动平台具有较高的加速度，可以使球管在绝缘油中较快的加速或减速，进而使气泡可以多角度溢出。

在上述任一技术方案中，真空注油机，还包括：过滤件，设置于真空箱内，过滤件位于运动平台下方，过滤件用于过滤出绝缘油中的杂质；第一油喷嘴，设置于真空箱的底部，第一油喷嘴用于清洁杂质。

在该技术方案中，真空注油机还包括过滤件和第一油喷嘴。具体地，过滤件位于运动平台下方，过滤件用于过滤出绝缘油中的杂质。具体而言，过滤件可以为漏筛，漏筛为带有多个上大下小漏孔的金属平面，漏筛卡在真空箱的侧壁上，高度可以调节。漏筛可以使固体杂质漏到真空箱的底部，并且能够阻碍固体杂质重新返回到漏筛上面的绝缘油中。在真空箱的底部还设置有第一油喷嘴，第一油喷嘴可以冲走杂质，保证真空箱内的清洁。

在上述任一技术方案中，真空注油机，还包括：图像采集装置，设置于真空箱内，图像采集装置用于采集球管内的绝缘油图像，以确定球管内绝缘油中排出的气泡量；和/或第二油喷嘴，可转动地设置于真空箱内，第二油喷嘴用于向气泡位置的方向喷油，以推动球管内的气泡排出。

在一种可能的技术方案中，真空注油机还包括图像采集装置。图像采集装置用于采集球管内的绝缘油图像，实现球管内气泡可视化，具体地，图像采集装置可以为多个摄像头，摄像头需要浸没在绝缘油内，多个摄像头可以从不同角度拍摄球管内的绝缘油图像，多个摄像头可以与算法中心连接，利用人工智能算法分析球管内气泡的数量和气泡位置，无需人眼观察。图像采集装置也可以为红外摄像头，红外摄像头可以观察球管的硬件温度变化。

在一种可能的技术方案中，真空注油机还包括第二油喷嘴。第二油喷嘴可以在真空箱内转动，向气泡位置的方向高速喷出净化后的油，以推动球管内的气泡排出。第二油喷嘴为高速喷嘴，可以高速喷油冲出卡在特定位置的气泡，实现不上高压时的油循环，形成油内的多角度冲刷排气。

在一种可能的技术方案中，真空注油机同时包括图像采集装置和第二油喷嘴。先利用图像采集装置采集球管内气泡的位置信息，再控制第二油喷嘴向气泡位置的方向高速喷油，推动球管内的气泡排出。也即第二油喷嘴可以基于摄像头拍摄的气泡位置自动调整喷油角度，形成油内的多角度冲刷排气。

在上述任一技术方案中，真空注油机，还包括：温度调节装置，设于真空箱内，温度调节装置用于调节真空箱内的温度。

在该技术方案中，为保证注油过程在预设温度范围内进行，在真空箱内设置有温度调节装置，来调节真空箱内的温度。需要说明，真空中水的汽化温度是60℃，绝缘油的汽化温度在100℃以上，但绝缘油高于90℃时会产生焦化现象，所以真空箱内温度控制在60℃-90℃之间。

本申请的第二方面提出了一种真空注油方法，包括：向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没具有开口的球管；控制高压电路向球管通高压电，使球管产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡；在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制油循环装置停止工作，并使绝缘油静置预设时长；在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上，完成对球管注油。

本申请提供的真空注油方法包括：向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没具有开口的球管，由于球管是开口的，在球管被浸没后，绝缘油会注满球管。控制高压电路向球管通高压电，通高压电后球管会产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡。在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制油循环装置停止工作，并使绝缘油静置预设时长。需要说明，本申请中气泡量低于预设阈值是指预设时间无气泡析出，例如：5分钟内无气泡析出。在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上。从注油到合盖，球管的整个注油过程都在绝缘油液中完成。

本申请通过在真空箱内加入绝缘油并浸没球管，配合高压电排气的方法为球管注油。与相关技术中的边滴注边排气的注油方法不同的是，本申请先将球管内注满油，再利用高压电带动油循环排气，带出藏在或卡在球管内的气体，提高了排气的速度。而且在真空环境下操作，可以减少气体和水分在油中的溶解含量。完全浸没球管和夹具组件，避免了夹具组件因接触空气而在其表面携带气体。本申请提供的真空环境下浸没球管，配合向球管通高压电排气的注油方法，提高了注油效率和球管良品率。

在上述技术方案中，在控制高压电路向球管通高压电之前，真空注油方法还包括：采集球管内的气泡位置，控制第一油喷嘴向气泡位置的方向喷油，以推动球管内的气泡排出；控制运动平台转动，带动球管在绝缘油中转动，以排出绝缘油中的气泡。

在该技术方案中，在控制高压电路向球管通高压电之前，可以通过第一油喷嘴向气泡位置喷射净化后的油来冲出气泡。控制运动平台以加速度转动，带动球管在绝缘油中较快的加速或减速，使气体可以多角度溢出。

具体地，利用图像采集装置采集球管内的绝缘油图像，确定球管内的气泡位置，控制第一油喷嘴向气泡位置的方向喷油，为避免引入新气泡，第一油喷嘴喷出的油为净化后的油，高速喷出的油可以实现不通高压电时的油液循环，以推动球管内的气泡排出，形成油内的多角度冲刷排气。控制运动平台转动，运动平台能够以很高的加速度转动，运动平台转动时，可以带动球管转动，运动平台可以使球管在水平方向上旋转300度。并且运动平台具有较高的加速度，可以使球管在绝缘油中较快的加速或减速，使气泡可以多角度溢出。

在上述任一技术方案中，在向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没具有开口的球管之后，真空注油方法还包括：监测真空箱内的温度，在真空箱内的温度低于预设温度的情况下，加热真空箱，使真空箱内的温度保持在预设温度范围内。

在该技术方案中，在向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没球管之后，还需要监测真空箱内的温度，使球管在预设的温度范围内注油和排气。需要说明，真空中水的汽化温度是60℃，绝缘油的汽化温度在100℃以上，但绝缘油高于90℃时会产生焦化现象，因此，预设温度为60℃，预设温度范围在60℃-90℃之间。

进一步地，在真空箱内的温度低于预设温度的情况下，加热真空箱，使真空箱内的温度保持在预设温度范围内。可选地，在60℃-90℃之间选择一个温度，例如，选定75℃，使真空箱内保持75℃恒温，进而保证球管在干燥、真空、恒温环境下进行注油。

本申请提供的技术方案至少带来以下有益效果：

确保球管在真空中排气及注油，而非大气环境下操作。减少气体和水分在油中的溶解含量。

完全浸泡器件（器件包括：球管和夹具组件），不存在大气中操作的工艺，避免固体器件携带气体。

可以300度旋转球管，确保气体的多角度溢出。运动平台有较高的加速度，可以实现球管在绝缘油中高速运动。油也可通过喷油嘴高速喷出，冲刷气泡可能存在的地方。

油内加真空。通过加高压电的方式，使真空箱内的油产生循环。通过油的自循环，带出藏在或卡在球管内的气体。通过不同电压等级的高压，可以控制油循环的速度。

油内真空完全等价于球管密封后的工作状态。可以等价认为是耐压测试。局部过热可能引发的绝缘材料分解，可以通过红外摄像头确认发热点和发热强度。

真空箱能确保不会产生密封不严的情况（密封不严则真空无法达到），杜绝返潮的现象。

通过加热真空箱的方式加热油，避免油的局部温度过高。

油内加高压电可以将偶尔放电分解出的气体抽出，不会让气体再溶解于油内。

可以实现全自动生产，使用PLC采集放电及加压过程中的各项参数，用上位机分析驯管的过程，智能调节驯管流程，降低人为因素带来的质量差异。并能对可编程的常见故障进行自主处理。

全自动抽真空与排气交替，自动加热，油浴恒温。全流程球管均处在干燥，真空，恒温的环境下。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本申请的一个实施例的真空注油机的结构示意图；

图2示出了本申请的另一个实施例的真空注油机的结构示意图；

图3示出了本申请的一个实施例的真空注油机的球管的运送结构示意图；

图4示出了本申请的一个实施例的真空注油方法的流程示意图之一；

图5示出了本申请的一个实施例的真空注油方法的流程示意图之二；

图6示出了本申请的一个实施例的真空注油方法的流程示意图之三。

其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100真空注油机，110真空箱，120油循环装置，122高压电路，124高压控制系统，130夹具组件，132球管，133接插件，134上盖，136第一夹具，138第二夹具，140运动平台，150过滤件，160第一油喷嘴，170图像采集装置，180第二油喷嘴，190温度调节装置，200机械手，202测试接插件及涨缩器气管连接件，204信号接插件，208净油箱，210滤油机，212进油阀，214出油阀，216真空箱盖，218设备线路通道，220信号通道，222观察窗，224真空泵，226真空泵控制阀，230工作站电脑，240数控设备，300天车导航，302天车，304上料小车，306传送小车。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的真空注油机100和真空注油方法进行详细地说明。

如图1所示，本申请第一方面提出了一种真空注油机100，真空注油机100用于向球管132中注油，真空注油机100包括：真空箱110，真空箱110用于放置绝缘油，绝缘油能够浸没具有开口的球管132；油循环装置120，油循环装置120用于向球管132通高压电，使球管132能够产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管132内的气泡；夹具组件130，设置于真空箱110内，夹具组件130用于夹持球管132和球管132的上盖134，在球管132内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，夹具组件130运动，将球管132的上盖134盖合到球管132上。

本申请提供的真空注油机100主要用于向球管132中注油。真空注油机100包括真空箱110、油循环装置120和夹具组件130。具体地，真空箱110可以为球管132的注油的过程中提供真空环境，避免球管132接触到空气。在真空箱110内设置有夹具组件130，由于注油的过程需要打开球管132的上盖134，使绝缘油能够注入到球管132内，夹具组件130需要分别夹持球管132和球管132的上盖134，完成夹持后，向真空箱110内加入绝缘油，绝缘油浸没整个球管132。由于夹具组件130的高度低于球管132的高度，当绝缘油浸没球管132的时候，夹具组件130也被完全浸没。

进一步地，利用油循环装置120向球管132通高压电，使球管132能够产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管132内的气泡。在球管132内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，夹具组件130运动，将球管132的上盖134盖合到球管132上，完成注油。需要说明，本申请中球管132集成了高压变压器，向球管132通高压电的电压为400V左右的交流电压。

需要说明，本申请中气泡量低于预设阈值是指预设时间无气泡析出，例如：5分钟内无气泡析出。在球管132内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件130运动，将球管132的上盖134盖合到球管132上。从注油到合盖，球管132的整个注油过程都在绝缘油液中完成。

本申请通过在真空箱110内加入绝缘油并浸没球管132，配合高压电排气的方法为球管132注油。与相关技术中的边滴注边排气的注油方法不同，本申请先将球管132内注满油，再利用高压电带动油循环排气，带出藏在或卡在球管132内的气体，提高了排气的速度。而且在真空环境下操作，可以减少气体和水分在油中的溶解含量。完全浸没球管132和夹具组件130，避免了夹具组件130因接触空气而在其表面携带气体。本申请提供的真空注油机100在真空环境下浸没球管132注油，配合向球管132通高压电排气，提高了注油效率和球管132良品率。

在上述实施例中，球管132设有接插件133，如图1和图2所示，油循环装置120包括：高压电路122，用于与球管132的接插件133连接；高压控制系统124，与高压电路122电连接，用于控制高压电路122的电压值和电流值。

在该实施例中，本申请提供的球管132集成了高压变压器，向球管132通高压电的电压为400V左右的交流电压，球管132上设置有接插件133。油循环装置120包括高压电路122和高压控制系统124。高压电路122用于与球管132的接插件133连接，向球管132通高压电后，球管132上的高压变压器会产生电场与磁场，驱动油液快速运动，以提高排气效率。高压控制系统124与高压电路122电连接，用于控制高压电路122的电压值和电流值，通过调整电压，可以控制油循环的速度。

在上述任一实施例中，如图1所示，夹具组件130包括：第一夹具136，设置于真空箱110内，第一夹具136用于夹持球管132；第二夹具138，设置于真空箱110内，与第一夹具136相对设置，第二夹具138用于夹持球管132的上盖134和移动球管132的上盖134。

在该实施例中，夹具组件130包括第一夹具136和第二夹具138，第一夹具136和第二夹具138都设置在真空箱110内。具体地，第一夹具136用于夹持球管132，并且第一夹具136可以驱动球管132在水平方向上转动，以改变球管132开口的朝向。第二夹具138用于夹持球管132的上盖134，第二夹具138能够在水平和竖直方向上调节球管132的上盖134的位置，以在注油完成后，将球管132的上盖134与球管132的开口对准，进行球管132的密封。

在实际的应用中，真空箱110内还设置有机械手200，球管132由机械手200放置在真空箱110中，球管132上带有定位点和导向销。机械手200还可以在油内拧螺丝，紧固密封件。

在上述任一实施例中，如图1所示，真空注油机100，还包括：运动平台140，设置于真空箱110内，夹具组件130位于运动平台140上，运动平台140能够带动球管132在绝缘油中转动，以排出绝缘油中的气泡。

在该实施例中，真空注油机100还包括运动平台140，运动平台140位于真空箱110内，夹具组件130设置在运动平台140上，运动平台140转动时，可以带动球管132转动，运动平台140可以使球管132在水平方向上旋转300度。并且运动平台140具有较高的加速度，可以使球管132在绝缘油中较快的加速或减速，进而使气泡可以多角度溢出。

在上述任一实施例中，如图1所示，真空注油机100，还包括：过滤件150，设置于真空箱110内，过滤件150位于运动平台140下方，过滤件150用于过滤出绝缘油中的杂质；第一油喷嘴160，设置于真空箱110的底部，第一油喷嘴160用于清洁杂质。

在该实施例中，真空注油机100还包括过滤件150和第一油喷嘴160。具体地，过滤件150位于运动平台140下方，过滤件150用于过滤出绝缘油中的杂质。具体而言，过滤件150可以为漏筛，漏筛为带有多个上大下小漏孔的金属平面，漏筛卡在真空箱110的侧壁上，高度可以调节。漏筛可以使固体杂质漏到真空箱110的底部，并且能够阻碍固体杂质重新返回到漏筛上面的绝缘油中。在真空箱110的底部还设置有第一油喷嘴160，第一油喷嘴160160可以冲走杂质，保证真空箱110内的清洁。

在上述任一实施例中，真空注油机100，还包括：图像采集装置170，设置于真空箱110内，图像采集装置170用于采集球管132内的绝缘油图像，以确定球管132内绝缘油中排出的气泡量；和/或第二油喷嘴180，可转动地设置于真空箱110内，第二油喷嘴180用于向气泡位置的方向喷油，以推动球管132内的气泡排出。

在一种可能的实施例中，真空注油机100还包括图像采集装置170。图像采集装置170用于采集球管132内的绝缘油图像，实现球管132内气泡可视化，具体地，图像采集装置170可以为多个摄像头，摄像头需要浸没在绝缘油内，多个摄像头可以从不同角度拍摄球管132内的绝缘油图像，多个摄像头可以与算法中心连接，利用人工智能算法分析球管132内气泡的数量和气泡位置，无需人眼观察。图像采集装置170也可以为红外摄像头，红外摄像头可以观察球管132的硬件温度变化。

在一种可能的实施例中，真空注油机100还包括第二油喷嘴180。第二油喷嘴180可以在真空箱110内转动，向气泡位置的方向高速喷出净化后的油，以推动球管132内的气泡排出。第二油喷嘴180为高速喷嘴，可以高速喷油冲出卡在特定位置的气泡，实现不上高压时的油循环，形成油内的多角度冲刷排气。

在一种可能的实施例中，真空注油机100同时包括图像采集装置170和第二油喷嘴180。先利用图像采集装置170采集球管132内气泡的位置信息，再控制第二油喷嘴180向气泡位置的方向高速喷油，推动球管132内的气泡排出。也即，第二油喷嘴180可以基于摄像头拍摄的气泡位置自动调整喷油角度，形成油内的多角度冲刷排气。

在上述任一实施例中，如图1所示，真空注油机100，还包括：温度调节装置190，设于真空箱110内，温度调节装置190用于调节真空箱110内的温度。

在该实施例中，为保证注油过程在预设温度范围内进行，在真空箱110内设置有温度调节装置190，来调节真空箱110内的温度。需要说明，真空中水的汽化温度是60℃，绝缘油的汽化温度在100℃以上，但绝缘油高于90℃时会产生焦化现象，所以真空箱110内温度控制在60℃-90℃之间。

在实际的应用中，真空箱110内部设有加热条作为温度调节装置190，当真空箱110内的温度低于60℃时，为加热条通电，加热真空箱110，通过以加热真空箱110的方式加热真空箱110内的绝缘油，可以避免油的局部温度过高，发生焦化。

本申请的第二方面提出了一种真空注油方法，如图4所示，该方法可以包括如下步骤：

S402，向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没具有开口的球管；

S404，控制高压电路向球管通高压电，使球管产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡；

S406，在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制油循环装置停止工作，并使绝缘油静置预设时长；

S408，在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上，完成对球管注油。

本申请提供的真空注油方法包括：向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没具有开口的球管，由于球管是开口的，在球管被浸没后，绝缘油会注满球管。控制高压电路向球管通高压电，通高压电后球管会产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡。在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制油循环装置停止工作，并使绝缘油静置预设时长。需要说明，本申请中气泡量低于预设阈值是指预设时间无气泡析出，例如：5分钟内无气泡析出。在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上。从注油到合盖，球管的整个注油过程都在绝缘油液中完成。

在实际的应用中，可根据出气量自动调整静置时间。例如静置15分钟，后5分钟无气泡析出则15分钟可以合盖。如果在后5分钟有气泡析出，则延长静置时间。

本申请通过在真空箱内加入绝缘油并浸没球管，配合高压电排气的方法为球管注油。与相关技术中的边滴注边排气的注油方法不同的是，本申请先将球管内注满油，再利用高压电带动油循环排气，带出藏在或卡在球管内的气体，提高了排气的速度。而且在真空环境下操作，可以减少气体和水分在油中的溶解含量。完全浸没球管和夹具组件，避免了夹具组件因接触空气而在其表面携带气体。本申请提供的真空环境下浸没球管，配合向球管通高压电排气的注油方法，提高了注油效率和球管良品率。

基于同一发明构思，本申请提出了一种真空注油方法，如图5所示，该方法可以包括如下步骤：

S502，向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没具有开口的球管；

S504，采集球管内的气泡位置，控制第一油喷嘴向气泡位置的方向喷油，以推动球管内的气泡排出；

S506，控制运动平台转动，带动球管在绝缘油中转动，以排出绝缘油中的气泡；

S508，控制高压电路向球管通高压电，使球管产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡；

S510，在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制油循环装置停止工作，并使绝缘油静置预设时长；

S512，在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上，完成对球管注油。

在该实施例中，在控制高压电路向球管通高压电之前，可以通过第一油喷嘴向气泡位置喷射净化后的油来冲出气泡。控制运动平台以加速度转动，带动球管在绝缘油中较快的加速或减速，使气体可以多角度溢出。

具体地，利用图像采集装置采集球管内的绝缘油图像，确定球管内的气泡位置，控制第一油喷嘴向气泡位置的方向喷油，为避免引入新气泡，第一油喷嘴喷出的油为净化后的油，高速喷出的油可以实现不通高压电时的油液循环，以推动球管内的气泡排出，形成油内的多角度冲刷排气。控制运动平台转动，运动平台能够以很高的加速度转动，运动平台转动时，可以带动球管转动，运动平台可以使球管在水平方向上旋转300度。并且运动平台具有较高的加速度，可以使球管在绝缘油中较快的加速或减速，使气泡可以多角度溢出。

基于同一发明构思，本申请提出了一种真空注油方法，如图6所示，该方法可以包括如下步骤：

S602，向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没具有开口的球管；

S604，监测真空箱内的温度，在真空箱内的温度低于预设温度的情况下，加热真空箱，使真空箱内的温度保持在预设温度范围内；

S606，采集球管内的气泡位置，控制第一油喷嘴向气泡位置的方向喷油，以推动球管内的气泡排出；

S608，控制运动平台转动，带动球管在绝缘油中转动，以排出绝缘油中的气泡；

S610，控制高压电路向球管通高压电，使球管产生电场与磁场，电场与磁场能够使绝缘油流动，以排出球管内的气泡；

S612，在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制油循环装置停止工作，并使绝缘油静置预设时长；

S614，在球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件运动，将球管的上盖盖合到球管上，完成对球管注油。

在该实施例中，在向真空箱内注入绝缘油，使绝缘油浸没球管之后，还需要监测真空箱内的温度，使球管在预设的温度范围内注油和排气。需要说明，真空中水的汽化温度是60℃，绝缘油的汽化温度在100℃以上，但绝缘油高于90℃时会产生焦化现象，因此，预设温度为60℃，预设温度范围在60℃-90℃之间。

进一步地，在真空箱内的温度低于预设温度的情况下，加热真空箱，使真空箱内的温度保持在预设温度范围内。可选地，在60℃-90℃之间选择一个温度，例如，选定75℃，使真空箱内保持75℃恒温，进而保证球管在干燥、真空、恒温环境下进行注油。

在具体的实施例中，本申请还包括：

净油箱208：过滤后达标的油储存在净油箱208里。净油箱208是一个独立的带盖桶。净油箱208包含三个阀门，三个阀门分为与滤油机210净油出口相连的阀门、与真空泵224相连的阀门和排气阀门。三个阀门均由PLC控制，配合真空箱110可以实现：单独抽油真空或排气，单独对真空箱110抽真空或排气。同时抽油真空与抽真空箱110真空或排气。从而能够实现不同工艺步骤时的真空和排气需求。

滤油机210及废油排出：包含滤油机210，进油桶，油渣废油桶等。

进油阀212及其电控装置。由PLC控制进油阀212的通断及流速，净油箱208与真空箱110内均有液位计，进油阀212设置有流量计，以确保油的流速稳定，上位机通过传感器能够自动设置油的流速。

出油阀214及其电控装置。由PLC控制出油阀214的通断及流速。出油阀214与进油阀212等所有阀门一同受安全联锁管理，其流速可按需求修改。

真空箱盖216：在自动生产线上，真空箱盖216带有电磁锁或气动锁，用以密闭真空箱110，需配合自动上料机械手200使用。在手动生产线上，真空箱盖216带有手动锁或电动锁。手动锁可以为螺丝等紧固装置。真空箱盖216与真空箱110并非连成一体，下部的真空箱110先加热到恒温，不再膨胀后才会进行真空箱盖216的密封。由于真空箱110和真空箱盖216并非一个整体，所以热胀冷缩带来的偏差不会影响真空箱盖216对真空箱110的端面密封。

信号通道220，集成了高压、灯丝、及涨缩器气路通道，多个接插件都通过该通道连接到真空与外界，该接插件为适用于真空的接插件。

设备线路通道218：使用适用于真空的航空插头，线束包含：运动平台140控制线和电源线；机械手200控制线与电源线；摄像头数据线与电源线。

观察窗222。铅玻璃，用于观察和屏蔽射线。

真空箱110：真空箱110为铅箱。铅玻璃和铅箱适用于没有铅房的生产线。如果有铅房可改为普通金属以降低成本。箱体可加热，温度可调。若球管132可以支持无灯丝电流，只加电压，可以不用铅箱或铅房，只用普通金属以降低成本。

真空泵控制阀226，真空泵阀门，排气阀，真空表，阀门前包含滤油雾装置。由PLC读取真空值，结合各个控制逻辑判断通断，也控制安全联锁。滤油雾装置能避免真空中油雾大量进入真空泵224，延长真空泵224使用寿命。

真空泵224：用于对真空箱110抽真空，由PLC控制抽真空开启或关闭。

高压控制系统124和灯丝控制系统。用以控制高压电路122的电压和电流值，灯丝控制系统用于控制灯丝的电压和电流值，采集灯丝电流，对球管132的功率进行控制。

球管132到真空接插件的线缆有拖链，收纳轮等器件固定线缆。线缆柔性足够可以固定在夹具组件130内，随运动平台140移动。

测试接插件及涨缩器气管连接件202：采用一个或多个真空多芯连通器，气管要求耐真空，耐油腐蚀。

信号接插件204：指的是真空箱110内运动平台140，机械手200，夹具，摄像头的数据及供电线，采用一个或多个真空多芯连接器。

工作站电脑230：收集处理图像，控制球管132曝光，监控注油机系统运行的上位机。

PLC等数控设备240：用于存放PLC，采集卡，电机驱动器，编码器，等电子控制设备。

在实际的应用中，如图3所示，搭建真空注油自动化生产线需要配置天车导轨300、天车302和传送小车306。天车302从上料小车304夹起球管132，放入真空注油机100内。真空注油机100开始自动注油流程。注油后再用天车302将球管132的完成品从真空注油机100中夹出放到传送小车306上。

本申请主要创新点在于：

全自动真空组装模式。真空条件下，在绝缘油内由运动平台140，夹具组件130，机械手200组装球管132，减少环境变量和人为因素带来的产品质量差异。

采用创新的真空油浸没高压电排气工艺，和传统工艺的区别在于：排气方式在静置，摇晃，抽真空的基础上，增加了高压电带动油循环排气，油内喷嘴冲淋，可以在避免引入新气泡的前提下，用净化后的油冲出卡在特定位置的气泡。实现不上高压时的油循环。气泡可视，油内摄像头可以通过AI算法分析气泡的数量和位置，无需人眼观察。传统工艺对密封后的球管132注油，是否有气泡不完全可见，只能透过较小的观察窗222观察。本工艺可以在不密封的情况下，观察球管132内是否有气泡。

基于驯管期间的放电情况，由上位机算法决定驯管的方式，不再是单一的驯管流程。可以针对质量不同的球管132自行生成检测方式和检测报告，减少人为筛选带来的工作量。

真空箱110带漏筛，避免冲洗出来的碎屑，锡渣等杂物反复混入油内。箱体底部的油喷嘴可以实现对真空箱110的自清洁，确保自动化生产线中真空箱110的相对洁净度。

在本申请中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种真空注油机，其特征在于，所述真空注油机用于向球管中注油，所述真空注油机包括：

真空箱，所述真空箱用于放置绝缘油，所述绝缘油能够浸没具有开口的球管；

油循环装置，所述油循环装置用于向所述球管通高压电，使所述球管能够产生电场与磁场，所述电场与所述磁场能够使所述绝缘油流动，以排出所述球管内的气泡；

夹具组件，设置于所述真空箱内，所述夹具组件用于夹持所述球管和所述球管的上盖，在所述球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，所述夹具组件运动，将所述球管的上盖盖合到所述球管上。

2.根据权利要求1所述的真空注油机，其特征在于，所述球管设有接插件，所述油循环装置包括：

高压电路，用于与所述球管的所述接插件连接；

高压控制系统，与所述高压电路电连接，用于控制所述高压电路的电压值和电流值。

3.根据权利要求1所述的真空注油机，其特征在于，所述夹具组件包括：

第一夹具，设置于所述真空箱内，所述第一夹具用于夹持所述球管；

第二夹具，设置于所述真空箱内，与所述第一夹具相对设置，所述第二夹具用于夹持所述球管的上盖和移动所述球管的上盖。

4.根据权利要求1所述的真空注油机，其特征在于，还包括：

运动平台，设置于所述真空箱内，所述夹具组件位于所述运动平台上，所述运动平台能够带动所述球管在所述绝缘油中转动，以排出所述绝缘油中的气泡。

5.根据权利要求4所述的真空注油机，其特征在于，还包括：

过滤件，设置于所述真空箱内，所述过滤件位于所述运动平台下方，所述过滤件用于过滤出所述绝缘油中的杂质；

第一油喷嘴，设置于所述真空箱的底部，所述第一油喷嘴用于清洁所述杂质。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的真空注油机，其特征在于，还包括：

图像采集装置，设置于所述真空箱内，所述图像采集装置用于采集所述球管内的绝缘油图像，以确定所述球管内所述绝缘油中排出的气泡量；和/或

第二油喷嘴，可转动地设置于所述真空箱内，所述第二油喷嘴用于向气泡位置的方向喷油，以推动所述球管内的气泡排出。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的真空注油机，其特征在于，还包括：

温度调节装置，设于所述真空箱内，所述温度调节装置用于调节所述真空箱内的温度。

8.一种真空注油方法，其特征在于，包括：

向真空箱内注入绝缘油，使所述绝缘油浸没具有开口的球管；

控制高压电路向所述球管通高压电，使所述球管产生电场与磁场，所述电场与所述磁场能够使所述绝缘油流动，以排出所述球管内的气泡；

在所述球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制油循环装置停止工作，并使所述绝缘油静置预设时长；

在所述球管内排出的气泡量低于预设阈值的情况下，控制夹具组件运动，将所述球管的上盖盖合到所述球管上，完成对所述球管注油。

9.根据权利要求8所述的真空注油方法，其特征在于，在所述控制高压电路向所述球管通高压电之前，所述真空注油方法还包括：

采集所述球管内的气泡位置，控制第一油喷嘴向所述气泡位置的方向喷油，以推动所述球管内的气泡排出；

控制运动平台转动，带动所述球管在所述绝缘油中转动，以排出所述绝缘油中的气泡。

10.根据权利要求8所述的真空注油方法，其特征在于，在向真空箱内注入绝缘油，使所述绝缘油浸没具有开口的球管之后，所述真空注油方法还包括：

监测所述真空箱内的温度，在所述真空箱内的温度低于预设温度的情况下，加热所述真空箱，使所述真空箱内的温度保持在预设温度范围内。

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