CN214184142U - 一种用于球阀气密性检测的全自动工作站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及球阀生产制造的技术领域，特别是涉及一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，大大解放人力，减少人工的介入，从根本上提高安全性，对产品的锁紧力度可以精准控制，从而保证产品的质量，操作简便，可以保证检测精度，包括送料定位机、锁盖机、检测装置、合格品输送带、NG品输送带、对球阀在各机构之间转移的六轴工业机器人以及控制主站，检测装置包括机架、对球阀进行固定的夹紧机构、对球阀的手柄进行拨动的拨动机构和检测机构，夹紧机构包括支撑座、固定工装端、活动工装端以及对活动工装端进行驱动的夹紧气缸，检测机构包括汇流座、直压变送器和微压差变送器，锁盖机包括工作台、支撑架、固定工装、升降机构和伺服旋紧机构。

Description

一种用于球阀气密性检测的全自动工作站

技术领域

本实用新型涉及球阀生产制造的技术领域，特别是涉及一种用于球阀气密性检测的全自动工作站。

背景技术

在球阀生产过程中，需要对其气密性进行检测，目前对球阀的气密性检测作业时，人力投入较大，导致人工成本较高，而且多个工序人工介入操作，不可避免的存在一定的安全隐患，目前小规格的产品锁紧以作业员工手动锁紧，中大规格产品以伺服锁紧机或液压锁紧机进行锁紧，其中，手动锁紧由于是人员锁紧，力度因人而异，存在偏差，液压锁紧机对锁紧扭矩也不能精准控制，导致产品锁紧后开启扭矩及性能、寿命等质量方面不一致，存在不稳定的情况，检测一般通过浸水式试压机，操作较繁琐，检测主要通过人工对泄漏的微小气泡进行观察，产品背面不能直接观察到，微小渗漏存在露肩的可能，影响检测的精度。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种大大解放人力，减少人工的介入，从而从根本上提高安全性，而且对产品的锁紧力度可以精准控制，从而保证产品的质量，操作简便，可以保证检测精度的用于球阀气密性检测的全自动工作站。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，包括送料定位机、锁盖机、检测装置、合格品输送带、NG品输送带、对球阀在各机构之间转移的六轴工业机器人以及控制主站，所述检测装置包括机架、对球阀进行固定的夹紧机构、对球阀的手柄进行拨动的拨动机构和检测机构，所述夹紧机构包括支撑座、固定工装端、活动工装端以及对活动工装端进行驱动的夹紧气缸，所述固定工装端固定安装于支撑座的顶端并与活动工装端前后相对，并在固定工装端和活动工装端的相对一侧均设置有密封槽，所述检测机构包括汇流座、直压变送器和微压差变送器，所述汇流座的内部设置有空腔，汇流座的一端设置有进气管路，并在进气管路上设置有进气控制阀，汇流座的另一端设置有排气管路，并在排气管路上设置有排气控制阀，所述直压变送器的检测端与空腔相通，所述微压差变送器上设置有分别与高压腔和低压腔连通的高压管和低压管，所述高压管和低压管均与汇流座连通，并在高压管和低压管上分别设置有高压阀和低压阀，汇流座上连通设置有固定气路和活动气路，所述固定气路和活动气路分别与固定工装端和活动工装端的密封槽连通，并在固定气路和活动气路上分别设置有固定控制阀和活动控制阀，所述锁盖机包括工作台、支撑架、固定工装、升降机构和伺服旋紧机构，所述固定工装安装于工作台的顶端，所述支撑架安装于工作台的顶端，所述伺服旋紧机构安装于升降机构的底部输出端。

优选的，所述升降机构包括升降气缸和升降座，所述升降气缸安装于支撑架的顶端，升降气缸的底部输出端与升降座连接，所述伺服旋紧机构包括伺服电机，所述升降座上可转动设置有花键轴套，并在花键轴套的底端安装有旋紧杆，所述伺服电机安装于支撑架的顶端，并在伺服电机的底部输出端通过联轴器设置有花键轴杆，所述花键轴杆的底端插入至花键轴套的顶端内部。

优选的，所述支撑架的前端设置有竖直方向的直线滑轨，并在直线滑轨的前端滑动设置有滑块，所述滑块与升降座连接。

优选的，所述固定工装包括底座、两组夹紧块和两组推动气缸，所述底座的顶端设置有定位槽，底座的顶端设置有横向滑轨，并在横向滑轨上滑动设置有两组滑动块，所述两组夹紧块分别安装于两组滑动块的顶端，并且两组夹紧块左右相对设置，所述两组推动气缸均安装于工作台的顶端，并在两组推动气缸的前侧输出端均设置有楔形块，两组所述楔形块分别与两组夹紧块的外侧贴紧。

优选的，所述检测机构设置有两组。

优选的，所述六轴工业机器人的机械手上设置有两组抓手，所述两组抓手互相垂直设置。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，具备以下有益效果：

1、该用于球阀气密性检测的全自动工作站，将球阀放置于送料定位机上进行上料，通过六轴工业机器人将球阀放置到锁盖机上，通过固定工装对球阀进行固定，然后通过升降机构带动伺服旋转机构下降，通过私服旋转机构对球阀进行旋紧，然后通过六轴工业机器人将旋紧后的球阀放置到检测装置处进行气密性检测，检测合格的产品由六轴工业机器人移动到合格品输送带上，不合格的产品有六轴工业机器人移动到NG品输送带上，大大解放人力，减少人工的介入，从而从根本上提高安全性，而且对产品的锁紧力度可以精准控制，从而保证产品的质量；

2、该用于球阀气密性检测的全自动工作站，将球阀放置在固定工装端和活动工装端进行夹紧，通过拨动机构将球阀的手柄拨动至半开位置，只有进气控制阀为关闭状态，先将排气空气阀关闭，打开进气控制阀进行充气，然后关闭进气控制阀进行封气，关闭高压阀，对微压差变送器的高压腔进行封气，同时通过直压扫描和压差扫描读取直压变送器和微压差变送器的1次数据，到达设定的直压检测延时时间后，读取直压变送器的2次数据，与直压变送器的第1次数据进行对比，判断壳体的气密性进行检测，合格时，继续延时至设定的差压检测延时时间，读取微压差变送器的第2次数据，与第1次的压差数据进行对比进行压降检测，完成壳体密封性的检测；然后全部放气，关闭排气控制阀，打开进气控制阀进行充气，关闭进气控制阀封进气，关闭球阀的手柄进行中腔关闭保压，打开排气阀全部放气，关闭低压阀对微压差变送器的低压腔进行封气，打开排气控制阀进行排气，同时读取直压变送器和微压差变送器的第1次数据，到达设定的直压检测延时时间，读取第2次的直压数据，对比第1次和第2次的直压数据进行泄漏判断，合格时继续延时至设定的差压检测延时时间，读取差压第2次数据，对比压差第1次数据和第2次数据，进行压升判断，完成中腔检测，打开球阀手柄进行放气，放出中腔内残压，读取直压和差压第3次数据，与残压设定值比较，进行残压值判断，完成残压检测，最后再次对球阀的中腔充气后关闭保压，全部放气，一次夹紧即可完成全部检测，操作简便，通过六路气路切换、三路气压监测，双路气压检测，在规避了由于气体的可压缩性及气压震荡所带来的影响后，实现了在有气路切换动作功能上的良好检测性能，理论检测精度可达1Pa。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型另一角度的立体结构示意图；

图3是本实用新型检测装置的立体结构示意图；

图4是本实用新型检测机构的结构示意图；

图5是本实用新型锁盖机的侧视结构示意图；

图6是本实用新型锁盖机的立体结构示意图；

图7是本实用新型六轴工业机器人的结构示意图；

附图中标记：1、送料定位机；2、锁盖机；3、检测装置；4、合格品输送带；5、NG品输送带；6、六轴工业机器人；7、机架；8、拨动机构；9、支撑座；10、固定工装端；11、活动工装端；12、夹紧气缸；13、汇流座；14、直压变送器；15、微压差变送器；16、进气管路；17、进气控制阀；18、排气管路；19、排气控制阀；20、高压管；21、低压管；22、高压阀；23、低压阀；24、固定气路；25、活动气路；26、固定控制阀；27、活动控制阀；28、工作台；29、支撑架；30、升降气缸；31、升降座；32、伺服电机；33、花键轴套；34、旋紧杆；35、花键轴杆；36、直线滑轨；37、滑块；38、底座；39、夹紧块；40、推动气缸；41、定位槽；42、横向滑轨；43、滑动块；44、楔形块；45、抓手。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-7，本实用新型的一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，包括送料定位机1、锁盖机2、检测装置3、合格品输送带4、NG品输送带5、对球阀在各机构之间转移的六轴工业机器人6以及控制主站，所述检测装置3包括机架7、对球阀进行固定的夹紧机构、对球阀的手柄进行拨动的拨动机构8和检测机构，所述夹紧机构包括支撑座9、固定工装端10、活动工装端11以及对活动工装端11进行驱动的夹紧气缸12，所述固定工装端10固定安装于支撑座9的顶端并与活动工装端11前后相对，并在固定工装端10和活动工装端11的相对一侧均设置有密封槽，所述检测机构包括汇流座13、直压变送器14和微压差变送器15，所述汇流座13的内部设置有空腔，汇流座13的一端设置有进气管路16，并在进气管路16上设置有进气控制阀17，汇流座13的另一端设置有排气管路18，并在排气管路18上设置有排气控制阀19，所述直压变送器14的检测端与空腔相通，所述微压差变送器15上设置有分别与高压腔和低压腔连通的高压管20和低压管21，所述高压管20和低压管21均与汇流座13连通，并在高压管20和低压管21上分别设置有高压阀22和低压阀23，汇流座13上连通设置有固定气路24和活动气路25，所述固定气路24和活动气路25分别与固定工装端10和活动工装端11的密封槽连通，并在固定气路24和活动气路25上分别设置有固定控制阀26和活动控制阀27，所述锁盖机2包括工作台28、支撑架29、固定工装、升降机构和伺服旋紧机构，所述固定工装安装于工作台28的顶端，所述支撑架29安装于工作台28的顶端，所述伺服旋紧机构安装于升降机构的底部输出端。

所述升降机构包括升降气缸30和升降座31，所述升降气缸30安装于支撑架29的顶端，升降气缸30的底部输出端与升降座31连接，所述伺服旋紧机构包括伺服电机32，所述升降座31上可转动设置有花键轴套33，并在花键轴套33的底端安装有旋紧杆34，所述伺服电机32安装于支撑架29的顶端，并在伺服电机32的底部输出端通过联轴器设置有花键轴杆35，所述花键轴杆35的底端插入至花键轴套33的顶端内部，通过升降气缸30带动升降座31上下移动，从而对旋紧杆34上下移动，使得旋紧杆34的底部插入至球阀内，可以对球阀进行旋紧，通过花键轴套33和花键轴杆35的配合，在升降座31升降座31仍然可以对旋紧杆34进行传动；所述支撑架29的前端设置有竖直方向的直线滑轨36，并在直线滑轨36的前端滑动设置有滑块37，所述滑块37与升降座31连接，通过直线滑轨36与滑块37的配合保证升降座31的稳定性；所述固定工装包括底座38、两组夹紧块39和两组推动气缸40，所述底座38的顶端设置有定位槽41，底座38的顶端设置有横向滑轨42，并在横向滑轨42上滑动设置有两组滑动块43，所述两组夹紧块39分别安装于两组滑动块43的顶端，并且两组夹紧块39左右相对设置，所述两组推动气缸40均安装于工作台28的顶端，并在两组推动气缸40的前侧输出端均设置有楔形块44，两组所述楔形块44分别与两组夹紧块39的外侧贴紧，将球阀的底部放置到定位槽41内，通过两组推动气缸40分别推动两组楔形块44，通过挤压力使得两组夹紧块39相向移动，使得夹紧块39对球阀进行夹紧定位。

所述检测机构设置有两组，由于检测过程中存在等待时间，通过设置两组检测机构同时进行工作，进一步提高检测效率。

所述六轴工业机器人6的机械手上设置有两组抓手45，所述两组抓手45互相垂直设置，以匹配各设备作业时及取放过程中的产品的姿态要求。

在使用时，将球阀放置于送料定位机1上进行上料，通过六轴工业机器人6将球阀放置到锁盖机2上，通过固定工装对球阀进行固定，然后通过升降机构带动伺服旋转机构下降，通过私服旋转机构对球阀进行旋紧，然后通过六轴工业机器人6将旋紧后的球阀放置到检测装置3处进行气密性检测，检测合格的产品由六轴工业机器人6移动到合格品输送带4上，不合格的产品有六轴工业机器人6移动到NG品输送带5上，大大解放人力，减少人工的介入，从而从根本上提高安全性，而且对产品的锁紧力度可以精准控制，从而保证产品的质量；将球阀放置在固定工装端10和活动工装端11进行夹紧，通过拨动机构8将球阀的手柄拨动至半开位置，只有进气控制阀17为关闭状态，先将排气空气阀关闭，打开进气控制阀17进行充气，然后关闭进气控制阀17进行封气，关闭高压阀22，对微压差变送器15的高压腔进行封气，同时通过直压扫描和压差扫描读取直压变送器14和微压差变送器15的1次数据，到达设定的直压检测延时时间后，读取直压变送器14的2次数据，与直压变送器14的第1次数据进行对比，判断壳体的气密性进行检测，合格时，继续延时至设定的差压检测延时时间，读取微压差变送器15的第2次数据，与第1次的压差数据进行对比进行压降检测，完成壳体密封性的检测；然后全部放气，关闭排气控制阀19，打开进气控制阀17进行充气，关闭进气控制阀17封进气，关闭球阀的手柄进行中腔关闭保压，打开排气阀全部放气，关闭低压阀23对微压差变送器15的低压腔进行封气，打开排气控制阀19进行排气，同时读取直压变送器14和微压差变送器15的第1次数据，到达设定的直压检测延时时间，读取第2次的直压数据，对比第1次和第2次的直压数据进行泄漏判断，合格时继续延时至设定的差压检测延时时间，读取差压第2次数据，对比压差第1次数据和第2次数据，进行压升判断，完成中腔检测，打开球阀手柄进行放气，放出中腔内残压，读取直压和差压第3次数据，与残压设定值比较，进行残压值判断，完成残压检测，最后再次对球阀的中腔充气后关闭保压，全部放气，一次夹紧即可完成全部检测，操作简便，通过六路气路切换、三路气压监测，双路气压检测，在规避了由于气体的可压缩性及气压震荡所带来的影响后，实现了在有气路切换动作功能上的良好检测性能，理论检测精度可达1Pa。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，其特征在于，包括送料定位机(1)、锁盖机(2)、检测装置(3)、合格品输送带(4)、NG品输送带(5)、对球阀在各机构之间转移的六轴工业机器人(6)以及控制主站，所述检测装置(3)包括机架(7)、对球阀进行固定的夹紧机构、对球阀的手柄进行拨动的拨动机构(8)和检测机构，所述夹紧机构包括支撑座(9)、固定工装端(10)、活动工装端(11)以及对活动工装端(11)进行驱动的夹紧气缸(12)，所述固定工装端(10)固定安装于支撑座(9)的顶端并与活动工装端(11)前后相对，并在固定工装端(10)和活动工装端(11)的相对一侧均设置有密封槽，所述检测机构包括汇流座(13)、直压变送器(14)和微压差变送器(15)，所述汇流座(13)的内部设置有空腔，汇流座(13)的一端设置有进气管路(16)，并在进气管路(16)上设置有进气控制阀(17)，汇流座(13)的另一端设置有排气管路(18)，并在排气管路(18)上设置有排气控制阀(19)，所述直压变送器(14)的检测端与空腔相通，所述微压差变送器(15)上设置有分别与高压腔和低压腔连通的高压管(20)和低压管(21)，所述高压管(20)和低压管(21)均与汇流座(13)连通，并在高压管(20)和低压管(21)上分别设置有高压阀(22)和低压阀(23)，汇流座(13)上连通设置有固定气路(24)和活动气路(25)，所述固定气路(24)和活动气路(25)分别与固定工装端(10)和活动工装端(11)的密封槽连通，并在固定气路(24)和活动气路(25)上分别设置有固定控制阀(26)和活动控制阀(27)，所述锁盖机(2)包括工作台(28)、支撑架(29)、固定工装、升降机构和伺服旋紧机构，所述固定工装安装于工作台(28)的顶端，所述支撑架(29)安装于工作台(28)的顶端，所述伺服旋紧机构安装于升降机构的底部输出端。

2.根据权利要求1所述的一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，其特征在于，所述升降机构包括升降气缸(30)和升降座(31)，所述升降气缸(30)安装于支撑架(29)的顶端，升降气缸(30)的底部输出端与升降座(31)连接，所述伺服旋紧机构包括伺服电机(32)，所述升降座(31)上可转动设置有花键轴套(33)，并在花键轴套(33)的底端安装有旋紧杆(34)，所述伺服电机(32)安装于支撑架(29)的顶端，并在伺服电机(32)的底部输出端通过联轴器设置有花键轴杆(35)，所述花键轴杆(35)的底端插入至花键轴套(33)的顶端内部。

3.根据权利要求2所述的一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，其特征在于，所述支撑架(29)的前端设置有竖直方向的直线滑轨(36)，并在直线滑轨(36)的前端滑动设置有滑块(37)，所述滑块(37)与升降座(31)连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，其特征在于，所述固定工装包括底座(38)、两组夹紧块(39)和两组推动气缸(40)，所述底座(38)的顶端设置有定位槽(41)，底座(38)的顶端设置有横向滑轨(42)，并在横向滑轨(42)上滑动设置有两组滑动块(43)，所述两组夹紧块(39)分别安装于两组滑动块(43)的顶端，并且两组夹紧块(39)左右相对设置，所述两组推动气缸(40)均安装于工作台(28)的顶端，并在两组推动气缸(40)的前侧输出端均设置有楔形块(44)，两组所述楔形块(44)分别与两组夹紧块(39)的外侧贴紧。

5.根据权利要求4所述的一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，其特征在于，所述检测机构设置有两组。

6.根据权利要求5所述的一种用于球阀气密性检测的全自动工作站，其特征在于，所述六轴工业机器人(6)的机械手上设置有两组抓手(45)，所述两组抓手(45)互相垂直设置。

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