一种连续线上小口径管气密检测装置的制作方法

本发明涉及治金设备技术领域，特别是涉及一种连续线上小口径管气密试验装置。

背景技术：

加工后的钢管、钛管等小口径管都需要进行气密试验；该试验通常采用水泡法，即将充以压缩空气的试验管浸没在水中，然后观察试验管表面是否存在冒气泡部位，从而确定该试验管是否存在泄漏。

但这种方法只能靠目测，测量精度不高，且试验后还需要进行干燥。对于一些精度要求高的钢管、钛管，这种方法是无法满足要求的，而采用差压式检测法可以克服这一缺陷。

差压式检测法是将控制压力精确的压缩空气输入到试验管(试验管长度可为8米，12米，16米，24米，32米等)中，然后自动关断充气气源，电磁阀准确控制规定时间的气流平衡，再关断起平衡作用的电磁阀(在电磁阀一端接试验管，另一端接不泄漏的标准管)，通过试验管与标准管同一气路相连接的精密微差压传感器，在规定时间内测量出试验管与标准管的差压值，再通过温度补偿得到试验管的实际泄漏产生的压力降，从而判断试验管是否泄漏。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种连续线上小口径管气密试验装置，该装置可对试验管自动进行气密性检测，具有结构简单、检测精度高、自动化程度高的特点。

本发明提供的技术方案是：

一种连续线上小口径管气密试验装置，其特征在于：该气密试验装置包括机架、固定在机架上且其宽度方向倾斜布置以支撑试验管的储料架、安装在储料架上用于阻挡试验管的若干个第一挡板、用于将试验管依序顶出第一挡板的给料机构、用于固定试验管的若干个压紧机构、用于对试验管进行气密检测的检测机构、用于分选试验管的若干个分选机构、用于接收不合格管的劣品放置区以及用于接收合格管并将合格管输送至下一工位的输送辊道；

所述若干个第一挡板沿着储料架的长度方向一字形排列；若干个压紧机构沿着储料架的长度方向一字形排列；若干个分选机构也沿着储料架的长度方向一字形排列；

所述给料机构、第一挡板、检测机构、压紧机构、分选机构和输送辊道沿着储料架的宽度方向倾斜向下依次布置。

所述给料机构包括竖直布置的顶杆、与顶杆下端连接以驱动顶杆竖直运动的驱动器以及安装在顶杆上端以顶起试验管的顶板；所述顶板与试验管的接触面设置成与储料架倾斜方向相同的斜面。

所述压紧机构包括固定在储料架底部并开设有竖直贯通的导向槽的导向座、可滑动地定位在导向槽中的第二挡板、安装在导向座上且其活塞杆与第二挡板转动配合的摆动气缸以及固定在摆动气缸的活塞杆末端以压紧试验管的压板。

所述检测机构包括水平固定在机架上的支座、固定在支座上的固定架以及通过导轨副可沿储料架的长度方向滑动地定位在支座上的滑移架；所述固定架和滑移架分别设置在支座两端；所述固定架上水平固定有封堵气缸，封堵气缸的活塞杆末端固定有封堵头；所述滑移架上水平固定有可调行程气缸，可调行程气缸的活塞杆末端固定有充气头；所述封堵头、试验管和充气头同轴布置；

所述固定架和滑移架上分别开设有用于调节封堵气缸和可调行程气缸竖直高度的槽型安装孔。

所述分选机构包括铰接在机架上且设置在劣品放置区上方的分选板以及通过连接杆驱动分选板转动的推动气缸。

所述输送辊道与分选板之间连接有沿储料架的宽度方向倾斜向下布置的斜坡，以便于合格管沿斜坡滚入输送辊道。

所述储料架由若干相互平行并沿储料架的宽度方向倾斜固定在机架上的倾斜杆以及平行于储料架的长度方向且与所述倾斜杆连接的若干水平杆组成；倾斜杆上设置有用于保护试验管外表面的保护层；所述保护层的材料选取橡胶或塑料。

所述检测机构还包括增压泵、调压阀、排气阀、进气阀、压力表、压力传感器、数显表、标准管。

所述驱动器、摆动气缸、封堵气缸、可调行程气缸和推动气缸均与控制器电连接，以保证各机构的工作配合。

所述输送辊道两侧对称地设置一组气密试验装置，以加快试验管的检测效率。

本发明的有益效果是：

本发明通过给料机构将试验管依序顶出第一挡板；通过压紧机构将试验管压紧固定后，再由检测机构对试验管进行气密检测，并且检测机构中的滑移架可沿支座水平滑动，能够适应不同长度的试验管；通过分选机构将不合格管与合格管进行区分，便于管理。本发明有效地实现了试验管气密检测的自动化，结构紧凑，衔接可靠，自动化程度高，操作简单，并特别适合与小口径管生产加工机组的连续化流程配套使用，具有良好的市场前景。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

图3为本发明中检测机构的左视结构示意图(图1的左视方向)。

图4为本发明中固定架的主视结构示意图(图3的主视方向)。

图5为本发明中滑移架的主视结构示意图(图3的主视方向)。

图6为本发明中压紧机构的主视结构示意图(图1的主视方向)。

图7为本发明中压紧机构的左视结构示意图(图1的左视方向)。

图8为图1中a部的放大结构示意图。

图9为图1中b部的放大结构示意图。

图10为图1中c部的放大结构示意图。

图11为在输送辊道两侧对称地设置一组气密试验装置后的主视结构示意图。

图12为在输送辊道两侧对称地设置一组气密试验装置后的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示的实施例进一步说明。

如图1、图2所示的连续线上小口径管气密试验装置，包括机架1、储料架2、若干第一挡板3、给料机构4、若干压紧机构5、检测机构6、若干分选机构7、劣品放置区8和输送辊道10。所述储料架倾斜固定在机架上；所述给料机构、第一挡板、检测机构、压紧机构、分选机构和输送辊道沿储料架的宽度方向(即图1的左右方向，下同)倾斜向下依次布置。若干个第一挡板沿着储料架的长度方向(即图2的上下方向，下同)一字形排列，并且在控制器的控制下同时动作；若干个压紧机构沿着储料架的长度方向一字形排列，并且在控制器的控制下同时动作；若干个分选机构也沿着储料架的长度方向一字形排列，并且在控制器的控制下同时动作。

所述储料架用于支撑试验管11，有若干倾斜杆和若干水平杆组成。若干倾斜杆相互平行布置并沿着储料架的宽度方向倾斜固定在机架上，以保证试验管在重力作用下沿倾斜杆向下滚动；倾斜杆上设置有橡胶或塑料材料制成的保护层2-2，以保护试验管的外表面。所述水平杆平行于储料架的长度方向并与所述倾斜杆固定连接，以加强倾斜杆的稳定性。

如图8所示，所述第一挡板安装在储料架上，用于阻挡沿储料架滚下的试验管。第一挡板可根据试验管的管径大小，对第一挡板的竖直高度进行调整，以便阻挡不同管径的试验管。

所述给料机构与第一挡板相配合，用于将阻挡在第一挡板处的试验管依序顶出第一挡板，使试验管滚向压紧机构。所述给料机构包括顶杆4-1、顶板4-2和驱动器；所述顶杆竖直布置；所述驱动器与顶杆下端相连接，以便驱动顶杆沿竖直方向运动；所述顶板安装在顶杆的上端用于推动试验管。本发明采用的驱动器为驱动电机4-3，驱动电机通过连杆组件对顶杆进行驱动，也可采用气缸直接驱动顶杆运动。工作时，驱动器驱动顶杆向上运动，顶杆带动顶板将试验管顶起至一定高度(该高度高于第一挡板)，使试验管越过第一挡板后落入压紧机构一侧并沿着储料架滚向压紧机构。为了保证试验管被顶板顶起后能够顺利落入压紧机构一侧，顶板与试验管的接触面设置成与储料架的倾斜方向相同的斜面。

如图6、图7所示，所述压紧机构用于固定试验管，以方便检测机构对试验管进行气密检测。压紧机构包括导向座5-1、摆动气缸5-2、压板5-3和第二挡板5-4。所述导向座固定在储料架底部，导向座上开设有竖直贯通的导向槽5-5；所述第二挡板在摆动气缸活塞杆的驱使下可竖直滑动地定位在导向槽中。所述摆动气缸安装在导向座上，摆动气缸的活塞杆通过轴承5-6与第二挡板转动配合。所述压板固定在摆动气缸的活塞杆末端并随活塞杆一起运动，以便压紧试验管。工作时，摆动气缸的活塞杆伸长，带动第二挡板和压板沿导向槽向上运动并伸出储料架一定高度，其中第二挡板用于阻挡被顶出第一挡板的试验管；然后摆动气缸的活塞杆转动，带动压板旋转一定角度，使压板垂直于试验管的轴线；之后摆动气缸的活塞杆收缩，带动压板向下运动，直至压板压紧试验管为止，完成试验管的固定。

如图3所示，所述检测机构用于对试验管进行气密检测，包括支座6-1、固定架6-2和滑移架6-3。所述支座固定在机架上，所述固定架和滑移架分别设置在支座两端；其中，固定架固定安装在支座上，滑移架可沿储料架的长度方向水平滑动(滑动方向为图3的左右方向)地定位在支座上，以便适应不同长度的试验管(支座上安装有滑轨，滑移架沿着滑轨滑动)。如图4所示，所述固定架上水平固定有封堵气缸6-4；封堵气缸的活塞杆末端固定安装有封堵头6-5，用于密封试验管的一端。如图5所示，所述滑移架上水平固定有可调行程气缸6-6；可调行程气缸的活塞杆末端固定有充气头6-7，用于密封试验管的另一端，并向试验管内进行充气。本发明中的封堵气缸和可调行程气缸均采用螺栓固定；所述固定架和滑移架上均竖直开设有与螺栓配合的槽型安装孔6-8，以便根据试验管的管径大小，对封堵气缸和可调行程气缸的高度位置进行调节，从而保证封堵头、试验管和充气头同轴布置。所述检测机构还包括增压泵、调压阀、排气阀、进气阀、压力表、压力传感器、数显表、标准管(均为常规气密检测器件，可外购获得，图中未显示)。

试验管经检测机构进行气密检测后，由分选机构将不合格管和合格管进行分选，使不合格管落入劣品放置区，合格管滚入输送辊道。如图9所示，所述分选机构包括分选板7-1和推动气缸7-2。所述分选板可活动地铰接在机架上，并位于劣品放置区的上方以便打开或盖合劣品放置区；所述推动气缸通过连接杆7-3驱动分选板转动。当试验管为不合格管时，推动气缸伸长，驱使分选板向上转动，从而打开劣品放置区，使不合格管落入劣品放置区中；当试验管为合格管时，分选板盖合在劣品放置区上方，此时分选板的倾角与储料架的倾角相同，并且分选板表面与储料架表面平齐连接，以保证合格管沿着分选板滚向输送辊道。所述分选板与输送辊道之间连接有斜坡9；斜坡沿着储料架的宽度方向倾斜向下布置，斜坡的倾角大于或等于储料架的倾角，以保证合格管沿斜坡顺利滚入输送辊道中，之后输送辊道将合格管进一步输送至下一工位。

如图10所示，所述输送辊道设置在斜坡末端并且平行于储料架的长度方向布置，用于接收合格管并将合格管沿输送辊道的长度方向(垂直于图1的纸面方向)输送至下一工位。所述输送辊道与辊道输送线(现有技术)的结构相似，包括支架10-1、固定在支架上并相互平行的若干旋转轴10-2、驱动其中一根旋转轴转动的旋转电机10-3以及固定在每根旋转轴上的滚轮10-4。所述滚轮中部设置成“v”型槽，以保证合格管自动对中并对合格管进行限位；滚轮表面还设置有橡胶或塑料材料制成的保护层2-2，以保护合格管的外表面。

作为优选，可在输送辊道两侧对称地设置一组气密试验装置，以加快试验管的检测效率并节省空间(如图11、图12所示)。

所述驱动器、摆动气缸、封堵气缸、可调行程气缸和推动气缸均与控制器(优选plc控制器，图中未显示)电连接，以保证各机构的工作配合。

本发明的工作原理如下：

工作前，根据所需试验管的长度，将滑移架安装在支座上的合适位置。并根据试验管的管径大小，通过槽形安装孔调整封堵气缸和可调行程气缸的高度位置，保证试验管和封堵头、充气头的中心轴线同轴布置。压紧机构中的摆动气缸伸长，带动第二挡板和压板伸出储料架一定高度，使压板的底部高于试验管的顶部即可，初始位置的压板平行于试验管的轴线方向，完成第二挡板和压板的位置调整。初始位置时分选板盖合在劣品放置区的上方。

工作时，试验管沿储料架向下滚落至第一挡板处，给料机构中的驱动器驱动顶杆向上运动，顶杆带动顶板将试验管依序顶出第一挡板，被顶出的试验管沿储料架滚落至压紧机构，并被第二挡板挡住；摆动气缸带动压板旋转90度，使位于试验管上方的压板垂直于试验管的轴线，之后摆动气缸的活塞杆收缩，带动压板向下运动，直至压板压紧试验管，以方便对试验管进行气密检测。

封堵气缸的封堵头和可调行程气缸的充气头分别密封试验管的两端(充气头的另一端与标准管密封连接，图中未显示)，然后由充气头分别向试验管和标准管内充气，当压力达到设定要求后停止，检测试验管与标准管的压力差，完成试验管的气密检测。之后摆动气缸的活塞杆伸长，摆动气缸带动压板反向旋转90度，使压板回到平行于试验管轴线的初始位置。摆动气缸的活塞杆收缩，带动第二挡板和压板向下运动至储料架下方，试验管就可以利用自重沿储料架向下滚动。

当试验管为不合格管时，分选机构中的推动气缸伸长，分选板打开劣品放置区，使不合格管落入劣品放置区中；当试验管为合格管时，分选机构不动作，使合格管沿着分选板和斜坡滚入输送辊道并传送(垂直于图1的纸面方向传送)至下一工位。当劣品放置区中的不合格管快装满时，将不合格管一起吊走，以保证装置的正常工作。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。