阀门气密性检测系统的制作方法
【专利摘要】阀门气密性检测系统，该系统包括水箱，水箱内设有水槽、入水气缸及复数个与入水气缸连接的阀门夹紧夹具、固设在水箱上方的水箱支架、设于水箱支架上的上下气动气缸、与上下气动气缸的活塞杆连接的机械手支架、设置在机械手支架上的复数个机械手、机械手传动机构，机械手包括设有传动齿轮的主轴、与主轴连接的机械手气缸、与机械手气缸固接的机械手夹具、铰接在机械手夹具内的两个夹持臂，各夹持臂的一端分别通过连接臂与机械手气缸的活塞杆铰接，机械手传动机构包括传动气缸、固接在传动气缸的活塞杆上的齿条，各传动齿轮均与齿条相啮合，该系统可实现每一个工位待测阀门的开启角度一致，保证各待测阀门的试验条件一致，使得试验结果更精确。
【专利说明】阀门气密性检测系统
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及阀门气密性检测领域，尤其涉及阀门气密性检测系统【技术领域】。
【背景技术】
[0002]阀门的密封性能是阀门质量的一个非常重要的功能，几乎所有的阀门产品标准都将阀门气密性作为非常重要的检测控制项目。在对阀门的气密性进行检测时，包括有壳体试验、上密封试验和密封试验。其中，壳体试验的方法和步骤为:封闭待测阀门的流通通道两端，压紧填料压盖，使待测阀门部分开启并将其放入水中，向待测阀体内充气并逐渐加压至试验压力，达到规定时间后，检查壳体是否有渗透。现有进行阀门壳体试验的测试机，包括有水箱，水箱内设有水槽、阀门夹紧夹具及入水气缸，入水气缸与阀门夹紧夹具连接并可将阀门夹紧夹具带入或带出水槽，当需要对待测阀门进行壳体试验操作时，将待测阀门放置在阀门夹紧夹具上，阀门夹紧夹具将待测阀门的流通通道两端封闭固定，然后人工逐个打开待测阀门，并通过入水气缸将待测阀门夹紧夹具及部分开启的待测阀门带入水槽内的水中，再向阀体内充气并逐渐加压至试验压力，达到规定时间后，检查壳体是否有渗透，进而完成整个实验过程。由于在对待测阀门进行壳体试验时，需人工逐个用工具夹持阀杆打开待测阀门，劳动强度高，且无法确保各个待测阀门的开启角度相一致，即难以保证各待测阀门的试验条件相一致，试验的结果易受到影响。
【发明内容】
[0003]为克服上述现有技术中存有的缺陷，本发明的目的在于提供一种阀门气密性检测系统，该系统可实现每一个工位待测阀门的开启角度一致，保证各待测阀门的试验条件一致，使得试验结果更精确。
[0004]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
[0005]一种阀门气密性检测系统，该系统包括水箱，水箱内设有水槽、入水气缸及复数个可封闭待测阀门的流通通道两端的阀门夹紧夹具，阀门夹紧夹具与入水气缸连接并可由入水气缸带动进出水槽，该系统还包括固设在所述水箱上方的水箱支架、设于所述水箱支架上的上下气动气缸、连接在上下气动气缸的活塞杆端部的机械手支架、若干个设置在机械手支架上且分别对应设置在所述待测阀门上方的机械手，每个机械手分别包括设有传动齿轮的主轴、连接在主轴底端的机械手气缸、固接在机械手气缸上的机械手夹具、中部分别铰接在机械手夹具内且呈L形的两个夹持臂，在机械手气缸的活塞杆端部分别铰接两个连接臂，连接臂的另一端分别与夹持臂的一端铰接，夹持臂的另一端延伸至机械手夹具外，在机械手支架内设有机械手传动机构，该机械手传动机构包括固定在机械手支架上的传动气缸、设置在传动气缸的活塞杆上的齿条，各机械手的传动齿轮分别与齿条嗤合。
[0006]由上述可知，水箱上固设有水箱支架，水箱支架上设置有上下气动气缸，上下气动气缸的活塞杆上连接有机械手支架，机械手支架上同时设置有分别与待测阀门相对应的若干个机械手，该机械手包括设有传动齿轮的主轴，连接在主轴下端的机械手气缸，机械手气缸下方固接机械手夹具，机械手夹具内铰接着呈L形的两个夹持臂的中部，在机械手气缸的活塞杆端部分别铰接两个连接臂，连接臂的另一端分别与夹持臂的一端铰接，夹持臂的另一端延伸至机械手夹具外以作为夹持阀杆的夹持端，在机械手支架内设有机械手传动机构，该机械手传动机构包括固定在机械手支架上的传动气缸、设置在传动气缸的活塞杆上的齿条，各机械手的传动齿轮分别与齿条啮合，当需要利用本系统开启待测阀门时，可通过上下气动气缸的活塞杆带动机械手支架向下运动，使得各机械手的两个夹持臂对准各待测阀门的阀杆两侧，再控制机械手气缸的活塞杆动作，以通过连接臂带动夹持臂将待测阀门的阀杆夹紧，然后控制传动气缸的活塞杆动作，进而带动齿条移动，即可带动各机械手上的传动齿轮同时转动，主轴、机械手气缸及夹持臂也跟随一起转动，各机械手上的夹持臂可同时夹持各待测阀门的阀杆转动相同的角度，因而可保证各待测阀门的开启角度一致，在检测各待测阀门气密性时，保证各待测阀门的试验条件一致，使得试验结果更精确。
[0007]在所述传动气缸的一侧的活塞杆上顺次套设有胶垫、定位套筒和定位螺母，在定位螺母一侧的所述传动气缸的活塞杆上设有与定位螺母相配合的螺纹。控制传动气缸的活塞杆动作时，当胶垫抵靠传动气缸的缸体时传动气缸的活塞杆停止动作，即传动气缸的活塞杆的行程为传动气缸的缸体与胶垫之间的间隔，由于在定位螺母一侧的传动气缸的活塞杆上设有与定位螺母相配合的螺纹，因而定位螺母在传动气缸的活塞杆上的位置可调，即传动气缸的缸体与胶垫之间的间隔可调，因而齿条跟随传动气缸的活塞杆移动的距离可调，该结构设置可方便控制各待测阀门对应打开不同的角度，能满足更多的测试条件需要，更灵活。
[0008]在所述传动气缸的另一侧的活塞杆上套设有连接座，所述齿条固定在连接座上且与传动气缸的活塞杆平行。齿条通过连接座安装在传动气缸的活塞杆上，方便稳固。
[0009]在所述定位螺母一侧的所述传动气缸的活塞杆上设有刻度标尺。通过刻度标尺可精确地获取胶垫与传动气缸的缸体之间的间隙，更方便精确。
[0010]在所述阀门夹紧夹具上设有待测阀门定位机构，该待测阀门定位机构包括四根与所述待测阀门的流通通道相平行的支撑杆，其中两根支撑杆设置在所述待测阀门的阀盖两侧，另两根支撑杆设置在所述待测阀门的阀体两侧。该待测阀门定位机构的设置使得待测阀门得以固定放置，并保证待测阀门的阀杆对准夹持臂。
[0011]所述上下气动气缸的活塞杆通过调节杆与所述机械手支架连接。因而可通过该调节杆调整机械手的上下位置，使得其可适应不同规格的阀门的检测需要。
[0012]与以往技术相比，本发明所带来的有益效果有:
[0013]1、本发明中，利用各机械手对应开启各待测阀门时的动作是同步的，因而可保证各待测阀门的开启角度一致，在检测各待测阀门气密性时，保证各待测阀门的试验条件一致，使得试验结果更精确；
[0014]2、可设定不同的待测阀门启闭角度，能满足更多的测试条件需要；
[0015]3、待测阀门得以稳固放置，并保证待测阀门的阀杆对准夹持臂，方便机械手完成操作；
[0016]4、可通过该调节杆调整机械手的上下位置，使得其可适应不同规格的阀门的检测需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例的整体结构示意图；
[0018]图2为本发明实施例中水箱的俯视图；
[0019]图3为本发明实施例中水箱内入水气缸及阀门夹紧夹具的结构示意图；
[0020]图4为本发明实施例中机械手及待测阀门的结构示意图；
[0021]图5为本发明实施例中机械手传动机构的示意图；
[0022]图6为本发明实施例中控制系统的组成结构示意图；
[0023]图7为本发明实施例中待测阀门放置在夹紧夹具上的结构示意图；
[0024]附图标记:
[0025]1、上下气动气缸；2、水箱支架；3、调节杆；4、机械手；5、感应光栅；6、PLC控制屏；7、水箱；8、脚轮；9、水槽；10、夹紧夹具气缸；11、阀门夹紧夹具；12、待测阀门；13、电源启动按钮；14、急停按钮；15、状态指示灯组；16、夹具支架；17、阀门定位机构；18、入水气缸；19、主轴；20、传动齿轮；21、机械手气缸；22、固定螺栓；23、机械手气缸的活塞杆；24、连接臂；25、机械手夹具；26、夹持臂；27、阀杆；28、阀盖；29、固定座；30、锁紧螺母；31、连接座；32、传动气缸；33、胶垫；34、定位套筒；35、定位螺母；36、刻度标尺；37、传动气缸的活塞杆；38、固定座；39、齿条；40、夹紧夹具开关；41、上下气动气缸开关；42、入水气缸下磁开关；43、入水气缸上磁开头；44、手动停止开关；45、感应光栅开关；46、PLC ;47、内漏测试指示灯；48、低压测试指示灯；49、高压测试指示灯；50、启动测试指示灯；51、入水气缸气动阀；52、机械手气缸气动阀；53、夹紧夹具气缸气动阀；54、上下气动气缸气动阀；55、泄压阀；56、高压进气阀；57、低压进气阀；58、时间继电器；59、时间继电器；60、机械手支架；61、传动气缸的一侧的活塞杆；62、传动气缸的另一侧的活塞杆。
【具体实施方式】
[0026]如图1-7所示，本发明的阀门气密性检测系统包括水箱7、固设在水箱7上方的水箱支架2、设置水箱支架2上的上下气动气缸1、与上下气动气缸I的活塞杆端部连接的机械手支架60，若干个设置在机械手支架60上的且分别对应设置在待测阀门12上方的机械手4、与各机械手4连接的机械手传动机构。水箱7内设有水槽9、入水气缸18及复数个可封闭待测阀门12的流通通道两端的阀门夹紧夹具11，入水气缸18的上方连接有夹具支架16，复数个阀门夹紧夹具11并排设置在夹具支架16上，阀门夹紧夹具11的夹紧端对应待测阀门12的流通通道两端设置，阀门夹紧夹具11的另一相对端与夹紧夹具气缸10连接，夹紧夹具气缸10可推动阀门夹紧夹具11以封闭待测阀门12的流通通道两端，入水气缸18可带动阀门夹紧夹具11进出水槽9，各机械手4分别设置在各待测阀门12的上方。
[0027]每个机械手4分别包括设有传动齿轮20的主轴19、连接在主轴19底端的机械手气缸21、固接在机械手气缸21上的机械手夹具25、中部分别铰接在机械手夹具25内且呈L形的两个夹持臂26，在机械手气缸的活塞杆23端部分别铰接两个连接臂24，连接臂24的另一端分别与夹持臂26的一端铰接，夹持臂26的另一端延伸至机械手夹具25外。其中，机械手夹具25通过固定螺栓22固定在机械手气缸21的下方。
[0028]在机械手支架60内设有机械手传动机构，该机械手传动机构包括固定在机械手支架60上的传动气缸32、齿条39、固定座29、38、胶垫33、定位套筒34、定位螺母35，其中，固定座29、38均固设在机械手支架60上，传动气缸的活塞杆37套在固定座29、38内且可相对固定座29、38移动，在传动气缸的一侧的活塞杆61上顺次套设有胶垫33、定位套筒34和定位螺母35，胶垫33邻近传动气缸32的缸体设置并通过定位套筒34、定位螺母35固定在传动气缸的活塞杆37上，在定位螺母35 —侧的传动气缸的活塞杆37上设有与定位螺母35相配合的螺纹，在定位螺母35 —侧的传动气缸的活塞杆37上设有刻度标尺36，在传动气缸的另一侧的活塞杆62上套设有连接座31，连接座31通过锁紧螺母30实现固接，齿条39固定在连接座31上且与传动气缸的活塞杆37平行，各机械手4的传动齿轮20分别与齿条39啮合。
[0029]在阀门夹紧夹具11上设有待测阀门定位机构17，该待测阀门定位机构17包括四根与待测阀门12的流通通道相平行的支撑杆，其中两根支撑杆设置在待测阀门12的阀盖28两侧，另两根支撑杆设置在待测阀门12的阀体两侧。
[0030]上下气动气缸I的活塞杆通过调节杆3与机械手支架60连接，通过调节杆3可调节机械手支架60的高度，从而可以适应不同规格的待测阀门12的检测需要。
[0031]再者，本发明可通过PLC控制系统以自动完成对阀门的气密性检测试验。在水箱7上设置PLC控制屏6、电源启动按钮13、急停按钮14及状态指示灯组15，其中，状态指示灯组15包括有启动测试指示灯50、手动停止开关44、高压测试指示灯49、低压测试指示灯48和内漏测试指示灯47，水箱7的上方还设有感应光栅5。水箱7的底端设有脚轮8，以方便移动整个装置。
[0032]如图6所示，该PLC控制系统包括有PLC控制器46，PLC控制器46的CO端与-24V电源连接，PLC控制器46的SS端与+24V电源连接，PLC控制器46上连接有PLC控制屏6、夹紧夹具开关40、上下气动气缸开关41、入水气缸下磁开关42、入水气缸上磁开关43、手动停止开关44和感应光栅开关45，夹紧夹具开关40、上下气动气缸开关41、入水气缸下磁开关42、入水气缸上磁开关43、手动停止开关44、感应光栅开关45再与PLC控制器46的CO端连接，另，PLC控制器46上还连接有内漏测试指示灯47、低压测试指示灯48、高压测试指示灯49、启动测试指示灯50、入水气缸气动阀51、机械手气缸气动阀52、夹紧夹具气缸气动阀53、上下气动气缸气动阀54、泄压阀55、高压进气阀56和低压进气阀57，内漏测试指示灯47、低压测试指示灯48、高压测试指示灯49、启动测试指示灯50、入水气缸气动阀51、机械手气缸气动阀52、夹紧夹具气缸气动阀53、上下气动气缸气动阀54、泄压阀55、高压进气阀56、低压进气阀57再与PLC控制器46的SS端连接，其中，入水气缸气动阀51与入水气缸18连接，机械手气缸气动阀52与机械手气缸21连接，夹紧夹具气缸气动阀53与夹紧夹具气缸10连接，上下气动气缸气动阀54与上下气动气缸I连接，泄压阀55与待测阀门12连接，高压进气阀56通过时间继电器59与待测阀门12连接，低压进气阀57通过时间继电器58与待测阀门12连接。
[0033]利用本发明对待测阀门进行气密性检测试验的过程为:将待测阀门12放置在待测阀门定位机构17上，按下电源启动按钮13，然后，PLC控制器46控制夹紧夹具开关40闭合，夹紧夹具气缸气动阀53打开，夹紧夹具气缸10推动阀门夹紧夹具11将待测阀门12的流通通道两端夹紧及密封；然后，上下气动气缸开关41闭合，上下气动气缸气动阀54打开，上下气动气缸I向下运动，带动机械手支架60向下运动，使机械手4上的夹持臂26对位到待测阀门12的阀杆27位置；然后，机械手气缸气动阀52打开，控制机械手气缸的活塞杆23动作，以使得夹持臂26的夹持端合拢夹紧阀杆27 ;然后，再启动传动气缸32，传动气缸32带动传动气缸的活塞杆37动作，使胶垫33靠近传动气缸32的缸体，至胶垫33碰到传动气缸32的缸体时停止，由于齿条39跟随传动气缸的活塞杆37 —起移动，因而齿条39会同时带动各机械手4上的传动齿轮20转动，即带动主轴19、夹持臂26 —起转动，即各夹持臂26可同时夹持各阀杆27转动一定角度；然后，控制上下气动气缸I带动各机械手4向上运动；然后入水气缸下磁开关42闭合，入水气缸气动阀51牵引入水气缸18带动各阀门夹紧夹具11及待测阀门12向下运动下沉入水槽9内的水面下；然后，打开低压进气阀57，对待测阀门12加压至设定低压，通过时间继电器58作用保持设定时间；时间结束后控制打开高压进气阀56，加压至设定高压，通过时间继电器59保持设定时间；时间结束后，入水气缸上磁开关43闭合，入水气缸气动阀51牵引入水气缸18带动各阀门夹紧夹具11及待测阀门12向上运动，上升出水；上下气动气缸开关41闭合，上下气动气缸I向下运动，夹持臂26对位到待测阀门12的阀杆27位置，机械手气缸气动阀52闭合，夹持臂26反向转动关闭待测阀门12，待测阀门12呈充气加压状态；上下气动气缸开关41闭合，上下气动气缸I向上运动，夹紧夹具开关40闭合，夹紧夹具气缸10反向运动松开待测阀门12，电源断开，取下待测阀门12。测试过程中，任何时候按下急停按钮14，手动停止开关44闭合，PLC控制系统46停止运行。
[0034]感应光栅开关45呈常闭状态，检测人员放置待测阀门12时，感应光栅5感应到异物进入系统，感应光栅开关45打开，PLC控制系统46电路断开，任何按钮触动无效，有效防止了误触按钮发生的安全事故。放置好待测阀门12后，按下电源启动按钮13后，感应光栅开关45闭合，感应光栅5处于工作状态，测试过程若有导物进入感应光栅5的感应范围，感应光栅开关45打开，PLC控制系统46自动断电，以减少事故发生。
[0035]上列详细说明是针对本发明之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
【权利要求】
1.阀门气密性检测系统，该系统包括水箱，水箱内设有水槽、入水气缸及复数个可封闭待测阀门的流通通道两端的阀门夹紧夹具，阀门夹紧夹具与入水气缸连接并可由入水气缸带动进出水槽，其特征在于:该系统还包括固设在所述水箱上方的水箱支架、设于所述水箱支架上的上下气动气缸、连接在上下气动气缸的活塞杆端部的机械手支架、若干个设置在机械手支架上且分别对应设置在所述待测阀门上方的机械手，每个机械手分别包括设有传动齿轮的主轴、连接在主轴底端的机械手气缸、固接在机械手气缸上的机械手夹具、中部分别铰接在机械手夹具内且呈L形的两个夹持臂，在机械手气缸的活塞杆端部分别铰接两个连接臂，连接臂的另一端与夹持臂的一端铰接，夹持臂的另一端延伸至机械手夹具外，在机械手支架内设有机械手传动机构，该机械手传动机构包括固定在机械手支架上的传动气缸、设置在传动气缸的活塞杆上的齿条，各机械手的传动齿轮分别与齿条嗤合。
2.根据权利要求1所述的阀门气密性检测系统，其特征在于:在所述传动气缸的一侧的活塞杆上顺次套设有胶垫、定位套筒和定位螺母，在定位螺母一侧的所述传动气缸的活塞杆上设有与定位螺母相配合的螺纹。
3.根据权利要求2所述的阀门气密性检测系统，其特征在于:在所述传动气缸的另一侧的活塞杆上套设有连接座，所述齿条固定在连接座上且与传动气缸的活塞杆平行。
4.根据权利要求2或3所述的阀门气密性检测系统，其特征在于:在所述定位螺母一侧的所述传动气缸的活塞杆上设有刻度标尺。
5.根据权利要求4所述的阀门气密性检测系统，其特征在于:在所述阀门夹紧夹具上设有待测阀门定位机构，该待测阀门定位机构包括四根与所述待测阀门的流通通道相平行的支撑杆，其中两根支撑杆设置在所述待测阀门的阀盖两侧，另两根支撑杆设置在所述待测阀门的阀体两侧。
6.根据权利要求5所述的阀门气密性检测系统，其特征在于:所述上下气动气缸的活塞杆通过调节杆与所述机械手支架连接。
【文档编号】G01M3/04GK104502030SQ201510009604
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月7日 优先权日:2015年1月7日
【发明者】钟子强, 陈德云 申请人:佛山市日丰企业有限公司, 佛山市日丰企业科技有限公司