本發(fā)明涉及一種氣密測試設(shè)備及測試方法，尤其涉及一種單向活門氣密性能自動測試設(shè)備及測試方法。

背景技術(shù)：

單向活門是液壓、氣動控制系統(tǒng)的重要執(zhí)行元件，氣密性是評價活門產(chǎn)品性能好壞的關(guān)鍵指標(biāo)，單向活門氣密性能穩(wěn)定性差容易引起泄露，將直接影響液壓、氣動控制系統(tǒng)的整體工作性能異常，甚至引發(fā)安全事故，造成重大經(jīng)濟損失。

氣密性能測試為單向活門產(chǎn)品檢測的重要環(huán)節(jié)。但現(xiàn)有技術(shù)的活門氣密性能測試設(shè)備自動化程度低，壓力控制精度和穩(wěn)定性差，缺乏測試過程參數(shù)監(jiān)控；且測試過程控制需手動操控配氣供壓、機械壓力表顯示、秒表計時和人工記錄，測試結(jié)果依靠人工判定，人為因素對測試誤差結(jié)果影響大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于提供一種解決上述問題，能實現(xiàn)工藝流程定制化、控制自動化、過程數(shù)字化、結(jié)果可判化，提高了測試過程中的控制精度、自動化程度、降低了工人的勞動強度、提高了測試效率和測試結(jié)果的準(zhǔn)確性單向活門氣密性能自動測試設(shè)備及測試方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種單向活門氣密性能自動測試設(shè)備，包括機架，所述機架包括正面和背面，機架上設(shè)有一儀器面板，所述儀器面板上設(shè)有一工控機，機架下部設(shè)有一plc邏輯控制器，所述plc邏輯控制器與工控機通信，機架內(nèi)設(shè)有產(chǎn)品接入裝置、視覺系統(tǒng)、升降水槽、管路模塊、控制器和伸縮機構(gòu)，

所述產(chǎn)品接入裝置整體為一彎管，固定在機架正面上部，彎管中部斷開并設(shè)有安裝待測單向活門的接頭，所述單向活門包括活門入口和活門出口，所述接頭與活門入口和活門出口匹配，彎管兩端與管路模塊連通，所述管路模塊位于機架內(nèi)下部，用于提供不同壓力的氣源；

所述視覺系統(tǒng)位于產(chǎn)品接入裝置一側(cè)，包括安全盒，安全盒內(nèi)設(shè)有一酒精槽和一相機，所述酒精槽透明，頂部設(shè)有一氣泡引出管，所述氣泡引出管與活門出口的彎管接頭接通，相機位于酒精槽一側(cè)并正對酒精槽，酒精槽另一側(cè)設(shè)有為相機提供照明的光源；

所述升降水槽位于產(chǎn)品接入裝置正下方，所述升降水槽包括水槽和控制水槽上下運動的升降控制器，所述升降控制器能控制水槽升降淹沒或不淹沒產(chǎn)品接入裝置中的待測活門；

所述伸縮機構(gòu)包括平板和控制平板水平伸縮的伸縮控制器，所述伸縮機構(gòu)位于機架背面，且當(dāng)平板伸出時，正好位于產(chǎn)品接入裝置和升降水槽間形成一工作臺面；

所述相機、光源與plc邏輯控制器連接，由控制器控制光源強度和相機拍照，所述升降控制器、伸縮控制器也與plc邏輯控制器連接，由控制器控制其運動。

作為優(yōu)選：所述安全盒內(nèi)設(shè)有一卡座，所述光源和酒精槽均通過卡座與安全盒可拆卸連接，所述管路模塊還連接有數(shù)個壓力數(shù)顯表，所述壓力數(shù)顯表設(shè)置在儀器面板上。

作為優(yōu)選：所述產(chǎn)品接入裝置為多個，在機架上并排設(shè)置。

作為優(yōu)選：所述升降控制器包括位于上部的支撐板和位于下部的底板，二者通過數(shù)根立柱固定連接，支撐板和底板間還設(shè)有一絲桿，所述絲桿兩端分別通過軸承與支撐板和底板旋轉(zhuǎn)連接，底板一側(cè)設(shè)有升降控制電機，所述升降控制電機與底板上的軸承連接，驅(qū)動絲桿旋轉(zhuǎn)，所述絲桿上設(shè)有螺母，螺母上固定有與支撐板平行的連接板，所述連接板上表面固定有貫穿支撐板并與水槽底部固定連接的導(dǎo)柱，所述連接板上設(shè)有供導(dǎo)柱穿過并上下運動的導(dǎo)柱孔，所述水槽底部設(shè)有一出水管。

作為優(yōu)選：所述伸縮控制器包括兩導(dǎo)向條、兩導(dǎo)向條分別位于平板兩側(cè)，水平設(shè)置且固定在機架上，兩導(dǎo)向條朝相對的一面沿其長度方向設(shè)有水平的導(dǎo)向槽，所述平板兩側(cè)位于導(dǎo)向槽內(nèi)，兩導(dǎo)向條下方分別設(shè)有一與之平行且與機架固定連接的齒條，齒條上分別設(shè)有一能沿其長度方向移動的帶輪，兩帶輪間設(shè)有控制其同步運動的同步帶，同步帶上設(shè)有張緊輪，所述帶輪、張緊輪均通過轉(zhuǎn)軸固定在平板下表面，平板上表面設(shè)有去頂同步帶旋轉(zhuǎn)的伸縮控制電機，一導(dǎo)向槽的兩端還分別設(shè)有一限位開關(guān)。

作為優(yōu)選：所述機架下部外壁設(shè)有對開門，機架上部正面設(shè)有遮擋產(chǎn)品接入裝置和視覺系統(tǒng)的滑動門，所述儀器面板傾斜設(shè)置與滑動門上表面夾角為120度。

作為優(yōu)選：所述架體內(nèi)設(shè)有隔板，將其區(qū)分為獨立的空間。

作為優(yōu)選：所述管路模塊上設(shè)有電磁閥、儀器面板上還設(shè)有手動控制升降控制器、伸縮控制器的控制按鈕，所述電磁閥、控制按鈕均與plc邏輯控制器連接。

作為優(yōu)選：一種單向活門氣密性能自動測試設(shè)備的測試方法，包括以下步驟：

（1）將兩個單項活門被測產(chǎn)品接入單向活門氣密性能自動測試設(shè)備中，一個產(chǎn)品被測，另外一個產(chǎn)品待測試，打開單向活門氣密性能自動測試設(shè)備，進入測試程序，設(shè)備進行管路模塊閉環(huán)壓力自檢；

（2）工控機內(nèi)預(yù)存各活門產(chǎn)品代號、和應(yīng)的測試項目流程及參數(shù)，輸入活門產(chǎn)品代號，自動配置測試項目流程及參數(shù)，若工控機內(nèi)無被測活門產(chǎn)品代號，手動配置測試項目流程及參數(shù)，工控機自動記憶存儲；

（3）進入產(chǎn)品測試程序，plc邏輯控制器實時采集管路模塊中壓力數(shù)據(jù)，通過與工控機數(shù)據(jù)交換、反饋，形成管路系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閉環(huán)控制；

（4）外氣密測試，單向活門氣密測試結(jié)果使用氣泡方法檢驗，測試活門外氣密，升降水槽上升將活門浸入透明液體中，人眼觀察氣泡產(chǎn)生情況；

（5）活門內(nèi)氣密測試結(jié)果判定，通過氣泡引出管引導(dǎo)氣泡進入視覺系統(tǒng)酒精槽中，相機抓拍酒精槽中氣泡圖像傳入工控機，最終通過圖像識別技術(shù)判定被測活門內(nèi)氣密性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：將各部件集中在機架上，由工控機和控制系統(tǒng)控制，實現(xiàn)活門的自動化測試，提高了活門測試的自動化程度，縮短了測試時間。結(jié)合工業(yè)技術(shù)機，在工控機內(nèi)根據(jù)活門的產(chǎn)品代號預(yù)存工藝測試參數(shù)，能實現(xiàn)自動閉環(huán)控制活門試驗過程壓力參數(shù)值，提高了測試過程精度，消除了人工調(diào)壓引入的誤差，實現(xiàn)無人化操作。試驗測試通過相機采集后送入工控機中進行圖像處理，自動識別并輸出結(jié)果，無需人眼觀察并手動記錄結(jié)果，有較高的自動化程度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明正面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明背面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明安裝對開門和滑動門的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為升降水槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為伸縮機構(gòu)的主視圖；

圖7為圖6的仰視圖。

圖中：1、機架；2、工控機；3、控制按鈕；4、壓力數(shù)顯表；5、視覺系統(tǒng)；6、水槽；7、管路模塊；8、plc邏輯控制器；9、伸縮機構(gòu)；10、產(chǎn)品接入裝置；11、儀器面板；12、滑動門；13、待測單向活門；14、對開門；15、安全盒；16、光源；17、氣泡引出管；18、酒精槽；19、卡座；20、相機；21、底板；22、立柱；23、支撐板；24、出水管；25、電機座；26、連接板；27、導(dǎo)柱；28、軸承；29、絲桿；30、升降控制電機；31、導(dǎo)向條；32、齒條；33、平板；34、同步帶；35、張緊輪；36、帶輪；37、伸縮控制電機；38、限位開關(guān)。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：參見圖1到圖7，一種單向活門氣密性能自動測試設(shè)備，包括機架1，所述機架1包括正面和背面，機架1上設(shè)有一儀器面板11，所述儀器面板11上設(shè)有一工控機2，機架1下部設(shè)有一plc邏輯控制器8，所述plc邏輯控制器8與工控機2通信，機架1內(nèi)設(shè)有產(chǎn)品接入裝置10、視覺系統(tǒng)5、升降水槽、管路模塊7、控制器和伸縮機構(gòu)9，

所述產(chǎn)品接入裝置10整體為一彎管，固定在機架1正面上部，彎管中部斷開并設(shè)有安裝待測單向活門13的接頭，所述單向活門包括活門入口和活門出口，所述接頭與活門入口和活門出口匹配，彎管兩端與管路模塊7連通，所述管路模塊7位于機架1內(nèi)下部，用于提供不同壓力的氣源；

所述視覺系統(tǒng)5位于產(chǎn)品接入裝置10一側(cè)，包括安全盒15，安全盒15內(nèi)設(shè)有一酒精槽18和一相機20，所述酒精槽18透明，頂部設(shè)有一氣泡引出管17，所述氣泡引出管17與活門出口的彎管接頭接通，相機20位于酒精槽18一側(cè)并正對酒精槽18，酒精槽18另一側(cè)設(shè)有為相機20提供照明的光源16；

所述升降水槽位于產(chǎn)品接入裝置10正下方，所述升降水槽包括水槽6和控制水槽6上下運動的升降控制器，所述升降控制器能控制水槽6升降淹沒或不淹沒產(chǎn)品接入裝置10中的待測活門；

所述伸縮機構(gòu)9包括平板33和控制平板33水平伸縮的伸縮控制器，所述伸縮機構(gòu)9位于機架1背面，且當(dāng)平板33伸出時，正好位于產(chǎn)品接入裝置10和升降水槽間形成一工作臺面；

所述相機20、光源16與plc邏輯控制器8連接，由控制器控制光源16強度和相機20拍照，所述升降控制器、伸縮控制器也與plc邏輯控制器8連接，由控制器控制其運動。

本實施例中：所述安全盒15內(nèi)設(shè)有一卡座19，所述光源16和酒精槽18均通過卡座19與安全盒15可拆卸連接，所述管路模塊7還連接有數(shù)個壓力數(shù)顯表4，所述壓力數(shù)顯表4設(shè)置在儀器面板11上，所述產(chǎn)品接入裝置10為多個，在機架1上并排設(shè)置，為了便于描述，本實施例具體選用兩個。

所述升降控制器包括位于上部的支撐板23和位于下部的底板21，二者通過數(shù)根立柱22固定連接，支撐板23和底板21間還設(shè)有一絲桿29，所述絲桿29兩端分別通過軸承28與支撐板23和底板21旋轉(zhuǎn)連接，底板21一側(cè)設(shè)有升降控制電機30，升降控制電機30通過電機座25固定在底板21上，所述升降控制電機30與底板21上的軸承28連接，驅(qū)動絲桿29旋轉(zhuǎn)，所述絲桿29上設(shè)有螺母，螺母上固定有與支撐板23平行的連接板26，所述連接板26上表面固定有貫穿支撐板23并與水槽6底部固定連接的導(dǎo)柱27，所述連接板26上設(shè)有供導(dǎo)柱27穿過并上下運動的導(dǎo)柱27孔，所述水槽6底部設(shè)有一出水管24。

所述伸縮控制器包括兩導(dǎo)向條31、兩導(dǎo)向條31分別位于平板33兩側(cè)，水平設(shè)置且固定在機架1上，兩導(dǎo)向條31朝相對的一面沿其長度方向設(shè)有水平的導(dǎo)向槽，所述平板33兩側(cè)位于導(dǎo)向槽內(nèi)，兩導(dǎo)向條31下方分別設(shè)有一與之平行且與機架1固定連接的齒條32，齒條32上分別設(shè)有一能沿其長度方向移動的帶輪36，兩帶輪36間設(shè)有控制其同步運動的同步帶34，同步帶34上設(shè)有張緊輪35，所述帶輪36、張緊輪35均通過轉(zhuǎn)軸固定在平板33下表面，平板33上表面設(shè)有去頂同步帶34旋轉(zhuǎn)的伸縮控制電機37，一導(dǎo)向槽的兩端還分別設(shè)有一限位開關(guān)38。

所述機架1下部外壁設(shè)有對開門14，機架1上部正面設(shè)有遮擋產(chǎn)品接入裝置10和視覺系統(tǒng)5的滑動門12，所述儀器面板11傾斜設(shè)置與滑動門12上表面夾角為120度。

所述架體內(nèi)設(shè)有隔板，將其區(qū)分為獨立的空間。

所述管路模塊7上設(shè)有電磁閥、儀器面板11上還設(shè)有手動控制升降控制器、伸縮控制器的控制按鈕3，所述電磁閥、控制按鈕3均與plc邏輯控制器8連接。

實際控制中，工控機2和plc邏輯控制器8相互配合，plc邏輯控制器8主要用于采集按鈕信息、控制氣路中各電磁閥的啟閉、同時處理部分模擬信號，而工控機2主要用于數(shù)據(jù)存儲、運算等操作。

一種單向活門氣密性能自動測試設(shè)備的測試方法，包括以下步驟：

（1）將兩個單項活門被測產(chǎn)品接入單向活門氣密性能自動測試設(shè)備中，一個產(chǎn)品被測，另外一個產(chǎn)品待測試，打開單向活門氣密性能自動測試設(shè)備，進入測試程序，設(shè)備進行管路模塊7閉環(huán)壓力自檢；

（2）工控機2內(nèi)預(yù)存各活門產(chǎn)品代號、和應(yīng)的測試項目流程及參數(shù)，輸入活門產(chǎn)品代號，自動配置測試項目流程及參數(shù)，若工控機2內(nèi)無被測活門產(chǎn)品代號，手動配置測試項目流程及參數(shù)，工控機2自動記憶存儲；

（3）進入產(chǎn)品測試程序，plc邏輯控制器8實時采集管路模塊7中壓力數(shù)據(jù)，通過與工控機2數(shù)據(jù)交換、反饋，形成管路系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)閉環(huán)控制；

（4）外氣密測試，單向活門氣密測試結(jié)果使用氣泡方法檢驗，測試活門外氣密，升降水槽上升將活門浸入透明液體中，人眼觀察氣泡產(chǎn)生情況；

（5）活門內(nèi)氣密測試結(jié)果判定，通過氣泡引出管17引導(dǎo)氣泡進入視覺系統(tǒng)5酒精槽18中，相機20抓拍酒精槽18中氣泡圖像傳入工控機2，最終通過圖像識別技術(shù)判定被測活門內(nèi)氣密性能。

本發(fā)明將產(chǎn)品接入裝置10、視覺系統(tǒng)5、升降水槽、管路模塊7、控制器和伸縮機構(gòu)9等集中在一起，通過控制，可以控制升降水槽升降，從而檢查活門的內(nèi)外氣密性，還能控制伸縮機構(gòu)9，當(dāng)平板33伸出時，正好位于產(chǎn)品接入裝置10和升降水槽間形成一工作臺面。

本發(fā)明再結(jié)合軟件，通過工控機2、plc邏輯控制器8的結(jié)合，能實現(xiàn)單向活門氣密測試過程中工藝流程定制化、控制自動化、過程數(shù)字化、結(jié)果可判化，提高了測試過程中的控制精度、自動化程度、降低了工人的勞動強度、提高了測試效率和測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。