一种用于无杆气缸的保压和空载阻力试验装置及方法与流程

本发明涉及一种用于无杆气缸的保压和空载阻力试验装置及方法，属于无杆气缸测试设备技术领域。

背景技术：

目前无杆气缸在做保压试验时，利用泄压球阀控制气源压力，0.6mpa压力完全靠操作人员的手感进行控制，导致测试压力不准确；保压时间也是通过操作人员按压秒表进行时间计算；同时，无杆气缸在做空载阻力试验时，利用弹簧秤拉着无杆气缸的滑块进行测试，无杆气缸空载阻力不能匀速的运动，时常出现弹簧秤从无杆气缸滑块上脱落而影响测试结果；且无杆气缸在做保压和空载阻力试验时需要两个人来配合操作，导致产品生产效率低，而且容易出现试验测试偏差，导致产品质量不稳定；同时，由于没有数据保存存储功能，最终试验测试的结果没有依据可查；因此，为了提高产品生产效率和产品质量，释放人工劳动力、提高试验的准确性成为此项技术方案所要解决的重点问题。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明提供一种用于无杆气缸的保压和空载阻力试验装置及方法，试验测试过程操作简单方便、自动进行，试验测试的结果数据直观可视化并自动记录存储，便于后期有据可查，提高产品生产效率和产品质量，一人即可操作，释放人工劳动力，提高试验的准确性。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于无杆气缸的保压和空载阻力试验装置，包括试验台，所述试验台的台面上形成有条形孔，在条形孔两端的前方台面上分别设置有左固定座和右固定座，待试验无杆气缸两端分别与左固定座和右固定座连接；在条形孔下方的台面底部设置有丝杠，所述丝杠的其中一端设置有用于驱动丝杠转动的无刷电机，在丝杠上螺纹连接有传感器安装座，传感器安装座的顶部在条形孔中向上延伸，并在传感器安装座的顶部安装有力传感器，在力传感器的受力面安装有与待试验无杆气缸的滑块连接的推拉钩；无刷电机驱动丝杠转动，丝杠转动带动传感器安装座沿条形孔左右往复移动，使推拉钩推拉待试验无杆气缸的滑块左右往复移动，传感器安装座顶部安装的力传感器用于感知推拉过程中产生的力；还包括电源模块、plc控制器、触摸显示屏、先导式电磁阀、压力传感器、启动开关以及多个指示灯，其中，所述触摸显示屏、启动开关以及多个指示灯设置在试验台上，所述电源模块用于供电，所述触摸显示屏、压力传感器、启动开关、力传感器与plc控制器连接，所述plc控制器控制先导式电磁阀、多个指示灯以及无刷电机。

作为本发明的进一步优选，所述试验台上还设置有与plc控制器连接的急停按钮；当发生紧急情况时，操作人员可按动急停按钮，plc控制器控制试验台停止工作。

作为本发明的进一步优选，在条形孔两端的后方台面上分别设置有光电开关，所述光电开关与plc控制器连接，光电开关用于感知推拉钩的移动位置。

作为本发明的进一步优选，所述的多个指示灯包括电源指示灯、保压测试指示灯和空载阻力测试指示灯。

一种用于无杆气缸的保压和空载阻力试验方法，包括以下步骤：

（1）气缸保压试验：首先将待试验无杆气缸两端分别与左固定座和右固定座连接；打开外部气路总气源开关，将气管接入待试验无杆气缸；按下试验台启动开关，电源指示灯亮；点击触摸显示屏主菜单界面上显示的气缸保压试验按钮，进入气缸保压试验界面；此时气缸保压试验界面上气压数值显示为0；点击气缸保压试验界面上显示的气缸保压测试按钮，plc控制器控制先导式电磁阀通电，使气管向待试验无杆气缸中充气，设置在气管上的压力传感器检测待试验无杆气缸中的气压数值变化，并将气压数值发送给plc控制器，plc控制器将气压数值发送到触摸显示屏气缸保压试验界面上显示，当气压数值达到要求后，plc控制器控制先导式电磁阀断电，使气管停止向待试验无杆气缸中充气；开始气缸保压测试，待保压时间到达后，停止气缸保压测试；plc控制器记录待试验无杆气缸中的气压数值变化和保压时间，最后释放待试验无杆气缸中的气压；

（2）气缸空载阻力试验：将待试验无杆气缸上连接的气管拆除，然后将推拉钩与待试验无杆气缸的滑块连接；点击触摸显示屏上的返回按钮，返回触摸显示屏的主菜单界面，再点击触摸显示屏主菜单界面上显示的气缸空载阻力试验按钮，进入气缸空载阻力试验界面；此时气缸空载阻力试验界面上力的数值显示为0；点击气缸空载阻力试验界面上显示的气缸空载阻力正向测试按钮，开始气缸空载阻力正向测试，plc控制器控制无刷电机驱动丝杠转动，丝杠转动带动传感器安装座沿条形孔从左向右移动，使推拉钩推动待试验无杆气缸的滑块匀速向右移动，达到测试距离后停止；点击气缸空载阻力试验界面上显示的气缸空载阻力反向测试按钮，开始气缸空载阻力反向测试，plc控制器控制无刷电机驱动丝杠转动，丝杠转动带动传感器安装座沿条形孔从右向左移动，使推拉钩拉动待试验无杆气缸的滑块匀速向左移动，达到测试距离后停止；在气缸空载阻力正向测试和反向测试过程中，传感器安装座顶部安装的力传感器感知推拉过程中产生的力，并将力的数值发送给plc控制器，plc控制器将力的数值进行存储并发送到触摸显示屏气缸空载阻力试验界面上显示；

（3）点击触摸显示屏上的返回按钮，返回触摸显示屏的主菜单界面；将推拉钩与待试验无杆气缸的滑块断开连接；拆下无杆气缸，完成试验。

作为本发明方法的进一步优选，气缸空载阻力试验中，设有用于感知推拉钩移动位置的两个光电开关，两个光电开关分别感知气缸空载阻力正向测试和反向测试时推拉钩移动至最右端和最左端的位置，plc控制器根据光电开关的信号控制无刷电机启停。

作为本发明方法的进一步优选，在气缸保压测试过程中，试验台上电源指示灯亮，保压测试指示灯亮；停止气缸保压测试后，试验台上电源指示灯亮，保压测试指示灯灭；通过保压测试指示灯可以直观的提示操作人员，测试过程正在进行中，防止意外发生，提高安全性。

作为本发明方法的进一步优选，在气缸空载阻力正向测试和反向测试过程中，试验台上电源指示灯亮，空载阻力测试指示灯亮；停止气缸空载阻力正向测试和反向测试后，试验台上电源指示灯亮，空载阻力测试指示灯灭；通过空载阻力测试指示灯可以直观的提示操作人员，测试过程正在进行中，防止意外发生，提高安全性。

本发明的有益效果在于：试验测试过程操作简单方便、自动进行，试验测试的结果数据直观可视化并自动记录存储，便于后期有据可查，提高产品生产效率和产品质量，一人即可操作，释放人工劳动力，提高试验的准确性。

附图说明

图1为本发明试验台正视结构示意图；

图2为本发明试验台俯视结构示意图；

图3为本发明试验台侧视结构示意图；

图4为本发明电路原理图；

图中主要附图标记含义如下：

1-触摸显示屏，2-指示灯，3-启动开关，4-右固定座，5-试验台，6-条形孔，7-丝杠，8-传感器安装座，9-推拉钩，10-力传感器，11-左固定座，12-光电开关，13-plc控制器，14-电源模块，15-先导式电磁阀，16-压力传感器，17-无刷电机，18-急停按钮，19-继电器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做具体的介绍。

如图1-3所示：本实施例是一种用于无杆气缸的保压和空载阻力试验装置，包括试验台5，试验台5的台面上形成有条形孔6，在条形孔6两端的前方台面上分别设置有左固定座11和右固定座4，待试验无杆气缸两端分别与左固定座11和右固定座4连接；在条形孔6下方的台面底部设置有丝杠7，丝杠7的其中一端设置有用于驱动丝杠7转动的无刷电机17，在丝杠7上螺纹连接有传感器安装座8，传感器安装座8的顶部在条形孔6中向上延伸，并在传感器安装座8的顶部安装有力传感器10，在力传感器10的受力面安装有与待试验无杆气缸的滑块连接的推拉钩9；在实际应用时，也可以在台面底部设置与丝杠7平行的滑杆，传感器安装座8与丝杠7螺纹连接的同时与滑杆滑动连接，使丝杠7转动带动传感器安装座8沿条形孔6左右往复移动时可以更加稳定；本实施例装置在工作时，无刷电机17驱动丝杠7转动，丝杠7转动带动传感器安装座8沿条形孔6左右往复移动，使推拉钩9推拉待试验无杆气缸的滑块左右往复移动，传感器安装座8顶部安装的力传感器10用于感知推拉过程中产生的力；还包括电源模块14、plc控制器13、触摸显示屏1、先导式电磁阀15、压力传感器16、启动开关3以及多个指示灯2，其中，触摸显示屏1、启动开关3以及多个指示灯2设置在试验台5上，电源模块14用于供电，触摸显示屏1、压力传感器16、启动开关3、力传感器10与plc控制器13连接，plc控制器13控制先导式电磁阀15、多个指示灯2以及无刷电机17；电路连接关系如图4所示，附图4是本实施例简化后的电路原理图，省略了部分指示灯；plc控制器13选用西门子s7-200cpu224xp控制器。

本实施例在试验台5上还设置有与plc控制器13连接的急停按钮18；当发生紧急情况时，操作人员可按动急停按钮18，plc控制器13控制试验台5停止工作。

本实施例在条形孔6两端的后方台面上分别设置有光电开关12，光电开关12与plc控制器13连接，光电开关12用于感知推拉钩9的移动位置。

本实施例中所述的多个指示灯2包括电源指示灯、保压测试指示灯和空载阻力测试指示灯；在实际应用时，也可以根据需求设置用于提示其它事务的指示灯。

一种用于无杆气缸的保压和空载阻力试验方法，包括以下步骤：

（1）气缸保压试验：首先将待试验无杆气缸两端分别与左固定座11和右固定座4连接；打开外部气路总气源开关，将气管接入待试验无杆气缸；按下试验台5启动开关3，电源指示灯亮；点击触摸显示屏1主菜单界面上显示的气缸保压试验按钮，进入气缸保压试验界面；此时气缸保压试验界面上气压数值显示为0；点击气缸保压试验界面上显示的气缸保压测试按钮，plc控制器13控制先导式电磁阀15通电，使气管向待试验无杆气缸中充气，设置在气管上的压力传感器16检测待试验无杆气缸中的气压数值变化，并将气压数值发送给plc控制器13，plc控制器13将气压数值发送到触摸显示屏1气缸保压试验界面上显示，当气压数值达到要求后，plc控制器13控制先导式电磁阀15断电，使气管停止向待试验无杆气缸中充气；开始气缸保压测试，待保压时间到达后，停止气缸保压测试；plc控制器13记录待试验无杆气缸中的气压数值变化和保压时间，最后释放待试验无杆气缸中的气压；在实际应用时，本步骤所述的气缸保压试验也可以对普通的活塞杆式气缸进行保压测试，气缸的保压测试原理是相同的；

（2）气缸空载阻力试验：将待试验无杆气缸上连接的气管拆除，然后将推拉钩9与待试验无杆气缸的滑块连接；点击触摸显示屏1上的返回按钮，返回触摸显示屏1的主菜单界面，再点击触摸显示屏1主菜单界面上显示的气缸空载阻力试验按钮，进入气缸空载阻力试验界面；此时气缸空载阻力试验界面上力的数值显示为0；点击气缸空载阻力试验界面上显示的气缸空载阻力正向测试按钮，开始气缸空载阻力正向测试，plc控制器13控制无刷电机17驱动丝杠7转动，丝杠7转动带动传感器安装座8沿条形孔6从左向右移动，使推拉钩9推动待试验无杆气缸的滑块匀速向右移动，达到测试距离后停止；点击气缸空载阻力试验界面上显示的气缸空载阻力反向测试按钮，开始气缸空载阻力反向测试，plc控制器13控制无刷电机17驱动丝杠7转动，丝杠7转动带动传感器安装座8沿条形孔6从右向左移动，使推拉钩9拉动待试验无杆气缸的滑块匀速向左移动，达到测试距离后停止；在气缸空载阻力正向测试和反向测试过程中，传感器安装座8顶部安装的力传感器10感知推拉过程中产生的力，并将力的数值发送给plc控制器13，plc控制器13将力的数值进行存储并发送到触摸显示屏1气缸空载阻力试验界面上显示；

（3）点击触摸显示屏1上的返回按钮，返回触摸显示屏1的主菜单界面；将推拉钩9与待试验无杆气缸的滑块断开连接；拆下无杆气缸，完成试验。

本实施方法在气缸空载阻力试验中，设有用于感知推拉钩9移动位置的两个光电开关12，两个光电开关12分别感知气缸空载阻力正向测试和反向测试时推拉钩9移动至最右端和最左端的位置，plc控制器13根据光电开关12的信号控制无刷电机17启停；而plc控制器13控制无刷电机17启停时，可以采用通过继电器19来控制无刷电机17的电路通断。

本实施方法在气缸保压测试过程中，试验台5上电源指示灯亮，保压测试指示灯亮；停止气缸保压测试后，试验台5上电源指示灯亮，保压测试指示灯灭；通过保压测试指示灯可以直观的提示操作人员，测试过程正在进行中，防止意外发生，提高安全性。

本实施方法在气缸空载阻力正向测试和反向测试过程中，试验台5上电源指示灯亮，空载阻力测试指示灯亮；停止气缸空载阻力正向测试和反向测试后，试验台5上电源指示灯亮，空载阻力测试指示灯灭；通过空载阻力测试指示灯可以直观的提示操作人员，测试过程正在进行中，防止意外发生，提高安全性。

本发明的试验测试过程操作简单方便、自动进行，试验测试的结果数据直观可视化并自动记录存储，便于后期有据可查，提高产品生产效率和产品质量，一人即可操作，释放人工劳动力，提高试验的准确性。

以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。