一种空压机储气罐检漏设备的制作方法

文档序号:32654066发布日期:2022-12-23 20:46阅读:24来源:国知局
一种空压机储气罐检漏设备的制作方法

1.本发明涉及气密性检测领域,尤其是一种空压机储气罐检漏设备。


背景技术:

2.储气罐是指专门用来储存气体的容器,储气罐通常连接在空压机上,对空压机压缩形成的压缩气体进行储存。储气罐由筒体、封头、法兰、接管、密封元件和支座等零件和部件组成,这些零件和部件之间一般采用焊接的方式进行固定。因此,在焊接完成后,需要对焊接形成的焊缝(尤其是接管处的环形焊缝)进行气密性检测,以保证储气罐的气密性。
3.在现有技术中,储气罐检漏(即气密性检测)的方法为:首先将储气罐上的各个接口人为使用堵头封闭,然后将整个储气罐放入水中,之后对储气罐内部进行充气,通过观察水中是否有气泡来判断储气罐是否漏气。
4.上述的现有技术存在以下不足:
5.1)为了储存大量的压缩空气,空压机储气罐普遍具有较大的容积(例如20-50l),并且储气罐通常由钢材制成,这就导致整个储气罐的重量相当大,不便于人工搬运。此外,由于不便于搬运,会使得在将储气罐放入水中时,因为储气罐受力不平稳而跌入水中,导致水面生产较大的波动,不利于观察水中是否有气泡,因此需要长时间等待,直到水面恢复平静,这严重拉低了检测效率。
6.2)在对储气罐的接管进行封堵时,需要人工将堵头逐个安装到对应接管的开口上,但储气罐上通常设置有较多数量的接管,例如开关接管、排污接管、三通接管等,并且值得注意的是,这些接管的管径是不同的,这就导致在封堵时需要选择相应规格的堵头,从而导致封堵的效率十分低下。此外,在完成气密性检测后还需要将之前的堵头重新取出,进一步降低了检测的效率。


技术实现要素:

7.为解决上述储气罐不便于搬运导致检测效率低的问题,本发明的目的是提供一种空压机储气罐检漏设备,通过将待检漏的储气罐放置在一个对应的定位装置上,并且通过输送装置来移动定位装置,将储气罐输送到预定的位置,在预定位置中对储气罐的各个接管进行封堵之后,通过抓取装置和搬运装置将储气罐从定位装置上取出并平稳的放入水中,无需人工搬运储气罐,并且能保证储气罐在搬运时受力平衡,使得储气罐能平稳的进入水中,便于观察气泡的产生。
8.为本发明的目的,采用以下技术方案予以实施:
9.一种空压机储气罐检漏设备,包括:
10.定位装置,用于对储气罐进行定位;
11.输送装置,其具有输送通道,定位装置在输送通道中移动;输送通道具有待抓取区域,定位装置移动到待抓取区域时,被暂时固定;
12.抓取装置,用于对待抓取区域中的储气罐进行抓取;以及
13.搬运装置,其具有一个执行端,抓取装置设置在该执行端上,搬运装置带动抓取装置在待抓取区域和水箱之间来回移动;
14.通过上述结构,将定位装置中的储气罐平稳的搬运到水箱中。
15.综上所述,本发明的优点是:通过将储气罐倒置的放置在定位装置上,便于储气罐的定位,防止储气罐在输送过程中发生移动。通过输送装置对定位装置进行自动化输送,无需人工搬运,提高了储气罐的输送效率。另外,输送装置能将定位装置输送到预定的位置上,在这里通过抓取装置和搬运装置的配合,可以将储气罐平稳的从定位装置上搬运到水箱中,减轻人工负担。更重要的是,通过抓取装置能保证储气罐在移动过程中始终保持平稳,从而使得储气罐能平稳的进入水中,不会对水面产生较大的波动,便于观察水中的气泡,提高了检测的效率。
附图说明
16.图1为储气罐的结构示意图。
17.图2为空压机储气罐检漏设备的结构示意图。
18.图3为定位装置的结构示意图。
19.图4为储气罐安装在定位装置上的结构示意图。
20.图5为储气罐安装在定位装置上的另一个视角的结构示意图。
21.图6为输送装置的结构示意图。
22.图7为输送装置中阻挡机构的结构示意图。
23.图8为输送装置中升降机构的结构示意图。
24.图9为输送装置中输送机构、顶升平移机构和缓存机构的结构示意图。
25.图10为顶升平移机构的结构示意图。
26.图11为缓存机构的结构示意图。
27.图12为抓取装置和搬运装置的结构示意图。
28.图13为抓取装置的结构示意图。
29.图14为图13中a处的局部放大图。
30.图15为图13中b处的局部放大图。
31.图16为抓取装置与安装在定位装置中的储气罐相配合的结构示意图。
32.图17为抓取装置与封堵装置的分解示意图。
33.图18为抓取装置与封堵装置整体的结构示意图。
34.图19为抓取装置与封堵装置整体的另一个视角结构示意图。
35.图20为封堵装置部分结构的结构示意图。
36.图21为左穿孔封堵机构、右穿孔封堵机构和联动机构的结构示意图。
37.图22为储气罐安装在定位装置上并且与抓取装置和封堵装置配合的一个视角的结构示意图。
38.图23为储气罐安装在定位装置上并且与抓取装置和封堵装置配合的另一个视角的结构示意图。
具体实施方式
39.由于本技术的检漏设备专门用于空压机储气罐的气密性检测,以下首先对空压机储气罐的结构进行介绍。如图1所示,本技术中的空压机储气罐90包括空心圆柱状的筒体91,在图1中筒体91的轴线沿左右方向延伸,在筒体91的左右两端分别设置有左封头92和右封头93,左封头92和右封头93均为中心向外凸出的圆盘状的外形,在左封头92和右封头93的中心分别设置有与筒体91内部连通的左穿孔(视角原因未示出)和右穿孔931。在筒体91的顶部靠近右端处设置有轴线沿纵向延伸的开关接管94,在开关接管94的前侧设置有轴线沿前方倾斜的三通接管95。开关接管94和三通接管95均为直管并且都与筒体91的内部连通。在筒体91顶部的中间位置设置有两个呈前后分布的基板96,基板96的上端面为水平面,该水平面用于与空压机连接,并且在该水平面上设置有用于与空压机连接的安装孔961。在筒体91的底部靠近左端处设置有用于安装车轮的轮支架97,轮支架97的底面为水平面。在筒体91的底部靠近右端处设置有轴线沿纵向向下延伸的垫脚支架98,垫脚支架98为空心管状结构,垫脚支架98的底部用于与地面或其它支撑物连接,从而将储气罐平稳的放置在地面或其它支撑物上。在垫脚支架98的前侧设置有轴线向前倾斜的排污接管99,排污接管99为直管并且与筒体91的内部连通。
40.需要说明的是,筒体91上的所有部件都是通过焊接的方式固定在筒体91上的,因此,需要对焊缝进行气密性检测,尤其是开关接管94、三通接管95和排污接管99处的环形焊缝。另外,注意到左穿孔和右穿孔931也与筒体91的内部相连通,因此在封堵时,还需要将左穿孔和右穿孔931一并堵上。此外,注意到在封堵后还需要对储气罐90的内部进行充气,因此在封堵时还需要将充气接管安装到其中一个接管或穿孔中,在本实施例中,以左穿孔和右穿孔931进气作为举例,即在对储气罐90进行封堵时,还需要将充气装置连接到左穿孔和/或右穿孔931上,但不排除通过其它接管进行充气的可能。
41.为了对上述的储气罐90的气密性进行检测,本技术提供一种空压机储气罐检漏设备,用于将待检漏的储气罐90定位后自动输送到预定的位置,在预定位置上对储气罐90上的各个接管进行封堵,然后将储气罐90平稳的放入水中,进行气密性检测。
42.为了实现上述目的,如图2所示,该设备包括用于对储气罐90进行定位的定位装置10和用于对定位装置10进行输送的输送装置20,输送装置20具有待抓取区域(即为上文中的预定位置),当定位装置10被输送到待抓取区域时,被暂时固定,以便于对储气罐90进行封堵以及将储气罐90从定位装置10上取出。在输送装置20的待抓取区域上设置有抓取装置30和搬运装置40,抓取装置30连接在搬运装置40的执行端上,在搬运装置40的执行端的运动范围内设置有上部开口的水箱或水池(图中未示出)。抓取装置30用于对定位装置10中的储气罐90进行抓取,搬运装置40用于带动抓取装置30在空间上移动,从而使定位装置10中的储气罐90被取出并放入水中。水箱或水池通常需要配备用于对水进行净化和清洁的水处理系统,保证水的质地是清澈的,从而便于观察水中是否有气泡产生。
43.该设备在使用时,首先,将储气罐90放到定位装置10中进行定位,保证储气罐90位置的一致性,便于储气罐90的输送以及后续对储气罐90进行封堵和抓取动作;然后,将定位装置10放入输送装置20中,输送装置20带动定位装置10朝待抓取区域移动,(一个或多个)定位装置10移动到待抓取区域时被暂时固定,此时人工对储气罐90上的各个接管进行封堵,之后在搬运装置40的作用下,将(一个或多个)抓取装置30移动到待抓取区域的上方,抓
取装置30将定位装置10中的储气罐90夹紧,然后搬运装置40带动(一个或多个)抓取装置30及其上的储气罐90移动到水箱的上方,并将抓取装置30和储气罐90缓慢的放入水中,避免水面产生较大的波动,待水面平静后,对储气罐90内部进行充气,观察是否有气泡产生。检测完成后,搬运装置40将抓取装置30和储气罐90从水中取出,并将储气罐90放到指定的位置(不是放回到定位装置10),检测合格的储气罐90进入后续的生产工序。
44.需要说明的是,在对储气罐90进行封堵时,也可以采用后文中设置在抓取装置30上的封堵装置50实现。在这种情况下,首先,通过抓取装置30对定位装置10中的储气罐90进行抓取,同时需要保证抓取装置30抓取的位置时正确的,以确保封堵装置50处于正确的位置。然后,封堵装置50在对各个接管进行自动封堵,这样省去人工封堵的时间,有利于提高封堵效率,并且能保证封堵的质量。封堵装置50具体的结构将在后文中详细描述。
45.如图3所示,定位装置10包括一块水平设置且呈平板状的托盘11,在托盘11上端面的中部设置有两个相互独立并且相互之间间隔一段距离的支撑架12,两个支撑架12用于从下方对储气罐90的筒体91进行支撑。在定位时,一个支撑架12相对靠近筒体91的左侧,另一个支撑架12相对靠近筒体91的右侧,这样能防止筒体91发生倾覆,以此保证筒体91输送时的平稳。另外,为了进一步提高筒体91的平稳性,在支撑架12的上部设置有沿前后方向向外敞开的定位爪13,并且前后两个定位爪13相互对称,使得整个支撑架12大致形成y形,在前后两个定位爪13之间形成用于定位筒体91的定位凹槽14。当筒体91放到左右两个支撑架12的定位凹槽14中时,筒体91将只剩下左右方向的平移运动和绕轴线的旋转运动这两个自由度,为了对这两个自由进行限制,在支撑架12的内侧设置有基板定位部件15,用于对筒体91上的基板96进行定位,从而实现储气罐90的完全定位。
46.具体的,基板定位部件15包括设置在支撑架12内侧(朝向两个支撑架12之间的那侧)的转接板151,转接板151的端部设置有轴线朝向上方延伸的基板定位销152,基板定位销152用于与基板96上的安装孔961配合,从而实现储气罐90的完全定位。
47.需要说明的是,基板定位部件15的数量至少为两个,两个基板定位部件15可以如图3那样分别设置在一个支撑架12上,也可以将两个基板定位部件15同时设置在其中一个支撑架12上。此外,基板定位部件15可以对一个基板96上的两个安装孔961进行定位,也可以分别对两个基板96进行定位。
48.进一步,如图3所示,在定位爪13朝向定位凹槽14的那侧设置有支撑块131,支撑块131的端面向定位凹槽14所在的位置凸出,使得当筒体91在安装时,仅与支撑块131的端面接触,从而进一步保证筒体91的定位效果。
49.如图4和图5所示,储气罐90在安装到定位装置10上时,首先将储气罐90倒置,即将储气罐90底部的轮支架97朝向上方,而基板96朝向下方。然后将倒置的储气罐90搬运到支撑架12的上方,缓慢向下移动储气罐90,直到筒体91下部的前后两侧与倾斜设置的支撑块131接触,这时调整筒体91的左右位置,使得基板96上的安装孔961连接到基板定位销152上,此时将筒体91放到支撑块131上,完成储气罐90的定位,并且在储气罐90自身的重力作用下,储气罐90被固定在定位装置10中。
50.定位装置10具有以下优点:通过两个大致呈y形的支撑架12对筒体91进行定位,便于筒体91在定位过程中的安放。在支撑架12上设置用于对基板96进行定位的基板定位部件15,使得储气罐90完全定位,这样的优点是基板定位部件15本身的结构简单,更重要的是基
板定位部件15的位置处于筒体91的中部,不会其它的接管产生干涉,最大限度地保留接管封堵所需的空间,有利于后续对接管进行封堵。
51.如图6所示,在本实施例中,输送装置20采用倍速链输送线,但不排除其它具有输送功能的装置。具体的,输送装置20包括由倍速链形成的输送机构21(现有技术,本文中不再赘述具体结构)和设置在输送机构21两端的升降机构22。输送机构21具有上下两层,且上下两层的输送方向相反。在本实施例中,参见图2和图6,上层从右向左输送,下层从左向右输送。即上层用于将装有储气罐90的定位装置10向抓取装置30所在的位置输送,下层用于将空的定位装置10送回到右侧。由上文可知,在待抓取区域中需要对定位装置10进行暂时固定。为此,在输送组件21上设置有阻挡机构23,阻挡机构23用于对定位装置10上的托盘11进行阻挡,从而实现定位装置10的挡止。即可以将定位装置10暂时固定在输送机构21中。阻挡机构23可以采用阻挡气缸(参见图7,阻挡气缸的结构为现有技术,不再赘述)。
52.输送装置20在使用时,将储气罐90安装到位于输送机构21上层的定位装置10中,通过输送机构21将储气罐90输送到待抓取区域,此时阻挡机构23对定位装置10进行阻挡,使得定位装置10暂时停留在待抓取区域中,以便于对储气罐进行必要的操作(例如封堵、抓取等)。待储气罐90被取出后,阻挡机构23复位,空的定位装置10在输送机构21的带动下继续沿着输送机构21移动,直到定位装置10移动到位于输送机构21左端的升降机构22中,升降机构22带动定位装置10向下移动,使得定位装置10的高度与输送机构21下层的高度一致,从而定位装置10移动到输送机构21下层,并沿着与上层相反的方向移动到输送机构21的右端,然后被右侧的升降机构22提升,送回到输送机构21的上层,实现一个循环。
53.如图8所示,升降机构22包括外框221,外框221的一侧(图8中前侧)设置有开口,该开口对接在输送机构21的一端,该开口供定位装置10进出。在外框221的内部设置由纵向延伸的升降组件222,升降组件222的输出端上设置有升降台223,升降台223在升降组件222的作用下进行升降。升降台223上设置有沿前后方向延伸的传输组件224,传输组件224用于将定位装置10送入或送出升降台223。具体的,在升降台223的两侧设置有沿前后方向延伸的侧部限位板2231,侧部限位板2231的高度高于传输组件224,侧部限位板2231用于对定位装置10的两侧进行限位,防止定位装置10在进入升降台223时发生偏移。在升降台223的末端(远离开口的那端)设置有端部限位板2232,端部限位板2232用于对定位装置10的端部进行限位,防止定位装置10掉出升降台223。
54.升降机构22在使用时(以输送机构21左侧的升降机构22举例),定位装置10的左端首先从外框211的开口处进入到升降台223上,然后在传输组件224的作用下,带动定位装置10箱升降台223的内部移动,直到定位装置10整个从输送机构21中移动到升降台223上。之后升降组件222带动升降台223向下移动,使得传输组件224的高度与输送机构21下层的高度一致,然后传输组件224带动定位装置10向输送机构21移动,直到定位装置10完全脱离升降台223,这时升降台223在升降组件222的作用下向上复位,使升降台223的高度与输送机构21的上层相对应。
55.如图8所示,升降组件222包括纵向设置的升降气缸2221以及纵向设置的升降滑轨2222,升降滑轨2222位于外框221的左右两侧,升降台223连接在升降气缸2221的输出端上,并且升降台223与两侧的升降滑轨2222之间滑动连接,从而升降气缸2221能带动升降台223在升降滑轨2222上沿纵向滑动。
56.作为升降组件222的改进,可以在外框211的左右两侧都设置一个升降气缸2221,升降台223的左右两侧分别设置在一个升降气缸2221上,这样使得升降台223能更加平稳的升降。
57.另外,可以在升降组件222的上端和下端都设置缓冲元件和定位元件,使得当升降台223移动到上端或下端时,受到缓冲元件的缓冲以及定位元件的定位,保证升降台223停在正确的高度上,确保定位装置10能进入或离开升降台223。
58.如图8所示,输送组件224包括两条呈左右分布设置在升降台223上的输送链2241,在输送链2241的前后两端上都设置有链轮2242,例如,前侧的为主动链轮,后侧的为从动链轮,前侧的两个主动链轮之间通过驱动轴2243连接在一起,驱动轴2243上连接有动力源(未示出),动力源带动驱动轴2243进行旋转,从而带动左右两条输送链2241同时进行传动,从而实现定位装置10的输送。所述的动力源可以采用电机。
59.如图9所示,在输送机构21上还设置有上料区域,在上料区域中,实现储气罐90的上料,即在上料区域中将储气罐90安装到定位装置10中。具体的,上料区域中设置有顶升平移机构24,顶升平移机构24位于远离待抓取区域的那侧,即顶升平移机构24所处的位置在待抓取区域的前方,从顶升平移机构24经过的定位装置10将进入待抓取区域内。在顶升平移机构24朝着输送机构21输送方向的那侧(在图9中为左侧)设置有阻挡机构23,以便于将定位装置10停留在顶升平移机构24中。此外,在输送机构21一侧并且与顶升平移机构24对应的位置上还设置有缓存机构25。
60.使用时,顶升平移机构24将空的定位装置10向上抬起,使定位装置10脱离输送机构21,之后将定位装置10平移到缓存机构25中,在缓存机构25上实现储气罐90的安装。安装完成后,缓存机构25将装有储气罐90的定位装置10送回到顶升平移机构24中,顶升平移机构24带动定位装置10向下移动,将定位装置10放回到输送机构21中。
61.如图9和10所示,顶升平移机构24包括固定设置在输送机构21上的安装架241,安装架241包括前后独立的两块立板2411以及设置在两块立板2411底部的呈水平延伸的底板2412,立板2411用于与输送机构21固定连接,以实现底板2412的固定。在底板2412上(在图10中为底板2412的底部)设置有纵向设置的顶升气缸242,在底板2412的上方设置有能进行升降的顶升板243,顶升板243与底板2412之间还设置有多根纵向延伸的第一导向杆244,以保证顶升板243在升降时的平稳性,防止顶升板243发生偏移。在顶升板243上转动设置有若干个第一辊筒244,这些第一辊筒244之间相互平行且在一个水平面内,并且第一辊筒244的轴线方向与输送机构21的输送方向一致。在第一辊筒244上连接有第一驱动部件245(例如电机),第一驱动部件245带动第一辊筒244进行旋转,从而实现定位装置10的平移。
62.如图9和11所示,缓存机构25包括设置在输送机构21一侧的缓存架251,在缓存架251的中部固定设置有支撑平台252,支撑平台252上端面的中部设置有纵向延伸的缓存气缸253,在缓存气缸253的上方设置有能在竖直方向上升降的缓存平台254,缓存平台254连接在缓存气缸253的输出端上,通过缓存气缸253实现升降。在缓存平台254的上部转动设置有若干个第二辊筒255,这些第二辊筒255之间相互平行且在一个水平面内,并且第二辊筒255的轴线方向与输送机构21的输送方向平行。在第二辊筒255上连接有第二驱动部件(未示出),第二驱动部件带动第二辊筒255进行旋转。第二驱动部件可以采用电机。在缓存平台254与支撑平台252之间设置有若干根纵向延伸的第二导向杆256,缓存平台254通过第二导
向杆256的导向保证其在升降时不会发生偏移。在缓存平台254远离顶升平移机构24的那侧设置有纵向延伸的阻挡板257,阻挡板257的上端至少超过第二辊筒255的顶端,使得定位装置10移动到第二辊筒255上后,会受到阻挡板257的阻挡,防止定位装置10移动到缓存机构25之外。
63.顶升平移机构24和缓存机构25在使用过程如下:前文中空的定位装置10沿着输送机构21移动到顶升平移机构24所在的位置,然后阻挡机构23将定位装置10的前端挡住,使得定位装置10停留在顶升平移机构24的上方,这时顶升气缸242驱动顶升板243向上移动,使得定位装置10被抬高,从而脱离输送机构21。与此同时,缓存机构25中的缓存气缸253驱动缓存平台254向上移动,使得缓存平台254上第二辊筒255的高度与顶升板243上第一辊筒244的高度一致。接着第一驱动部件245带动第一辊筒244旋转,使得定位装置10朝着缓存机构25所在的位置进行平移,直到定位装置10进入第二辊筒255中,同时第二驱动部件带动第二辊筒255进行旋转,将定位装置10整体移动到第二辊筒255上,直到定位装置10的外侧(远离顶升平移机构24的那侧)受到阻挡板257的阻挡,这时第二驱动部件停止。将储气罐90放置到位于缓存机构25的定位装置10中。然后第二驱动部件驱动第二辊筒255反向旋转,使定位装置10重新回到顶升平移机构24中,再通过顶升平移机构24将定位装置10向下放回到输送机构21中,之后阻挡机构23向下复位,定位装置10在输送机构21的作用下向待抓取区域输送。
64.输送装置20具有以下优点:通过输送机构21和阻挡机构23的配合能将定位装置10准确的输送到待抓取区域中,确保后续工序的正常进行。并且通过在输送机构21的两端设置升降机构22,使得定位装置10能在输送机构21中不断循环使用,便于提高运输效率。在输送机构21上设置顶升平移机构24和缓存机构25,能将空的定位装置10从输送机构21中移动到缓存机构25中,便于将储气罐90安装到空的定位装置10上,并且在储气罐90安装完成后,还能将定位装置10自动输送回输送机构21中,便于储气罐90的上料。
65.如图12所示,搬运装置40包括在第一方向上移动的第一搬运机构41、在第二方向上移动的第二搬运机构42以及在第三方向上移动的第三搬运机构43,第一搬运机构41、第二搬运机构42和第三搬运机构43依次连接,抓取装置30设置在第三搬运机构43的输出端上。上述的第一方向、第二方向和第三方向之间两两垂直。
66.具体的,在本实施例中,参见图12所示,第一搬运机构41在左右水平方向上做平移运动,第二搬运机构42在前后方向上做平移运动,第三搬运机构43在上下竖直方向上做平移运动。由此,抓取装置30具有三个方向的平移自由度,能实现将储气罐90从输送机构21搬运到水箱的动作。
67.如图12所示,第一搬运机构41、第二搬运机构42和第三搬运机构43均采用电机与齿轮和齿条的组合实现一个方向上的平移运动。
68.进一步,可以在第三搬运机构43上同时设置有多个抓取装置30,例如在图12中并排设置有四个抓取装置30,这样能提高储气罐90的抓取效率和搬运效率,从而便于对大量的储气罐进行气密性检测。
69.另外,需要说明的是,在其他实施例中,搬运装置40也可以采用三轴或更多自由度的工业机械臂实现,只需将一个或多个抓取装置30配置在机械臂的输出端上。
70.如图13所示,抓取装置30包括连接架31以及安装在连接架31上的抓取机构32,连
接架31用于与搬运装置40连接,以带动抓取机构32在空间上移动。抓取机构32用于对储气罐90的筒体91进行抓取,准确的说,是从筒体91径向的两侧进行抓取。
71.具体的,参见图13,连接架31包括位于上层的连接板311和位于下层的基板312,连接板311和基板312之间通过纵向设置的连接杆313固定连接。连接板311用于与搬运装置40连接,基板312用于与抓取机构32连接。
72.如图13所示,抓取机构32包括至少两个夹爪组件321以及用于控制夹爪组件321执行抓取或松开的抓取气缸322。夹爪组件321用于对储气罐90的筒体91进行抓取,两个夹爪组件321相向设置,在两个夹爪组件321之间形成用于对筒体91进行抓取的抓取区域。抓取气缸322用于控制两个夹爪组件321相互靠近或远离,显然,当夹爪组件321相互靠近时,执行抓取动作;当夹爪组件321相互远离时,执行松开动作。
73.另外,需要说明的是,夹爪组件321可以通过平移的方式相互靠近,也可以是通过旋转的方式相互靠近。在本实施例中,以相互旋转的方式进行举例,在图13和图16中,抓取气缸322为双臂旋转式气缸(例如型号为k63as),即抓取气缸322具有两个可旋转的连接臂3221,夹爪组件321的上端设置在一个连接臂3221上,从而两个夹爪组件321能通过旋转的方式相互靠近或远离。
74.如图13所示,夹爪组件321包括用于与抓取气缸322输出端(即连接臂3221)连接的夹爪座3211以及用于对筒体91进行抓取的夹爪3212,夹爪3212设置在夹爪座3211上,夹爪3212具有一个在纵向延伸的连接部32121以及设置在连接部32121上端和下端的夹爪部32122,夹爪部32122向连接部32121的外侧张开并且倾斜设置,使得在夹爪3212上形成一个大致呈u形的夹爪槽。抓取时,筒体91位于夹爪槽内,并且夹爪3212的夹爪部32122抵接在筒体91的外表面上,从而将筒体91夹紧。
75.另外,注意到筒体91具有较大的轴向长度,因此为了保证抓取后筒体91的稳定性,避免筒体91发生晃动,夹爪3212的数量至少为两个,这些夹爪3212在同一高度上,且相互之间隔开一段距离(参见图16)。
76.可选的,如图13所示,在夹爪组件321上还设置有夹紧到位检测组件33(例如接近开关),夹紧到位检测组件33可以设置在夹爪座3211上并且朝向抓取区域,当夹爪3212完成抓取动作时,即夹爪3212连接在筒体91的外表面上时,夹紧到位检测组件33也恰好与筒体91的外表面接触,从而夹紧到位检测组件33给抓取装置30的控制模块发送夹紧到位信号,说明夹爪3212抓取到位。
77.可选的,如图13和图14所示,在连接架31上还设置有定位组件34,定位组件34位于连接架31的底部并且纵向向下延伸,定位组件34的位置与储气罐90上垫脚支架98的位置相对应,在抓取过程中,定位组件34的下端从上向下伸进垫脚支架98的内部,从而能确保抓取装置30处于正确的位置,没有发生左右或前后方向的偏移,保证夹爪3212在每次抓取时,与储气罐90上同样的位置接触,从而保证抓取装置30能将储气罐90平稳的抓住。更重要的是,使得后文中设置在抓取装置30上的封堵装置50能正确的对各个接管进行封堵。
78.具体的,如图14所示,定位组件34包括一个纵向向下延伸且呈圆柱状的销轴341,销轴341的直径略小于垫脚支架98的内径,并且销轴341下端的侧面上设置有倒角。在抓取过程中,销轴341向下移动,并且从上方进入垫脚支架98的内部,从而实现抓取机构32的定位。
79.可选的,如图13和图15所示,在连接架31上还设置有夹爪到位检测组件35,夹爪到位检测组件35用于在抓取装置30向储气罐90移动时,对抓取装置30的位置进行检测,确保抓取机构32最终位于储气罐90上方合适的位置,使得夹爪组件321在进行抓取时处于合适的高度,确保夹爪组件321能准确的抓在筒体91的侧面上。而不会出现夹爪组件321位于储气罐90偏上或偏下的位置,导致无法正常抓取。
80.具体的,如图13和15所示,夹爪到位检测组件35包括设置在基板312底部并且纵向向下延伸的套筒351,套筒351为长圆柱形,并且在套筒351的内部设置有沿着长度(轴向)方向延伸的通道,通道在套筒351的底部开口。通道内上下滑动设置有杆状的检测杆352,检测杆352的下端从套筒351底部的开口中伸出,通道的顶部设置有检测元件353(例如接近开关),用于对检测杆352顶端与检测元件353之间的距离进行检测,以判断在抓取时,抓取装置30与储气罐90之间的相对高度。
81.进一步,在套筒351的侧壁上设置有与内部的通道连通的长槽3511,长槽3511沿着纵向延伸,在长槽3511内设置有第一固定件354,第一固定件354的内端固定设置在检测杆353上,第一固定件354的外端延伸到套筒351之外,当检测杆353在通道中上下移动时,第一固定件354在长槽3511内上下移动。在长槽3511的下方设置有第二固定件355,第二固定件355固定设置在套筒351的侧壁上,在第一固定件354和第二固定件355之间设置有弹性件356,弹性件356对第一固定件354和第二固定件355施加相互靠近的力,从而使得当检测杆352下端不受外力时,检测杆352处于套筒351的下部,检测杆352的上端离检测元件353的距离较远。
82.如图16所示,夹爪到位检测组件35在使用时,检测杆352的位置位于轮支架97的上方,当抓取装置30向下移动时,检测杆352的下端将和轮支架97接触,随着抓取装置30继续向下移动,检测杆352与套筒351之间将产生相对位移,检测杆352的顶端与检测元件353的距离逐渐减小,最终达到预定的距离,例如检测元件353的顶部与检测元件353的底部接触,此时检测元件353向抓取装置30的控制模块发出夹爪到位信号,抓取装置30停止向下移动。
83.如图16所示,抓取装置30在执行抓取动作时,搬运装置40首先将抓取装置30移动到定位装置10的上方,然后搬运装置40带动抓取装置30缓慢向下移动,在这过程中,夹爪到位检测组件35中的检测杆353的底部首先与轮支架97的上表面接触,然后定位组件34的底部逐渐伸进垫脚支架98的内部,最终检测杆353的上端移动到预定的位置,即抓取装置30处于正确的高度,此时搬运装置40停止向下移动,抓取装置30中的抓取机构32开始动作。抓取气缸322驱动两个夹爪组件321相互靠近,从而夹爪组件321向筒体91的侧面移动,并且最终夹爪组件321中的夹爪3212抵接在筒体91的侧面上,与此同时,夹紧到位检测组件33也恰好与筒体91的侧面接触,即夹爪3212夹紧到位,然后搬运装置40带动抓取装置30向上移动,抓取装置30带动储气罐90一起向上移动。
84.抓取装置30具有以下优点:通过抓取气缸322控制一对夹爪组件321相互靠近或远离,实现储气罐的抓取动作,并且夹爪组件321具有向外张开的夹爪3212,使得在抓取时,夹爪3212能紧贴在筒体91的侧壁上,起到良好的固定效果。另外,通过设置夹紧到位检测组件33能确保夹爪3212已经与筒体91的侧壁相接触,防止出现夹爪3212抓空的现象。通过设置夹爪到位检测组件35,能对夹爪3212的高度进行检测,确保夹爪3212处于合适的高度,使得夹爪3212在夹紧后恰好与筒体91的侧壁相接触,不会出现夹爪3212位于筒体91偏上或偏下
的情况。通过设置定位组件34能确保夹爪3212在筒体91的轴向上处于合适的位置,防止夹爪3212过于偏向筒体91的两端,保证在夹爪3212将储气罐90抓起来之后,储气罐90不会出现翻转的现象,同时也能保证夹爪3212的左右两侧受力均匀。
85.如图17所示,为了对储气罐90上的接管进行封堵,以便于后续的气密性检测,在抓取装置30上还设置有封堵装置50,封堵装置50用在抓取装置30完成储气罐90抓取动作后对储气罐90上的各个接管和穿孔进行封堵。
86.具体的,封堵装置50设置在抓取装置30的连接架31上,封堵装置50包括:用于对开关接管94进行封堵的开关接管封堵机构51,用于对三通接管95进行封堵的三通接管封堵机构52,用于对排污接管99进行封堵的排污接管封堵机构53,用于对左穿孔进行封堵的左穿孔封堵机构54,以及用于对右穿孔931进行封堵的右穿孔封堵机构55。由前文可知,储气罐90是倒置在定位装置10上的,因此开关接管94和三通接管95位于储气罐90的底部,所以开关接管封堵机构51和三通接管封堵机构52也相应的位于储气罐90下方的两侧,并且开关接管封堵机构51和三通接管封堵机构52均通过旋转的方式分别朝向开关接管94和三通接管95移动,从而实现开关接管94和三通接管95的封堵。排污接管99位于储气罐90的上方,因此排污接管封堵机构53位于储气罐90的上方并且倾斜设置,排污接管封堵机构53能朝向排污接管99所在的位置进行直线位移,从而将排污接管99堵住。左穿孔封堵机构54和右穿孔封堵机构55分别位于储气罐90的一端,左穿孔封堵机构54和右穿孔封堵机构55均能朝向储气罐90的端部进行位移(可以是直线移动,也可以旋转移动),从而实现左穿孔和右穿孔931的封堵。
87.如图17和图18所示,开关接管封堵机构51包括开关接管堵头511和用于驱动开关接管堵头511进行封堵动作的第一封堵驱动组件512。开关接管堵头511位于抓取区域的下部,并且能在第一封堵驱动组件512的作用下,朝向抓取区域所在的位置移动,并且在封堵时,开关接管堵头511从下方正对上方的抵接在开关接管94上。准确的说,开关接管堵头511的运动轨迹应当经过开关接管94,从而当第一封堵驱动组件512驱动开关接管堵头511进行移动时,开关接管堵头511将会堵在开关接管94上。
88.在本实施例中,由于开关接管94位于抓取区域的底部,并且抓取装置30是从储气罐90的上方向下移动的,所以在抓取装置30下移或上升时,开关接管堵头511应当位于筒体91的侧面之外,否则开关接管堵头511的路径将于筒体91发生干涉。为了实现这个目的,开关接管堵头511通过旋转的方式进行实现封堵,即当抓取装置30在上升或下移时,开关接管堵头511旋转到筒体91的外侧;当抓取装置30在抓取时,开关接管堵头511向抓取区域所在的方向旋转,从而实现封堵。为此,第一封堵驱动组件512需要具有旋转的功能,例如第一封堵驱动组件512可以采用旋转气缸,旋转气缸的输出端位于旋转臂,开关接管堵头511设置在旋转臂上。
89.如图17和图18所示,三通接管封堵机构52包括三通接管堵头521和用于驱动三通接管堵头521进行封堵动作的第二封堵驱动组件522。三通接管堵头521位于抓取区域的下部,三通接管堵头521在第二封堵驱动组件522的作用下,能朝向抓取区域所在的位置移动,并且在封堵时,三通接管堵头521从下方朝上方倾斜的抵接在三通接管95上。准确的说,三通接管堵头521的运动轨迹应当经过三通接管95,从而当第二封堵驱动组件522驱动三通接管堵头521进行移动时,三通接管堵头521将会堵在三通接管95上。
90.基于与开关接管封堵机构51类似原因,第二封堵驱动组件522也需要具有旋转的功能,第二封堵驱动组件522可以采用旋转气缸,三通接管堵头521设置在旋转气缸的旋转臂上。
91.如图17所示,排污接管封堵机构53包括排污接管堵头531和用于驱动排污接管堵头531进行封堵动作的第三封堵驱动组件532。第三封堵驱动组件532位于抓取区域的上方,排污接管堵头531在第三封堵驱动组件532的作用下,能朝向抓取区域所在的位置移动,并且封堵时,排污接管堵头531从上方斜向下抵接在排污接管99上。准确的说,排污接管堵头531的运动轨迹应当经过排污接管99,从而当第三封堵驱动组件532驱动排污接管堵头531进行移动时,排污接管堵头531将会堵住排污接管99。
92.注意到,排污接管99位于抓取区域的上方,因此当抓取装置30在上升或下移时,排污接管堵头531不会与储气罐90发生干涉,因此,第三封堵驱动组件532只需带动排污接管堵头531进行线性移动即可,但这并不排除第三封堵驱动组件532具有旋转的功能。在本实施例中,第三封堵驱动组件532采用直线运动气缸,排污接管堵头531设置在直线运动气缸的输出端上,并且在封堵时,直线运动气缸的轴线与排污接管99的轴线正对,从而使得排污接管堵头531抵接在排污接管99上。
93.如图17所示,左穿孔封堵机构54位于抓取区域的一端,左穿孔封堵机构54包括左支架541和设置在左支架541上的左堵头542,左支架541的上端设置在抓取装置30的连接架31上,左支架541整体向下延伸,左堵头542设置在左支架541的下端,左堵头542朝向抓取区域所在的方向,并且在封堵时,左堵头542的高度与左封头92中心的左穿孔相对应。
94.为了实现左堵头542的封堵动作,可以在左支架541上设置单独的驱动部件,例如气缸等,但作为优选可以采用后文中的联动机构56进行驱动,为此,左支架541通过左滑轨543滑动设置在连接架31上,具体的驱动方式在后文中介绍。
95.如图17所示,右穿孔封堵机构55位于抓取区域的另一端,右穿孔封堵机构55包括右支架551和设置在右支架551上的右堵头552,右支架551的上端设置在抓取装置30的连接架31上,右支架551整体向下延伸,右堵头552设置在右支架551的下端,右堵头552朝向抓取区域所在的方向,并且在封堵时,右堵头552的高度与右封头93中心的右穿孔931相对应。
96.与左堵头542类似的,可以在右支架551上设置单独的驱动部件,例如气缸来驱动右封头93实现封堵动作,但作为优选可以采用后文中的联动机构56进行驱动,为此,右支架551通过右滑轨553滑动设置在连接架31上。
97.以下介绍联动机构56的结构,如图21所示,联动机构56具有两个输出端,其中一个输出端与左支架541连接,另一个输出端与右支架551连接,联动机构56用于驱动左支架541和右支架551同时执行封堵动作。具体的,联动机构56包括设置在基板312上并且能进行回转的回转盘561,连接在回转盘561的输入端上以带动回转盘561进行回转的回转驱动组件562,连接在回转盘561的第一输出端上的第一连杆563,以及连接在回转盘561的第二输出端上的第二连杆564,第一连杆563作为联动机构56的一个输出端,第一连杆563与左支架541连接,第二连杆564作为联动机构56的另一个输出端,第二连杆564与右支架551连接,从而当回转盘561回转时,第一连杆563和第二连杆564分别带动左支架541和右支架551移动,使这两者执行封堵动作或复位动作,即驱动左支架541朝向左穿孔移动,或远离左穿孔移动,以及驱动右支架551朝向右穿孔931移动,或远离右穿孔931移动。
98.具体的,如图21所示,回转盘561具有一条纵向延伸的回转轴线5611,回转盘561围绕回转轴线5611在水平面内进行回转。在回转盘561的周向上间隔设置有向外侧凸出的第一臂5612、第二臂5613和第三臂5614,第一臂5612和第二臂5613分别作为回转盘561的第一输出端和第二输出端,第三臂5614作为回转盘561的输入端。即第一臂5612与第一连杆563连接,第二臂5613与第二连杆564连接,第三臂5614与回转驱动组件562连接。
99.回转盘561动作时,回转驱动组件562驱动第三臂5614在水平面内移动,例如在图21中,驱动第三臂5614的右端向右移动,这时回转盘561将围绕回转轴线5611顺时针旋转,从而使得第一臂5612和第二臂5613相应的顺时针旋转,进而第一臂5612带动第一连杆563向右移动,使得左支架541整体朝向右侧滑动,即左堵头542抵接在左封头92的左穿孔上;第二臂5613带动第二连杆564向左移动,使得右支架551整体向左滑动,即右堵头552抵接在右封头93的右穿孔931上。
100.如图21所示,注意到,回转盘561为旋转动作,而左支架541和右支架551均为直线运动,为了实现两个运动的连接和转换,第一连杆563和第二连杆564的两端均为转动连接,即第一连杆563的一端与第一臂5612之间通过轴连接实现转动连接,第二连杆563的另一端与左支架541之间通过轴连接实现转动连接。同样的,第二连杆564的一端与第二臂5613之间通过轴连接实现转动连接,第二连杆564的另一端与右支架551之间通过轴连接实现转动连接。
101.如图21所示,回转驱动组件562包括推拉杆5621以及用于驱动推拉杆5621进行直线运动的推拉驱动部件5622,推拉杆5621的一端与第三臂5614活动连接,另一端连接在推拉驱动部件5622上,在推拉驱动部件5622的作用下,推拉杆5621带动第三臂5614进行移动,从而实现回转盘561的回转。推拉驱动部件5622可以是缸体,推拉杆5621设置在缸体中,通过缸体中流体(气体或液体)的变化带动推拉杆5621进行直线位移。通常的,推拉杆5621和推拉驱动部件5622可以共同构成气缸或液压缸。
102.如图21所示,在推拉驱动部件5622的一侧设置有座体565,推拉驱动部件5622与座体565之间通过转动连接方式进行固定,使得当推拉驱动部件5622驱动推拉杆5621进行直线运动的同时,推拉驱动部件5622本身进行旋转运动,使得推拉杆5621在做直线运动的同时进行旋转运动,这样有利于实现回转盘561的回转。另外,为了对回转盘561的回转角度进行限制,防止其过度旋转,导致左支架541和右支架542在向外移动时,从基板312上脱落,在推拉杆5621的一侧设置有限位块566,限位块566从水平方向对推拉杆5621进行限位,使得当回转盘561逆时针旋转时,即左支架541和右支架542在向外移动时,推拉杆5621的内侧将受到限位块566的阻挡,最终停止在某个位置,从而防止左支架541和右支架542脱离基板312。
103.由上文可知,在对储气罐90的接管进行封堵后,还需要对储气罐90内部进行充气,因此,在封堵装置50上还设置有充气装置60。充气装置60具有气源(未示出),以及与气源连通的出气接管61,出气接管61与封堵装置50中的堵头连接,从而通过堵头能对储气罐内部进行充气。
104.具体的,在本实施例中,如图21所示,出气接管61设置在左堵头542和/或右堵头552上,通过左堵头542和/或右堵头552对储气罐进行充气。
105.如图22和图23所示,封堵装置50和充气装置60使用过程如下:在抓取装置30中的
夹爪组件321将筒体91抓住之后,封堵装置50启动,具体为:开关接管封堵机构51中的第一封堵驱动组件512带动开关接管堵头511进行旋转,使开关接管堵头511抵接在开关接管94上;三通接管封堵机构52中的第二封堵驱动组件522带动三通接管堵头521进行旋转,使三通接管堵头521抵接在三通接管95上;排污接管封堵机构53中的第三封堵驱动组件532带动排污接管堵头531直线移动,使排污接管堵头531抵接在排污接管99上;左穿孔封堵机构54和右穿孔封堵机构55在联动机构56的作用下同时工作,即回转驱动组件562带动回转盘561进行回转,从而回转盘561通过第一连杆563和第二连杆564分别带动左穿孔封堵机构54和右穿孔封堵机构55朝向左穿孔和右穿孔931移动,并且最终左穿孔封堵机构54中的左堵头542抵接在左穿孔上,右穿孔封堵机构55中的右堵头552抵接在右穿孔931上,此时完成了储气罐上所有接管的封堵。然后在搬运装置40的作用下,将储气罐90放入水中。之后,充气装置60中的气源通过充气接管61向左堵头542和/或右堵头552中充气,从而气体通过堵头和穿孔进入到储气罐90的内部,这时观察水中是否有气泡产生,判断出储气罐的气密性。
106.采用上述封堵装置50和充气装置60后具有以下优点:通过开关接管封堵机构51、三通接管封堵机构52和排污接管封堵机构53自动实现开关接管94、三通接管55和排污接管99的封堵,提高了封堵效率,不会出现现有技术中需要寻找对应的堵头,而导致封堵效率低的问题。同时将这些机构设置在抓取装置30上,使得只要抓取装置30抓在储气罐90合适的位置(这可以通过上文中的定位机构34保证),就能保证封堵的准确性,不会出现封堵不准确而导致的漏气。将充气装置60集成在封堵装置50上,使得不再需要对充气接管进行单独的安装,进一步提高检测效率。
107.综上所述,本发明的优点是:通过将储气罐倒置的放置在定位装置10上,便于储气罐的定位,防止储气罐在输送过程中发生移动。通过输送装置20对定位装置10进行自动化输送,无需人工搬运,提高了储气罐90的输送效率。另外,输送装置20能将定位装置10输送到预定的位置上,在这里通过抓取装置30和搬运装置40的配合,可以将储气罐平稳的从定位装置10上搬运到水箱中,减轻人工负担。更重要的是,通过抓取装置30能保证储气罐在移动过程中始终保持平稳,从而使得储气罐能平稳的进入水中,不会对水面产生较大的波动,便于观察水中的气泡,提高了检测的效率。在抓取装置30上集成了封堵装置50和充气装置60,使得在完成储气罐90抓取后,能自动进行封堵动作,提高了封堵效率,并且能保证封堵的准确性,减少了现有技术中封堵所需的等待时间。
108.以上为对本发明实施例的描述,通过对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列,而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。
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