驼峰产品气动元件智能化测试台设计

驼峰产品气动元件智能化测试台设计

王宏贵

（天津铁路信号有限责任公司 天津 东丽 300300）

摘要：设计驼峰产品气动元件智能化测试台，对不同型号的气动元件快速装夹、自动识别、实现被测件的一键全项点自动化测试，并具备防护功能。该智能化测试台极大的降低了劳动强度，同时提高了检测效率和准确率。

关键词：自动识别、全项点、自动测试、快速装夹

1概述

随着近些年铁路产品维护维修基地数字化的升级，各产品检修平台也需要升级优化，提高自动化程度，以便更好的配合数字化检修基地的顺利升级。

本次设计的测试台能够满足现使用的车辆减速器产品各种型号气动元件的测试。气动元件主要包括驼峰气缸、ZK4气缸、车辆减速器换向阀及ZK4换向阀等。

2自动识别设计

2.1通过扫描被测气动元件二维码或条形码，自动识别被测件类别、型号、制造厂家、入库日期及校核参数等。

2.2通过识别的被测件信息，自动调取相应的已设定校核参数，用于判定被测件检测结果是否合格。

2.3通过识别的被测件校核参数，无需单独导入新型号产品校核参数，系统自动判断是否新建立设定校核信息，如需要，自动建立校核信息基准。

3快速装夹设计

快速装夹装置主要包括气动压紧装置和控制装置两部分。

气动压紧装置主要由压紧气缸组、压紧板及支撑架组成。气动压紧装置结构为在防变形结构的支撑架悬梁上装配双导向杆式动作气缸，支撑架下部装配压紧板，被测件放置在压紧板上，气缸活塞杆伸出将被测件压紧固定在压紧板上，气缸活塞杆拉入解除被测件压紧固定，从而实现快速装夹功能。

控制装置控制设计：

1）压紧装置动作时，为了防止被测件表面质量受损，对压紧动作进行限速设计。

2）压紧装置动作与测试动作进行了互锁和执行动作顺序设计。

4自动测试设计

4.1气缸自动检测设计

依据气缸气密性、启动风压、活塞行程及安装尺寸测试需求，对气缸动作气路和气密性检测气路采用分开设计。气缸测试控制气路原理图见图3。

图3 气缸测试控制气路原理图

4.1.1气密性检测

将被测件、调压器及气密检测器连接组成检测单元，下位机系统依据上位机系统设定的风压值，控制调压器将风压调整至设定压力，并控制气路控制阀，将气源通入被测件，最后下位机系统控制气密检测器检测被测件泄漏情况。

4.1.2启动风压检测

将被测件、调压器及尺寸检测器连接组成检测单元，下位机系统控制调压器在标定压力基础上，增加输出压力，直至触发尺寸检测器，停止增加输出压力，上位机系统通过转化检测出被测件的启动压力。

4.1.3活塞行程及安装尺寸检测

将被测件、调压器及尺寸检测器连接组成检测单元，下位机系统依据上位机系统设定压力值控制调压器输出设定压力，并控制气路控制阀，将气源通入被测件，下位机系统控制尺寸检测器检测被测件行程变化，上位机通过行程的变化检测活塞行程及安装尺寸。

4.2换向阀自动检测设计

依据换向阀气密性、启动风压、吸起及释放电压测试需求，对换向阀动作气路和气密性检测气路采用分开设计。换向阀测试控制气路原理图见图4。

图4 换向阀测试控制气路原理图

4.2.1气密性检测

将被测件、调压器、气密检测器及电源仪器连接组成检测单元，下位机系统依据软件设定压力值控制调压器输出设定压力，并控制气路控制阀，将气源与被测件接通，下位机系统控制被测件进行换向动作，最后下位机系统控制气密检测器检测被测件泄露情况。

4.2.2启动风压检测

将被测件、调压器、压力检测器及电源仪器连接组成检测单元，下位机系统控制调压器在标定压力基础上，增加输出压力，下位机系统控制被测件进行换向动作，直至压力检测器检测到气源压力变化后，停止增加输出压力，上位机通过压力变化检测被测件启动风压。

4.2.3吸起、释放电压检测

将被测件、调压器、压力检测器及电源仪器连接组成检测单元，下位机系统依据软件设定压力值控制调压器输出设定压力，并控制气路控制阀，将气源与被测件接通，下位机系统控制电源仪器在标定电压基础上，增加输出电压，直至压力检测器检测到压力变化，停止增加输出电压，上位机通过压力变化检测被测件的吸起电压，下位机系统控制电源仪器在标定电压基础上，减小输出电压，直至压力检测器检测到压力变化，停止减小输出电压，上位机通过压力变化检测被测件的释放电压。

4.2.4线圈电阻检测

将被测件和电阻仪连接组成检测单元，下位机系统控制电阻仪对被测件线圈电阻进行测量，依据实时温度，上位机将测量数值转化为标准线圈电阻。

4.2.5绝缘电阻检测

将被测件和绝缘电阻仪连接组成检测单元，下位机系统控制绝缘电阻仪对被测件的绝缘电阻分别进行检测，上位机系统将测量情况转化为绝缘电阻数值。

5防护设计

5.1测试台采用了光幕防护设计，设备测试运行过程中如监测到有外物侵入，设备测试运行停止并报警提示，保证测试过程安全稳定进行。

5.2快速装夹装置动作与光幕防护进行了互锁设计，保证设备整个测试运行过程中，人员不能靠近动作区域，保证操作人员安全。

5.3测试台进行了误操作元器件保护设计，如遇被测件型号与所选测试类型不一致时，测试运行前设备会自动检测是否一致，如不一致报警提示。

6结束语

本驼峰产品气动元件智能化测试台的开发成功，实现了被测件的一键智能化自动化测试。全部项点检测过程集中在本测试台完成，无需在多个工位周转测试，无需人工判别零件类型和选择，无需人工录入新型号产品校核参数等其他操作，只需一键操作完成整个检测过程。通过与市场上现有的测试台比较，该测试台智能化程度相对较高。

参考文献：

[1]程传庆 译.流体密封技术-原理与应用，2002.6.

[2]吴筠，陈启复等.气动工程手册.

[3]熊葵容.电器逻辑控制技术.1998.