基于六自由度機(jī)械手的水嘴耐久性智能試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測試設(shè)備中機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水嘴研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)和驗(yàn)收等相關(guān)單位對水嘴耐久性檢測的裝備。
【背景技術(shù)】
[0002]水嘴類產(chǎn)品作為衛(wèi)生潔具的主導(dǎo)產(chǎn)品，成為日常生活的主要用水器具，也是生活節(jié)水中的重點(diǎn)產(chǎn)品。
[0003]由于水嘴在日常生活中使用頻繁，必須具備一定的壽命周期，史上最嚴(yán)水嘴國標(biāo)GB 18145-2014中對水嘴耐久性做出了強(qiáng)制性要求。因此，水嘴耐久性監(jiān)管非常關(guān)鍵。一方面，我國是水資源嚴(yán)重缺乏的國家，目前水的有效利用率較低，水嘴長期使用后出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。我國建立用水產(chǎn)品水效標(biāo)識制度已提上日程。另一方面，我國陶瓷片密封水嘴內(nèi)銷的生產(chǎn)企業(yè)近500家，生產(chǎn)水平參差不齊，一些小企業(yè)為節(jié)省成本，對產(chǎn)品質(zhì)量控制不嚴(yán)，導(dǎo)致水嘴在長期冷熱水交替變化的條件下長期使用，出現(xiàn)零部件出現(xiàn)變形、斷裂、轉(zhuǎn)換開關(guān)卡阻、復(fù)位失效、靈敏度降低，發(fā)生燙傷等安全事故。
[0004]水嘴耐久性試驗(yàn)機(jī)通常均要進(jìn)行幾萬次甚至幾十萬次的循環(huán)，一個耐久性試驗(yàn)如果機(jī)器每天24小時不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)也要持續(xù)十幾天，而傳統(tǒng)水嘴耐久性試驗(yàn)機(jī)都是電機(jī)和氣缸配合，長時間運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)易發(fā)熱，設(shè)備故障率較高，通用性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于六自由度機(jī)械手的水嘴耐久性智能試驗(yàn)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了對單柄雙控、單柄單控、雙柄雙控等各種類型的水嘴的耐久性的測試。實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)裝置的系統(tǒng)化和自動化控制，并且操作方便，測試精度高，測量誤差小，工作效率高，適用范圍廣。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種水嘴耐久性檢測裝備，其特征是供水管路控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)和試驗(yàn)樣品，其中供水管路控制系統(tǒng)包括排水管道、泄壓管道、冷水栗、熱水箱、冷水箱、溢流管道、三通球閥、冷供水管道、溫度傳感器、排水電磁閥、進(jìn)水電磁閥、熱水栗、進(jìn)水管道、循環(huán)管道、熱供水管道；電氣控制系統(tǒng)包括壓力傳感器、電磁流量計(jì)、溫度傳感器、加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、熱栗變頻器、冷栗變頻器、觸摸屏、PLC;機(jī)械手系統(tǒng)包括顯示器、手持編程器、工控機(jī)、機(jī)械手、伺服控制器、扭矩傳感器；
[0007]其中在熱水箱和冷水箱上分別設(shè)有熱水栗和冷水栗，熱水箱和冷水箱分別通過熱供水管道和冷供水管道與試驗(yàn)樣品連接，在熱水箱和冷水箱上均設(shè)有溫度傳感器，在熱供水管道和冷供水管道均設(shè)有泄壓管道、電磁流量計(jì)和壓力傳感器，在熱水箱和冷水箱上均設(shè)有排水管道與溢流管道相連進(jìn)行排水，試驗(yàn)樣品的試驗(yàn)用水通過進(jìn)水管道經(jīng)三通球閥和循環(huán)管道切換至熱水箱和冷水箱；在進(jìn)水管道上設(shè)有進(jìn)水電磁閥，在排水管道上設(shè)有排水電磁閥；
[0008]其中熱栗變頻器和冷栗變頻器分別與熱水栗和冷水栗通過電纜相連，加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)通過電纜與PLC相連，由PLC來控制其溫度，PLC采集排水電磁閥、進(jìn)水電磁閥、溫度傳感器、壓力傳感器、電磁流量計(jì)的數(shù)據(jù)，并通過觸摸屏將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，機(jī)械手系統(tǒng)和PLC進(jìn)行相連并隨時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和動作控制；
[0009]其中工控機(jī)與顯示器、手持編程器、PLC、伺服控制器和扭矩傳感器連接，伺服控制器與機(jī)械手連接。
[0010]供水管路控制系統(tǒng)，用以提供一定壓力范圍并解決穩(wěn)定供水壓力；提供穩(wěn)定的水源，以及與供水水壓的平衡；解決被測樣品的用水量稱量問題。
[0011]電氣自控系統(tǒng)，解決對壓力、流量和溫度等數(shù)據(jù)的采集、處理和顯示問題。
[0012]機(jī)械手系統(tǒng)采用模塊化組合式結(jié)構(gòu)，解決了對各種型號、各種款式的水嘴的適用性，提高了運(yùn)行軌跡的運(yùn)動精度，改善了系統(tǒng)整體的智能化程度。
[0013]試驗(yàn)工作臺，解決各種被測樣品的安裝或放置問題，以便實(shí)施被測樣品的性能檢測。
[0014]本實(shí)用新型將供水管路控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)和試驗(yàn)工作臺有機(jī)的聯(lián)接起來，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)裝置的系統(tǒng)化和自動化控制。
[0015]本實(shí)用新型一方面能夠滿足GB18145-2014《陶瓷片密封水嘴》國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的水嘴耐久性的技術(shù)要求，而且能夠通過一系列設(shè)計(jì)獨(dú)特裝置和自動化控制系統(tǒng)科學(xué)合理的實(shí)現(xiàn)GB18145《陶瓷片密封水嘴》國家標(biāo)準(zhǔn)中明示或描述的水嘴耐久性的技術(shù)參數(shù)，使其操作方便，測試精度高，測量誤差小，實(shí)現(xiàn)自動控制，完全符合GB18145《陶瓷片密封水嘴》國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。應(yīng)用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)水嘴壽命的耐久性測試，按照GB18145對單柄雙控等水嘴壽命的要求，按照設(shè)定的運(yùn)動軌跡。
【附圖說明】
[0016]圖1是供水管路控制系統(tǒng)圖。
[0017]圖2是電氣原理圖。
[0018]圖3是機(jī)械手系統(tǒng)原理圖。
[0019]圖4-1是試驗(yàn)臺架正視圖。
[0020]圖4-2是試驗(yàn)臺架側(cè)視圖。
[0021]圖4-3是試驗(yàn)臺架后視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1、圖2、圖3、圖4-1、圖4-2、圖4-3所示，一種基于六自由度機(jī)械手的水嘴耐久性智能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括供水管路控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、機(jī)械手系統(tǒng)和試驗(yàn)樣品4，其中供水管路控制系統(tǒng)包括排水管道1、泄壓管道2、冷水栗3、熱水箱5、冷水箱6、溢流管道7、三通球閥10、冷供水管道11、排水電磁閥13、進(jìn)水電磁閥14、熱水栗15、進(jìn)水管道16、循環(huán)管道17、熱供水管道18 ;電氣控制系統(tǒng)包括壓力傳感器8、電磁流量計(jì)9、溫度傳感器12、加熱系統(tǒng)19、制冷系統(tǒng)20、熱栗變頻器21、冷栗變頻器22、觸摸屏24、PLC 25 ;機(jī)械手系統(tǒng)23包括顯示器26、手持編程器27、工控機(jī)28、機(jī)械手29、伺服控制器30、扭矩傳感器31。
[0023]如圖1所示，所述供水管路控制系統(tǒng):熱水箱5和冷水箱6經(jīng)進(jìn)水管道16由進(jìn)水電磁閥14控制自動進(jìn)水，當(dāng)進(jìn)水至溢流口時，由排水電磁閥13控制經(jīng)排水管道1與溢流管道7相連進(jìn)行排水。熱水栗15和冷水栗3分別從熱水箱5和冷水箱6抽水經(jīng)熱供水管道18，冷供水管道11通過電磁流量計(jì)9和壓力傳感器8給試驗(yàn)樣品4供水，通過泄壓管道2進(jìn)行泄壓。試驗(yàn)樣品4的試驗(yàn)用水通過進(jìn)水管道16經(jīng)三通球閥10和循環(huán)管道17切換至熱水箱5和冷水箱6。
[0024]如圖2所示，所述電氣控制系統(tǒng):熱栗變頻器21和冷栗變頻器22分別與