[实用新型]基于六自由度机械手的水嘴耐久性智能试验系统

说明书

技术领域

本实用新型属于测试设备中机电技术领域，具体涉及水嘴研发、生产、检验和验收等相关单位对水嘴耐久性检测的装备。

背景技术

水嘴类产品作为卫生洁具的主导产品，成为日常生活的主要用水器具，也是生活节水中的重点产品。

由于水嘴在日常生活中使用频繁，必须具备一定的寿命周期，史上最严水嘴国标GB18145-2014中对水嘴耐久性做出了强制性要求。因此，水嘴耐久性监管非常关键。一方面，我国是水资源严重缺乏的国家，目前水的有效利用率较低，水嘴长期使用后出现跑、冒、滴、漏现象，水资源浪费严重。我国建立用水产品水效标识制度已提上日程。另一方面，我国陶瓷片密封水嘴内销的生产企业近500家，生产水平参差不齐，一些小企业为节省成本，对产品质量控制不严，导致水嘴在长期冷热水交替变化的条件下长期使用，出现零部件出现变形、断裂、转换开关卡阻、复位失效、灵敏度降低，发生烫伤等安全事故。

水嘴耐久性试验机通常均要进行几万次甚至几十万次的循环，一个耐久性试验如果机器每天24小时不间断运转也要持续十几天，而传统水嘴耐久性试验机都是电机和气缸配合，长时间运转电机易发热，设备故障率较高，通用性差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于六自由度机械手的水嘴耐久性智能试验系统。实现了对单柄双控、单柄单控、双柄双控等各种类型的水嘴的耐久性的测试。实现了试验装置的系统化和自动化控制，并且操作方便，测试精度高，测量误差小，工作效率高，适用范围广。

本实用新型的技术方案是：一种水嘴耐久性检测装备，其特征是供水管路控制系统、电气控制系统、机械手系统和试验样品，其中供水管路控制系统包括排水管道、泄压管道、冷水泵、热水箱、冷水箱、溢流管道、三通球阀、冷供水管道、温度传感器、排水电磁阀、进水电磁阀、热水泵、进水管道、循环管道、热供水管道；电气控制系统包括压力传感器、电磁流量计、温度传感器、加热系统、制冷系统、热泵变频器、冷泵变频器、触摸屏、PLC；机械手系统包括显示器、手持编程器、工控机、机械手、伺服控制器、扭矩传感器；

其中在热水箱和冷水箱上分别设有热水泵和冷水泵，热水箱和冷水箱分别通过热供水管道和冷供水管道与试验样品连接，在热水箱和冷水箱上均设有温度传感器，在热供水管道和冷供水管道均设有泄压管道、电磁流量计和压力传感器，在热水箱和冷水箱上均设有排水管道与溢流管道相连进行排水，试验样品的试验用水通过进水管道经三通球阀和循环管道切换至热水箱和冷水箱；在进水管道上设有进水电磁阀，在排水管道上设有排水电磁阀；

其中热泵变频器和冷泵变频器分别与热水泵和冷水泵通过电缆相连，加热系统和制冷系统通过电缆与PLC相连，由PLC来控制其温度，PLC采集排水电磁阀、进水电磁阀、温度传感器、压力传感器、电磁流量计的数据，并通过触摸屏将采集的数据进行显示，机械手系统和PLC进行相连并随时进行数据传输和动作控制；

其中工控机与显示器、手持编程器、PLC、伺服控制器和扭矩传感器连接，伺服控制器与机械手连接。

供水管路控制系统，用以提供一定压力范围并解决稳定供水压力；提供稳定的水源，以及与供水水压的平衡；解决被测样品的用水量称量问题。

电气自控系统，解决对压力、流量和温度等数据的采集、处理和显示问题。

机械手系统采用模块化组合式结构，解决了对各种型号、各种款式的水嘴的适用性，提高了运行轨迹的运动精度，改善了系统整体的智能化程度。

试验工作台，解决各种被测样品的安装或放置问题，以便实施被测样品的性能检测。

本实用新型将供水管路控制系统、电气控制系统、机械手系统和试验工作台有机的联接起来，实现了试验装置的系统化和自动化控制。

本实用新型一方面能够满足GB18145-2014《陶瓷片密封水嘴》国家标准中规定的水嘴耐久性的技术要求，而且能够通过一系列设计独特装置和自动化控制系统科学合理的实现GB18145《陶瓷片密封水嘴》国家标准中明示或描述的水嘴耐久性的技术参数，使其操作方便，测试精度高，测量误差小，实现自动控制，完全符合GB18145《陶瓷片密封水嘴》国家标准的要求。应用机械手实现水嘴寿命的耐久性测试，按照GB18145对单柄双控等水嘴寿命的要求，按照设定的运动轨迹。

附图说明

图1是供水管路控制系统图。

图2是电气原理图。

图3是机械手系统原理图。

图4-1是试验台架正视图。

图4-2是试验台架侧视图。