一种注油注气机构和注油注气方法与流程

1.本发明属于气体色谱分析技术领域，具体涉及一种注油注气机构和注油注气方法。


背景技术：

2.气相色谱仪对绝缘油样品进行溶解气体分析前，需要对绝缘油样品进行震荡脱气前处理，然后再对脱出来的气体进行色谱分析。
3.绝缘油样品进行溶解气体分析操作过程中，需要人工用针筒对瓶装绝缘油样品进行取样，取样后往针筒注入载气。具体操作如下：人工用100ml针筒取40ml油液，摇晃针筒排出气泡，推针筒活塞杆排尽空气，再套上胶帽。接着往针筒中注入载气气体，完成整个动作流程。
4.现有技术存在以下技术问题：人工操作费时费力，容易发生人为操作失误，自动化程度不高，效率低下。
5.因此，有必要研发一种注油注气机构和注油注气方法。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种注油注气机构，能够实现为针筒自动注油、套帽和注气，避免了人工执行各个动作的费时费力，不会存在人为操作失误，自动化程度和工作效率较高。
7.针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供一种注油注气方法，通过该方法能够实现为针筒自动注油、套帽和注气，避免了人工执行各个动作的费时费力，不会存在人为操作失误，自动化程度和工作效率较高。
8.本发明目的通过以下技术方案实现：
9.一种注油注气机构，包括机架、水平驱动装置和控制装置；
10.水平驱动装置上方由上而下依次设置有针筒夹持装置、摇摆装置和升降装置；
11.针筒夹持装置用于夹持针筒；
12.摇摆装置两端分别连接于针筒夹持装置和升降装置，用于驱使针筒做摇摆运动；
13.升降装置固接于水平驱动装置，用于驱使摇摆装置做升降运动；
14.水平驱动装置固接于机架，用于驱使升降装置做水平运动；
15.针筒夹持装置上方固设有注油装置、套帽装置和注气装置；
16.控制装置分别控制水平驱动装置、升降装置、摇摆装置、注油装置、套帽装置和注气装置动作，用于依次驱使注油装置为针筒注油、摇摆装置做摇摆运动以排出注油后针筒内的气泡、套帽装置为排出气泡后的针筒套上胶帽和注气装置为套上胶帽的针筒注气。
17.进一步，针筒夹持装置与摇摆装置之间设有精调装置，精调装置连接于针筒活塞，用于调节针筒筒身与针筒活塞之间的相对运动。
18.进一步，精调装置为移动滑台，移动滑台两端分别固接于摇摆装置上端和针筒夹
持装置下端，用于推拉针筒活塞。
19.进一步，摇摆装置包括驱动旋转的旋转轴和轴座，轴座固接于升降装置，旋转轴水平设置且铰接于轴座，移动滑台固接于旋转轴。
20.进一步，套帽装置包括用于提供胶帽的供料装置、与胶帽相匹配的套帽夹具和水平气缸，水平气缸设于针筒夹持装置上方且固接于机架，用于驱使套帽夹具水平滑动，供料装置与水平气缸对应设置。
21.进一步，供料装置包括旋转装置和胶帽料台，胶帽料台一侧设于水平气缸下方，旋转装置连接于胶帽料台，用于驱使胶帽料台水平旋转。
22.进一步，供料装置还包括提升装置，提升装置连接于旋转装置且固接于机架，用于驱使旋转装置上下移动。
23.一种绝缘油注油注气方法，采用一种注油注气机构，分别控制水平驱动装置、升降装置、摇摆装置、注油装置、套帽装置和注气装置动作，包括以下步骤，
24.水平驱动装置水平移动且升降装置向上移动，使注油装置与针筒对应并执行注油动作；
25.升降装置向下移动，使注油装置与针筒脱离；
26.摇摆装置带动针筒做摇摆运动，以排出注油后针筒内气泡；
27.水平驱动装置水平移动且升降装置向上移动，使套帽装置与针筒对应并执行针筒套胶帽动作；
28.升降装置向下移动，使套帽装置与针筒脱离；
29.水平驱动装置水平移动且升降装置向上移动，使注气装置与针筒对应并执行注气动作。
30.进一步，注油动作的实现方式为，
31.移动滑台向上推压针筒活塞，排出针筒内空气；
32.水平驱动装置水平移动，使注油装置与针筒上下对应，升降装置带动针筒夹持装置和针筒向上移动，使针筒与注油装置对接；
33.注油装置开始向针筒注油，同时，在针筒夹持装置夹紧针筒筒身的情况下，移动滑台拉动针筒活塞向下缓慢移动；
34.当注油量达到预设值时，注油装置和移动滑台同时停止动作，升降装置向下移动，使注油装置与针筒脱离。
35.进一步，注油还包括注油前润洗步骤，其实现方式为，
36.注油装置向针筒注油，在针筒夹持装置夹紧针筒筒身的情况下，移动滑台带动针筒活塞上下移动多次以使针筒内的油清洗针筒内壁，然后移动滑台带动针筒活塞向上移动，将清洗后的油排出于针筒。
37.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
38.本发明通过多个装置的联合动作，能够实现为针筒自动注油、套帽和注气，实现操作的一致性，避免了人工执行各个动作的费时费力，不会存在人为操作失误，自动化程度和工作效率较高，具有良好的推广前景。
附图说明
39.图1为本发明的注油注气机构的立体结构示意图。
40.图2为本发明的注油注气机构的平面结构示意图。
41.图3为本发明的注油注气机构的俯视图。
42.图中：
43.1-移动轴，2-举升气缸，3-旋转轴，4-移动滑台，5-夹紧气缸，6-注油阀，7-注气头，8-套帽夹具，9-胶帽料台，10-提升装置，11-针筒，12-水平气缸。
具体实施方式
44.下面对本发明作进一步详细的描述。
45.一种注油注气机构，包括机架、水平驱动装置和控制装置；
46.水平驱动装置上方由上而下依次设置有针筒夹持装置、摇摆装置和升降装置；
47.针筒夹持装置用于夹持针筒11；
48.摇摆装置两端分别连接于针筒夹持装置和升降装置，用于驱使针筒11做摇摆运动；
49.升降装置固接于水平驱动装置，用于驱使摇摆装置做升降运动；
50.水平驱动装置固接于机架，用于驱使升降装置做水平运动；
51.针筒夹持装置上方固设有注油装置、套帽装置和注气装置；
52.控制装置分别控制水平驱动装置、升降装置、摇摆装置、注油装置、套帽装置和注气装置动作，用于依次驱使注油装置为针筒11注油、摇摆装置做摇摆运动以排出注油后针筒11内的气泡、套帽装置为排出气泡后的针筒11套上胶帽和注气装置为套上胶帽的针筒11注气。
53.具体地，注油装置、套帽装置和注气装置成一线排布，其延伸方向与水平驱动装置平行，使得仅需通过水平驱动装置的水平移动，便可驱使针筒11分别与注油装置、套帽装置和注气装置对应来完成各个动作。
54.工作时，水平驱动装置带动升降装置水平移动，进而带动摇摆装置和夹持有针筒11的针筒夹持装置一起水平移动至注油装置正下方。
55.升降装置带动针筒11向上升起与注油装置对接。针筒11跟注油装置的注油阀6接触，注油阀6开启油口，向针筒11内注入预设量的绝缘油。然后，升降装置向下移动，带动针筒11向下离开注油装置。
56.摇摆装置开始带动注油后的针筒11摇摆，以排出针筒11内的气泡。
57.随后，水平驱动装置带动针筒11水平移动至套帽装置正下方。
58.升降装置带动针筒11向上升起与套帽装置对接，套帽装置在针筒11上套上胶帽。然后，升降装置向下移动，带动针筒11向下离开套帽装置。
59.随后，水平驱动装置带动针筒11水平移动至注气装置正下方。
60.升降装置带动针筒11向上升起与注气装置对接。注气装置开始工作，注气装置的注气头7穿过胶帽向针筒11内注入预设量的载气。然后，升降装置向下移动，带动针筒11向下离开注气装置，完成整个工作过程。
61.本发明通过多个装置的联合动作，能够实现为针筒11自动注油、套帽和注气，避免
了人工执行各个动作的费时费力，不会存在人为操作失误，自动化程度和工作效率较高，具有较好的推广前景。
62.本实施例中，升降装置为举升气缸2，水平驱动装置为移动轴1，针筒夹持装置为夹紧气缸5。
63.为了更好地调节针筒11在注油注气过程中的移动精度，减少注入的绝缘油时混入的空气，避免注油头或注气头7污染针筒11内的绝缘油，本实施例在针筒夹持装置与摇摆装置之间设有精调装置。精调装置连接于针筒11活塞，用于精细调节针筒11筒身与针筒11活塞之间的相对运动。
64.进一步，摇摆装置包括驱动旋转的旋转轴3和轴座，轴座固接于升降装置，旋转轴3水平设置且铰接于轴座，移动滑台4固接于旋转轴3。
65.具体地，精调装置为高精密的移动滑台4，移动滑台4固接于摇摆装置上端和针筒夹持装置下端。通过设置比举升气缸2精度更高的移动滑台4，能够更精确地控制针筒11向下缓慢移动，有利于获得更准确的注油量和注气量。
66.针筒11包括筒身和在筒身内滑动的活塞。移动滑台4两端分别固接于旋转轴3上端和针筒夹持装置下端，移动滑台4设有卡接部，用于卡接并推拉针筒11活塞，针筒夹持装置夹紧针筒11筒身。
67.注油前先进行润洗步骤，首先通过移动滑台4推拉针筒11活塞在筒身内上下移动多次，利用针筒11内油液清洗针筒11内壁。然后，将针筒11活塞向上推尽，将清洗后的油液和针筒11内空气全部排出，从而有利于获得更准确的实验结果。然后开始正式注油，随着注油进程，移动滑台4拉动针筒11活塞逐渐下降，使注油头始终不会浸入到针筒11内的样油中，不会对样油造成污染而影响后续的分析，并且避免了直接在针筒11筒口向内注油会在注入的样油中带进过多空气而影响油气分析。
68.本实施例中，利用移动滑台4推压针筒11活塞以排出针筒11内空气，通过一边注油一边拉动针筒11活塞的注油方式，可以尽量减少注油过程中空气的混入，有利于获得更准确的分析结果。同时，设置了移动滑台4后，由于移动滑台4两端分别固接于旋转轴3上端和针筒夹持装置下端，增加了旋转轴3与针筒11之间的距离，使得旋转轴3只需做幅度较小的旋转，便可在针筒11高度处产生较大幅度的扇形摆动，使针筒11内的样油产生较大的振荡，从而有利于快速排出针筒11内的气泡，避免了人工摇晃针筒11的费时费力，提高了工作效率。
69.同样地，注气过程也采用一边注气一边拉动针筒11活塞的方式，以尽量减少空气的混入。
70.套帽装置包括用于提供胶帽的供料装置、与胶帽相匹配的套帽夹具8和水平气缸12，水平气缸12设于针筒夹持装置上方且固接于机架，用于驱使套帽夹具8水平滑动，供料装置与水平气缸12对应设置。
71.其中，供料装置包括旋转装置和胶帽料台9，胶帽料台9一侧设于水平气缸12下方，旋转装置连接于胶帽料台9，用于驱使胶帽料台9水平旋转。
72.供料装置还包括提升装置10，提升装置10连接于旋转装置且固接于机架，用于驱使旋转装置上下移动。
73.具体地，套帽夹具8在水平气缸12上移动至胶帽料台9上方，胶帽料台9在较低的位
置装载好胶帽后，在提升装置10的提升下往上移动。胶帽料台9一侧的一个胶帽向上插进套帽夹具8中。然后，胶帽料台9在提升装置10作用下向下移动一段距离，旋转装置旋转一个角度，使胶帽料台9上第二个胶帽旋转到胶帽料台9一侧，为套帽夹具8下一次的夹取做好准备。
74.套帽夹具8夹取胶帽后在水平气缸12上反方向移动至初始位置，以和针筒11对接执行套帽动作。完成套帽动作后，套帽夹具8重新水平移动至胶帽料台9上方，第二个胶帽上升并插进套帽夹具8中，从而形成连续作业。在胶帽的密封条件下为针筒11进行注入载气，有利于获得更准确的实验结果。
75.本实施例的注油注气机构中，各个装置的触发和停止等控制机制均采用现有技术，此处不再赘述。
76.一种绝缘油注油注气方法，采用一种注油注气机构，分别控制水平驱动装置、升降装置、摇摆装置、注油装置、套帽装置和注气装置动作，包括以下步骤，
77.水平驱动装置水平移动且升降装置向上移动，使注油装置与针筒11对应并执行注油动作；
78.升降装置向下移动，使注油装置与针筒11脱离；
79.摇摆装置带动针筒11做摇摆运动，以排出注油后针筒11内气泡；
80.水平驱动装置水平移动且升降装置向上移动，使套帽装置与针筒11对应并执行针筒11套胶帽动作；
81.升降装置向下移动，使套帽装置与针筒11脱离；
82.水平驱动装置水平移动且升降装置向上移动，使注气装置与针筒11对应并执行注气动作。
83.本实施例的注油注气方法，采用水平驱动装置水平移动针筒11，使针筒11依次与注油装置、套帽装置和注气装置上下对应，并通过升降装置使针筒11实现与注油装置、套帽装置和注气装置的对接，从而轻松完成各个动作，能够形成流水线作业。并且通过摇摆装置带动针筒11做摇摆运动的步骤，可轻松排出针筒11内绝缘油的气泡。由于针筒11位于摇摆装置的顶端，与摇摆装置的转动轴心距离较远，摇摆装置只需做幅度较小的旋转，便可在针筒11高度处产生较大幅度的扇形摆动，使针筒11内的油产生较大的振荡，从而有利于快速排出针筒11内的气泡，无需人工摇晃针筒11，避免了人工摇晃针筒11的费时费力，提升了排气泡的效率。
84.进一步，注油动作的实现方式为，
85.移动滑台4向上推压针筒11活塞，排出针筒11内空气；
86.水平驱动装置水平移动，使注油装置与针筒11上下对应，升降装置带动针筒夹持装置和针筒11向上移动，使针筒11与注油装置对接；
87.注油装置开始向针筒11注油，同时，在针筒夹持装置夹紧针筒11筒身的情况下，移动滑台4拉动针筒11活塞向下缓慢移动；
88.当注油量达到预设值时，注油装置和移动滑台4同时停止动作，升降装置向下移动，使注油装置与针筒11脱离。
89.本方法在注油前先排出针筒11内空气，有利于获得更准确的分析结果。在注油装置开始注油时，针筒11活塞随着注油的进程而缓慢下降，使得注油装置的注油头始终不会
浸入到针筒11内的绝缘油中，不会对绝缘油造成污染而影响后续的分析。同时，相较于直接在针筒11口向内注油会在注入的绝缘油中带进过多空气，本方法的注油头始终位于针筒11内油面略上方，能够避免在注入的绝缘油中带进过多空气而影响油气分析，从而有利于获得更精确的分析结果。
90.进一步，注油还包括注油前润洗步骤，其实现方式为，
91.注油装置向针筒11注油，在针筒夹持装置夹紧针筒11筒身的情况下，移动滑台4带动针筒11活塞上下移动多次以使针筒11内的油清洗针筒11内壁，然后移动滑台4带动针筒11活塞向上移动，将清洗后的油排出于针筒11。
92.通过润洗步骤，能够去除针筒11内壁粘附杂质，有利于在正式注油后获得更准确的实验结果。
93.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。