CN107228744B - 一种轮毂气密性检测的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂气密性检测的设备及方法，包括机架，机架上设置有电源、气源、输送机构、密封加压机构和电荷检测机构；密封加压机构包括第一压块，第一压块上固定连接有转轴，转轴转动连接在机架上，机架上还设置有转盘和步进电机，转盘由步进电机带动旋转，转盘上固定连接有气缸，气缸上固定连接有第二压块，第一压块和第二压块配合设置，第一压块靠近第二压块的一侧设置有充气管和第一放电针，充气管与气源连通，第二压块靠近第一压块的一侧设置有第二放电针，第一放电针电连接于电源的其中一个电极，第二放电针电连接于电源的另一个电极。本发明能够对轮毂的气密性进行高精度的检测，并且相比现有技术检测的成本更低。

Description

一种轮毂气密性检测的设备及方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术领域，尤其涉及一种轮毂气密性检测的设备及方法。

背景技术

随着汽车行业的蓬勃发展，铝合金轮毂作为汽车不可或缺的部分，具有广阔的市场前景。但由于铝合金轮毂是铸造出来的，在铸造过程中可能会出现砂眼，这些砂眼用肉眼很难看出，如果轮毂上有砂眼，装上轮胎后就很容易漏气，汽车是在高速行驶，就有安全隐患，因此需要对铝合金轮毂进行质量安全检测。

目前国内外广泛采用的铝合金轮毂气密性检测方法有湿式气密性检测法和氦气气密性检测法。湿式气密性检测法是由人工识别是否有气泡产生，这种方法效率比较低，不利于实现自动化检测，同时湿式气密性检测方法对工作人员能力要求较高，对于连续明显气泡的产生，容易判断铝轮毂表面存在砂眼，但是微小砂眼产生的气泡和干扰气泡难以区分，则容易出现误判，导致检测精度低。采用氦气检测时需要使用惰性气体—氦气和氦质谱仪，氦气检测时需要将轮毂放置于密闭空间内，对轮毂内腔抽真空，当真空值足够小时，对轮毂外侧充入一定压力值的氦气，如果轮毂轮辋存在漏点，氦气分子会经过漏点，到达轮毂内腔；由于轮毂内腔为真空环境，进入的氦气分子会被抽到氦质谱仪内，由氦质谱仪检测得出氦分子数，从而判定轮毂的气密性是否在可接受范围内。这种检测方法虽然检测的精度相比气泡法较高，但是氦气气密性检测法在使用中存在以下缺点：1、氦气气密性检测法采用的检测设备昂贵，在检测中，氦气的损耗也比较大，而氦气作为稀有气体，价格昂贵，因此总体检测成本高；2、空气中本身就存在一定浓度的氦气，若在操作中操作不当，很容易检测到空气中的氦气，导致气密性的检测不精确；3、在检测每一个轮毂时，还需要将整个轮毂密封在真空的密封空间之中，这样就会导致检测的操作比较复杂，检测的工作效率比较低。

因此，现在急需一种检测精度高、检测操作简单，工作效率高，又检测成本较低的新的轮毂气密性检测的设备及方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种轮毂气密性检测的设备及方法，能够对轮毂的气密性进行高精度的检测，相比现有技术检测的成本更低，并且还检测操作简单，检测的工作效率高。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种轮毂气密性检测的设备，包括机架，机架上设置有电源、气源、输送机构、密封加压机构和电荷检测机构，密封加压机构设置在输送机构的一端，电荷检测机构设置在密封加压机构的一侧；密封加压机构包括第一压块，第一压块上固定连接有转轴，转轴转动连接在机架上，机架上还设置有转盘和步进电机，转盘由步进电机带动旋转，转盘上固定连接有气缸，气缸上固定连接有第二压块，第一压块和第二压块配合设置，第一压块靠近第二压块的一侧设置有充气管和第一放电针，充气管与气源连通，第二压块靠近第一压块的一侧设置有第二放电针，第一放电针和第二放电针的针尖处于一条直线上，第一放电针电连接于电源的其中一个电极，第二放电针电连接于电源的另一个电极，所述电荷检测机构安装在第二压块的一侧。

进一步，电荷检测机构包括负压风机，负压风机与轮毂的轮辋间隙配合，负压风机远离轮辋的一侧设置有电荷放大器，电荷放大器与负压风机之间连通有连接管，电荷放大器上设置有电荷量测试仪。

进一步，所述第一压块上还设置有放气管，所述放气管上设置有第一电磁阀。当对轮毂检测完毕之后，第一电磁阀将放气管打开，轮毂内腔内的气体可以通过放气管放出。

进一步，所述电源与第一放电针之间电连接有电动开关，所述气源与充气管之间连接有第二电磁阀，所述电动开关、第一电磁阀、第二电磁阀、步进电机、气缸和负压风机均连接有同一个控制器。控制器可以根据事先设定的程序按顺序启动电动开关、第一电磁阀、第二电磁阀、步进电机、气缸和负压风机，使得本装置在对轮毂进行气密性检测时更加的自动化和智能化，更加节省劳动力。

进一步，所述第一压块靠近第二压块的一侧设置有压力传感器，所述压力传感器与控制器电连接。当气源通过充气管向轮毂内充气达到预先设定的压力值时，压力传感器感应到压力上限值时，将信号传递给控制器，控制器发出信号关闭第二电磁阀，整个过程智能化控制，不会因为操作失误而发生危险。

进一步，所述输送机构包括输送带和若干辊筒，所述输送带张紧在辊筒上。辊筒转动带动输送带传动，通过输送带将轮毂运输到靠近第一压块和第二压块的一端，到达端部时，轮毂在惯性力的作用下进入到第二压块上。

进一步，所述电荷量测试仪上电连接有报警器。当电荷量测试仪检测到带有电荷的气体达到可以接受的定值时，报警器发出报警，提醒工作人员正在检测的轮毂的气密性达不到要求，由工作人员将气密性达不到要求的轮毂进行处理。

进一步，所述转轴与机架的转动连接处内衬有滚动轴承。滚动轴承的设置使得转轴在与机架相对转动时，摩擦力和噪音均较小，延长转轴的使用寿命。

进一步，所述放气管上还连通有电子压力计。在气密性的检测过程中，若电荷量测试仪损坏而工作人员没有发现，还继续用电荷量测试仪检测气密性就会导致轮毂的漏检，如此，漏气的轮毂使用到汽车上会造成严重的后果，所以在检测时，工作人员还可以通过观察电子压力计是否压降来判断轮毂是否漏气，达到气密性检测的双保险目的。

一种轮毂气密性检测的方法：包括以下步骤：

a：利用输送带将轮毂输送到靠近第一压块和第二压块的一端，并依靠轮毂运动的惯性进入到第一压块和第二压块之间；

b：控制器控制启动气缸，气缸的伸缩杆伸长，推动第二压块并带动轮毂向靠近第一压块的方向运动，利用第一压块和第二压块将轮毂的内腔压紧密封；

c：轮毂压紧密封后，控制器控制打开第二电磁阀，由气源通过充气管向轮毂内腔中充入空气，直到压力临界值时，压力传感器发出信号，将信号传递给控制器，控制器发出信号关闭第二电磁阀；

d：控制器控制打开电动开关，利用第一放电针和第二放电针放电，对轮毂内腔的空气电离，轮毂内腔的空气电离后带有电荷；

e：控制器控制步进电机带动转盘旋转，从而带动轮毂旋转，若轮毂气密性不好，轮毂内腔的带电荷的空气就会从轮毂的轮辋上逸出，由负压风机吸至电荷放大器内，经过电荷放大器对电荷信号放大，然后到达电荷量测试仪，由电荷量测试仪检测到带电粒子并由报警器发出警报，并通过连通于放气管上的电子压力计观察是否有压降，若压力有压降，则说明轮毂气密性不好；

f：检测完毕后，控制器控制关闭电动开关和步进电机，控制打开第一电磁阀，轮毂内腔的空气通过放气管排出，压力传感器感应到轮毂内腔压力为0时，控制启动气缸，气缸带动第二压块下降，将轮毂松开后，取出轮毂。

本发明的有益效果：

(1)、本发明在对轮毂的气密性进行检测时，只需向轮毂内腔注入空气，相比现有技术中使用氦气，价格更加便宜，并且本发明使用电荷量测试仪对带电荷的空气进行检测，而电荷量测试仪的使用成本远低于氦质谱仪，使得对轮毂的气密性检测的成本更低；

(2)、本发明通过对轮毂内腔的空气进行电离，使轮毂内腔的空气带有电荷，带有电荷的气体通过气密性不好的轮毂上的砂眼或者缝隙，由电荷量测试仪对带电荷的空气进行检测，检测后由报警器发出警报，相比气泡法和氦质谱仪法，整个检测过程精度高，并且能够利用电子压力计对轮毂进行双重检测，不会出现漏检的情况；

(3)、本发明利用控制器控制本发明装置上的各个电器元件，控制器可以根据事先预定的程序按顺序启动电动开关、第一电磁阀、第二电磁阀、步进电机、气缸和负压风机等，使得本装置在对轮毂进行气密性检测时更加的自动化和智能化，不仅更加节省劳动力，安全系数高，在检测时，也不需要将轮毂密闭在密闭空间中，操作更加简单，还可以提高对轮毂气密性检测的工作效率。

附图说明

图1是本发明一种轮毂气密性检测的设备的结构示意图；

图2是图1对轮毂进行压紧密封后的结构示意图；

图3是图1中去除机架后的部分示意图；

其中，机架1、电源2、气源3、第一压块4、转轴5、转盘6、步进电机7、气缸8、第二压块9、充气管10、第一放电针11、第二放电针12、负压风机13、电荷放大器14、电荷量测试仪15、放气管16、第一电磁阀17、电动开关18、第二电磁阀19、控制器20、压力传感器21、辊筒22、输送带23、报警器24、滚动轴承25、电子压力计26、轮毂27。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

如图1-3所示：

一种轮毂气密性检测的设备，包括机架1，机架1上设置有电源2，电源2的电压1500V、气源3、输送机构、密封加压机构和电荷检测机构，密封加压机构设置在输送机构的一端，电荷检测机构设置在密封加压机构的一侧；密封加压机构包括第一压块4，第一压块4上固定连接有转轴5，转轴5转动连接在机架1上，机架1上还设置有转盘6和步进电机7，转盘6由步进电机7带动旋转，转盘6上固定连接有气缸8，气缸8上固定连接有第二压块9，第一压块4和第二压块9配合设置，第一压块4靠近第二压块9的一侧设置有充气管10和第一放电针11，充气管10与气源3连通，第二压块9靠近第一压块4的一侧设置有第二放电针12，第一放电针11和第二放电针12的针尖处于一条直线上，第一放电针11电连接于电源2的其中一个电极，第二放电针12电连接于电源2的另一个电极；电荷检测机构包括负压风机13，负压风机13与轮毂27的轮辋间隙配合，负压风机13远离轮辋的一侧设置有电荷放大器14，电荷放大器14与负压风机13之间连通有连接管，电荷放大器14上设置有电荷量测试仪15，电荷量测试仪为美华仪的MHY-07183型电荷量测试仪。

第一压块4上还设置有放气管16，放气管16上设置有第一电磁阀17。当对轮毂27检测完毕之后，第一电磁阀17将放气管16打开，轮毂27内腔内的气体可以通过放气管16放出。

电源2与第一放电针11之间电连接有电动开关18，气源3与充气管10之间连接有第二电磁阀19，电动开关18、第一电磁阀17、第二电磁阀19、步进电机7、气缸8和负压风机13均连接有同一个控制器20。控制器20可以根据事先设定的程序按顺序启动电动开关18、第一电磁阀17、第二电磁阀19、步进电机7、气缸8和负压风机13，使得本装置在对轮毂27进行气密性检测时更加的自动化和智能化，更加节省劳动力。

第一压块4靠近第二压块9的一侧设置有压力传感器21，压力传感器21与控制器20电连接。当气源3通过充气管10向轮毂27内充气达到预先设定的压力值时，压力传感器21感应到压力上限值时，将信号传递给控制器20，控制器20发出信号关闭第二电磁阀19，整个过程智能化控制，不会因为操作失误而发生危险。

输送机构包括输送带23和若干辊筒22，输送带23张紧在辊筒22上。辊筒22转动带动输送带23传动，通过输送带23将轮毂27运输到靠近第一压块4和第二压块9的一端，到达端部时，轮毂27在惯性力的作用下进入到第二压块9上。

电荷量测试仪15上电连接有报警器24。当电荷量测试仪15检测到带有电荷的气体达到可以接受的定值时，报警器24发出报警，提醒工作人员正在检测的轮毂27的气密性达不到要求，由工作人员将气密性达不到要求的轮毂27进行处理。

转轴5与机架1的转动连接处内衬有滚动轴承25。滚动轴承25的设置使得转轴5在与机架1相对转动时，摩擦力和噪音均较小，延长转轴5的使用寿命。

放气管16上还连通有电子压力计26。在气密性的检测过程中，若电荷量测试仪15损坏而工作人员没有发现，还继续用电荷量测试仪15检测气密性就会导致轮毂27的漏检，如此，漏气的轮毂使用到汽车上会造成严重的后果，所以在检测时，工作人员还可以通过观察电子压力计26是否压降来判断轮毂是否漏气，达到气密性检测的双保险目的。

一种轮毂气密性检测的方法：包括以下步骤：

a：利用输送带23将轮毂27输送到靠近第一压块4和第二压块9的一端，并依靠轮毂27运动的惯性进入到第一压块4和第二压块9之间,若位置偏移，将轮毂27摆正；

b：控制器20控制启动气缸8，气缸8的伸缩杆伸长，推动第二压块9并带动轮毂27向靠近第一压块4的方向运动，利用第一压块4和第二压块9将轮毂27的内腔压紧密封；

c：轮毂27压紧密封后，控制器20控制打开第二电磁阀19，由气源3通过充气管10向轮毂27内腔中充入空气，直到压力临界值时，压力传感器21发出信号，将信号传递给控制器20，控制器20发出信号关闭第二电磁阀19；

d:控制器20控制打开电动开关18，利用第一放电针11和第二放电针12放电，对轮毂27内腔的空气电离，轮毂27内腔的空气电离后带有电荷，形成带电粒子；

e：控制器20控制步进电机7带动转盘6旋转，从而带动轮毂27旋转，若轮毂27气密性不好，轮毂27内腔的带电荷的空气就会从轮毂27的轮辋上逸出，由负压风机13吸至电荷放大器14内，经过电荷放大器14到达电荷量测试仪15，由电荷量测试仪15检测到带电粒子并由报警器24发出警报，并通过连通于放气管16上的电子压力26计观察是否有压降，若压力有压降，则说明轮毂27气密性不好；

f：检测完毕后，控制器20控制关闭电动开关18和步进电机7，控制打开第一电磁阀17，轮毂27内腔的空气通过放气管16排出，压力传感器21感应到轮毂27内腔压力为0时，控制启动气缸8，气缸8带动第二压块9下降，将轮毂27松开后，取出轮毂27。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种轮毂气密性检测的设备，包括机架、电源、充气管、密封加压机构、第一放电针和第二放电针，所述密封加压机构包括第一压块和第二压块，所述电源、密封加压机构均设置在机架上；其特征在于：所述机架上还设置有气源、输送机构和电荷检测机构，所述密封加压机构设置在输送机构的一端，所述电荷检测机构设置在密封加压机构的一侧；所述第一压块上固定连接有转轴，所述转轴转动连接在机架上，所述机架上还设置有转盘和步进电机，所述转盘由步进电机带动旋转，所述转盘上固定连接有气缸，所述气缸与第二压块固定连接，所述第一压块和第二压块配合设置，所述充气管和第一放电针设置在第一压块靠近第二压块的一侧，所述充气管与气源连通，所述第二放电针设置在第二压块靠近第一压块的一侧，所述第一放电针和第二放电针的针尖处于一条直线上，所述第一放电针电连接于电源的其中一个电极，所述第二放电针电连接于电源的另一个电极，所述电荷检测机构安装在第二压块的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂气密性检测的设备，其特征在于：所述电荷检测机构包括负压风机，所述负压风机与轮毂的轮辋间隙配合，所述负压风机远离轮辋的一侧设置有电荷放大器，所述电荷放大器与负压风机之间连通有连接管，所述电荷放大器上设置有电荷量测试仪。

3.根据权利要求2所述的一种轮毂气密性检测的设备，其特征在于：所述第一压块上还设置有放气管，所述放气管上设置有第一电磁阀。

4.根据权利要求3所述的一种轮毂气密性检测的设备，其特征在于：所述电源与第一放电针之间电连接有电动开关，所述气源与充气管之间连接有第二电磁阀，所述电动开关、第一电磁阀、第二电磁阀、步进电机、气缸和负压风机均连接有同一个控制器。

5.根据权利要求4所述的一种轮毂气密性检测的设备，其特征在于：所述第一压块靠近第二压块的一侧设置有压力传感器，所述压力传感器与控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的一种轮毂气密性检测的设备，其特征在于：所述输送机构包括输送带和若干辊筒，所述输送带张紧在辊筒上。

7.根据权利要求6所述的一种轮毂气密性检测的设备，其特征在于：所述电荷量测试仪上电连接有报警器。

8.根据权利要求7所述的一种轮毂气密性检测的设备，其特征在于：所述转轴与机架的转动连接处内衬有滚动轴承。

9.根据权利要求8所述的一种轮毂气密性检测的设备，其特征在于：所述放气管上还连通有电子压力计。

10.一种根据权利要求9所述轮毂气密性检测设备的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

a：利用输送带将轮毂输送到靠近第一压块和第二压块的一端，并依靠轮毂运动的惯性进入到第一压块和第二压块之间；

b：控制器控制启动气缸，气缸的伸缩杆伸长，推动第二压块并带动轮毂向靠近第一压块的方向运动，利用第一压块和第二压块将轮毂的内腔压紧密封；

c：轮毂压紧密封后，控制器控制打开第二电磁阀，由气源通过充气管向轮毂内腔中充入空气，直到压力临界值时，压力传感器发出信号，将信号传递给控制器，控制器发出信号关闭第二电磁阀；

d：控制器控制打开电动开关，利用第一放电针和第二放电针放电，对轮毂内腔的空气电离，轮毂内腔的空气电离后带有电荷；

e：控制器控制步进电机带动转盘旋转，从而带动轮毂旋转，若轮毂气密性不好，轮毂内腔的带电荷的空气就会从轮毂的轮辋上逸出，由负压风机吸至电荷放大器内，经过电荷放大器对电荷信号放大，然后到达电荷量测试仪，由电荷量测试仪检测到带电粒子并由报警器发出警报，并通过连通于放气管上的电子压力计观察是否有压降，若压力有压降，则说明轮毂气密性不好；

f：检测完毕后，控制器控制关闭电动开关和步进电机，控制打开第一电磁阀，轮毂内腔的空气通过放气管排出，压力传感器感应到轮毂内腔压力为0时，控制启动气缸，气缸带动第二压块下降，将轮毂松开后，取出轮毂。