一种用于压铸产品快速检测气密性的气密检测装置的制作方法

本实用新型属于压铸技术领域，涉及一种用于压铸产品快速检测气密性的气密检测装置。

背景技术：

某些特殊结构的压铸产品经压铸机加工清洗后需要进行气密性的检测。比如，如图1、图2、图3、图4所示的压铸产品30，它是一个特殊结构的汽车零部件，它包括一个有一定厚度(3.5-4mm)的法兰圈33，法兰圈33外围设有三个螺栓孔44(可与其他汽车零部件组装在一起)，法兰圈33上部是一罩盖35，法兰圈33下部是一环套39，罩盖35上设有两个对称的圆弧形大开孔32和一个圆弧形小开孔34，罩盖35中心顶部有一凸出圆块36，圆块36上端面高出罩盖35(位于罩盖35外侧)，圆块36上端顶部中心有一个小螺钉孔37(可安装其它配件)；在罩盖35内侧，圆块36下面是一外径比圆块36直径小的空心圆柱，在空心圆柱内部、圆块36下面中心有一小圆柱38，小圆柱38中心有一个销孔45(可插入钢销)，小圆柱38与圆块36下面的空心圆柱的内壁之间，由三块小隔板46均分成三个空腔31；也就是说，该压铸产品有三个中间腔体部分(即三个空腔31处)和三个外侧窗口部分(即两个大开孔32和一个小开孔34处)；3个空腔31属于产品中间腔体部分，三个外侧窗口部分(即两个大开孔32和一个小开孔34处)属于产品外侧腔体部分；客户对此类压铸产品有气密性方面的特殊要求：在气压140kpa条件下分别检测产品中间腔体部分、及产品外侧腔体部分的气密性，且泄漏量都不超过0.5cc/min。

由于产品结构的特殊性，且气密性是否符合客户要求不像尺寸测量那么直观，很难判定产品气密性是否符合客户要求；并且产品还有后续加工工序，若判断错误将直接增加生产制造材料成本及人工成本；另外，产品本身较大的产量也增加了上述风险。

现有的对此类特殊结构的压铸产品进行气密性检测的方法，一般是：如图5所示，在产品的内侧手动塞进去一个密封块42，并在密封块42与产品的两个连接部位各塞进去一个密封圈13、14进行密封连接，密封块42中心开有充气孔道，充气后对产品的中间部位进行气密性检测；在产品的外侧手动盖上一个密封盖43，并在密封盖43与产品连接部位塞进去一个密封圈12进行密封连接，密封盖43中心开有充气孔道，充气后对产品的外侧部位进行气密性检测。这种气密性检测方法，操作复杂，检测准确度不高，检测耗时长(一般需要十几分钟)，检测速度慢，不能满足大批量生产的需求。

目前还没有一种对此类特殊结构的压铸产品(特定产品)进行快速气密性检测的气密性检测仪器。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种按特定产品订制的检测准确度高、检测耗时短的专用快速气密性检测仪器，即一种用于压铸产品快速检测气密性的气密检测装置。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型一种用于压铸产品快速检测气密性的气密检测装置，它包括一台或多台气密性检测治具(即检测仪器)；每台气密性检测治具包括第一气缸、气缸支架、导柱、导套、上压板、上进气底座、下进气底座、压块弹簧、压块、多个产品定位块；在下进气底座顶部上面设有多个与压铸产品的不同部位形状大小适配的产品定位块；第一气缸竖直设置在气缸支架上；左右两根竖直设置的导柱通过导套安装在气缸支架上；上压板水平设置，套装在两根导柱的底部；上进气底座与上压板底端固定连接；上进气底座下部设有中间凹槽，中间凹槽内设有压块弹簧和压块；压块弹簧顶部顶在中间凹槽顶部的上进气底座上；压块弹簧底部插入压块顶部；压块底部外面围有一圈小挡圈；压块底部设有开口即气体通道；小挡圈与放置在产品定位块上放置到位的压铸产品的顶部凸出块之间有一定间隙即气体通道；上进气底座的中间凹槽旁侧设有充气通道；气缸支架固定安装在工作台上的底板上；下进气底座固定安装在工作台上的底板上；下进气底座内设有l形的充气通道。

进一步地，本实用新型的气密检测装置，还包括一个机架，机架分隔成上中下三层；上层设有操作箱和仪器箱；下层上部设有废品箱(不合格产品箱)，下部设有电控箱；中层底部为工作台，工作台上设有所述气密性检测治具。

进一步地，本实用新型的气密检测装置，还包括记号棒、第二气缸；在第一定位块、产品第二定位块上设有开口，记号棒前端从该开口处插入与产品的外侧端连接；记号棒后端与第二气缸的推杆前端连接；第二气缸横向设置在工作台上。

进一步地，第一气缸、第二气缸分别通过充气管道与工厂内的压缩空气管道连接，充气管道上设有充气阀门，充气阀门设在仪器箱内；设在仪器箱内的分别与第一气缸、第二气缸连接的这两个充气阀门与电控箱内的plc控制器的输出端连接。

进一步地，在每台检测仪器的气缸支架上设有用于监测上压板是否下移到位的红外线传感器(即信号装置)；在机架上检测仪器旁边设有手动启动按钮和手动停止按钮。

进一步地，在机架上，每台检测仪器旁边设有用于保护操作人员安全的光栅传感器。

进一步地，所述多个产品定位块包括产品第一定位块、产品第二定位块和产品第三定位块；产品第三定位块固定在下进气底座上；产品第一定位块固定在下进气底座上；产品第二定位块固定在产品第一定位块上。

更进一步地，产品第三定位块通过螺钉固定在下进气底座上；产品第一定位块通过螺钉固定在下进气底座上；产品第二定位块用螺钉穿过产品第一定位块固定在下进气底座上。

进一步地，压块设有中心通孔，压块顶部设有一个向上凸出的与弹簧连接部(压块弹簧底部插入所述与弹簧连接部中)，压块底部设有向下凸出的一圈与挡圈连接部(小挡圈围套在压块底部的所述一圈与挡圈连接部外面)；所述一圈与挡圈连接部并不是封闭的，其上两侧开设有对称的两个开口(即气体通道)。

进一步地，在上进气底座的中间凹槽旁侧的充气通道入口处设有第一快速接头；在下进气底座旁侧的充气通道入口处设有第二快速接头。上进气底座的中间凹槽旁侧的充气通道通过第一快速接头及充气管道与工厂内的压缩空气管道连接，充气管道上设有充气阀门，充气阀门设在仪器箱内；下进气底座内的充气通道通过第二快速接头及充气管道与工厂内的压缩空气管道连接，充气管道上设有充气阀门，充气阀门设在仪器箱内；设在仪器箱内的分别与第一快速接头、第二快速接头连接的这两个充气阀门与电控箱内的plc控制器的输出端连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的用于压铸产品快速检测气密性的气密检测装置，是一种用于快速且精密检测产品的气密性的治具，可反馈产品每分钟泄漏多少毫升气体。

本实用新型的用于压铸产品快速检测气密性的气密检测装置，解决了特定形状的压铸产品的气密性检测的准确性和快速性问题，通过订制的气密性检测治具准确检测出产品的气密性状态来判定产品是否客户要求，再确定是否进行后续工序，加强了大批量产品在压铸生产环节的成本控制，减少了材料及人工成本的浪费，降低了压铸企业的负担。

附图说明

图1是本实用新型中的特殊结构的压铸产品的结构示意图(产品外侧朝上)；

图2是本实用新型中的压铸产品的结构示意图(产品内侧朝上)；

图3是本实用新型中的特殊结构的压铸产品切去一半的结构示意图；

图4是本实用新型中的特殊结构的压铸产品的中间剖切面的结构示意图；

图5是现有的一种气密性检测方法的示意图；

图6是本实用新型的用于压铸产品快速检测气密性的气密检测装置的结构示意图；

图7是本实用新型中的气密性检测治具一个方向的结构示意图；

图8是本实用新型中的气密性检测治具另一个方向的结构示意图；

图9是本实用新型中的气密性检测治具的剖面结构示意图；

图10是本实用新型中的压块9一个方向的结构示意图；

图11是本实用新型中的压块9另一个方向的结构示意图；

图12是本实用新型中的压块9的正面结构示意图；

图13是本实用新型中的压块9与压块弹簧8安装在一起的结构示意图；

图14是本实用新型中的压块9与压块弹簧8安装在一起的结构示意图。

图中：1、第一气缸2、导柱3、气缸支架4、导套5、上压板6、上进气底座7、下进气底座8、压块弹簧9、压块10、小挡圈11、气缸推杆12、密封圈13、密封圈14、密封圈15、记号棒16、第一快速接头17、第二快速接头18、产品第一定位块19、产品第二定位块20、产品第三定位块21、第二气缸22、机架23、光栅传感器24、红外线传感器25、操作箱26、第一仪器箱27、第二仪器箱28、第一气密性检测治具29、第二气密性检测治具30、产品31、空腔32、大开孔33、法兰圈34、小开孔35、罩盖36、圆块37、小螺钉孔38、小圆柱39、环套41、底板42、密封块43、密封盖44、螺栓孔45、销孔46、小隔板47、第一手动启动按钮48、第二手动启动按钮49、手动停止按钮50、电控箱51、废品箱91、与弹簧连接部92、与挡圈连接部93、开口94、套小挡圈处95、中心通孔

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例

如图6所示，本实用新型一种用于压铸产品快速检测气密性的气密检测装置，它有一个机架22，机架22分隔成上中下三层；上层中间设有操作箱25，左右两侧分别设有第一仪器箱26、第二仪器箱27；下层上部设有废品箱51，下部设有电控箱50；中层底部为工作台，工作台上设有左右两台气密性检测治具(即两套检测仪器)。

本实用新型的气密检测装置包括两台检测仪器，即两台气密性检测治具(即第一气密性检测治具28、第二气密性检测治具29)。如图7、图8、图9所示，每台气密性检测治具(即检测仪器)包括第一气缸1、导柱2、气缸支架3、导套4、上压板5、上进气底座6、下进气底座7、底板41、压块弹簧8、压块9、小挡圈10、第一快速接头16、第二快速接头17、产品第一定位块18、产品第二定位块19、产品第三定位块20；在下进气底座7顶部上面设有与压铸产品30的不同部位形状大小适配的产品第一定位块18、产品第二定位块19、产品第三定位块20；产品第三定位块20通过螺钉固定在下进气底座7上；产品第一定位块18也通过螺钉固定在下进气底座7上；产品第二定位块19用螺钉穿过产品第一定位块18固定在下进气底座7上。第一气缸1竖直设置在气缸支架3上。左右两根竖直设置的导柱2通过导套4安装在气缸支架3上；上压板5水平设置，套装在两根导柱2的下部；上进气底座6与上压板5底端固定连接。上进气底座6下部设有中间凹槽(圆形沉孔)，中间凹槽内设有安装在一起的压块弹簧8和压块9；压块弹簧8顶部顶在中间凹槽顶部的上进气底座6上；压块弹簧8底部插入压块9顶部；压块9底部外面围有一圈小挡圈10；压块9底部设有开口即气体通道；小挡圈10与放置在产品定位块上放置到位的压铸产品30的顶部凸出圆块36之间有一定间隙即气体通道。气缸支架3固定安装在工作台上的底板41上；下进气底座7固定安装在工作台上的底板41上。

如图9所示，上进气底座6的中间凹槽旁侧设有充气通道，充气通道入口处设有第一快速接头16，该充气通道通过第一快速接头16、充气管道与工厂内的压缩空气管道连接，充气管道上设有充气阀门，充气阀门设在仪器箱(第一仪器箱26、第二仪器箱27)内。下进气底座7内设有l形的充气通道，下进气底座7旁侧的充气通道入口处设有第二快速接头17，该充气通道通过第二快速接头17、充气管道与工厂内的压缩空气管道连接，充气管道上设有充气阀门，充气阀门设在仪器箱(第一仪器箱26、第二仪器箱27)内。设在仪器箱(第一仪器箱26、第二仪器箱27)内的分别与第一快速接头16、第二快速接头17连接的这两个充气阀门与电控箱50内的plc控制器的输出端连接，由电控箱50根据接收到的信号并根据设定条件分别判定和控制与第一快速接头16连接的充气阀门，以及与第二快速接头17连接的充气阀门的打开充气时机和充气时长。

如图8、图9所示，本实用新型的气密检测装置，还包括记号棒15、第二气缸21；在第一定位块18、产品第二定位块19上有开口，记号棒15前端从该开口处插入与产品30的外侧端连接；记号棒15后端与第二气缸21的推杆前端连接。第二气缸21横向设置在工作台上。第一气缸1、第二气缸21分别通过充气管道与工厂内的压缩空气管道连接，充气管道上设有充气阀门，充气阀门设在仪器箱(第一仪器箱26、第二仪器箱27)内；设在仪器箱(第一仪器箱26、第二仪器箱27)内的分别与第一气缸1、第二气缸21连接的这两个充气阀门与电控箱50内的plc控制器的输出端连接，由电控箱50根据接收到的信号并根据设定条件分别判定和控制与第一气缸1连接的充气阀门，以及与第二气缸21连接的充气阀门的打开充气时机和充气时长(即第一气缸1、第二气缸21的动作时机和动作时长)。

如图6所示，机架22的中层底部工作台前部左右两侧各设有一个手动启动按钮(第一手动启动按钮47、第二手动启动按钮48)。工作台一侧还设有手动停止按钮49。

如图6所示，在机架22上，两台检测仪器旁边设有用于保护操作人员安全的光栅传感器23。在每台检测仪器的气缸支架3的左侧工作台上设有用于监测上压板5是否下移到位的红外线传感器24(即信号装置)。

如图10、11、12、13、14所示，压块9设有中心通孔95，压块9顶部设有一个向上凸出的与弹簧连接部91(压块弹簧8底部插入压块9的与弹簧连接部91内)，压块9底部设有向下凸出的一圈与挡圈连接部92(小挡圈10围套在压块9底部的一圈与挡圈连接部92外面，即图10中的套小挡圈处94)；所述一圈与挡圈连接部92并不是封闭的，其上两侧开有对称的两个开口93即冲压气体通道；小挡圈10的内径比铸件产品30的顶部凸出圆块36的外径略大一点，小挡圈10与放置在产品定位块上放置到位的铸件产品30的对应形状即压铸产品30的顶部凸出圆块36之间有0.5mm左右的间隙即冲压气体通道；当压块9压在铸件产品30上时，铸件产品30的外侧腔体与压块9的中心通孔95通过这些气体通道相连通；亦即，从充气通道进入上进气底座6内的冲压气体，经压块9底部的两个开口93，再经小挡圈10与产品30顶部凸出圆块36之间的0.5mm左右的间隙，进入产品30的外侧腔体部分进行气体泄漏量检测。

用本实用新型的气密检测装置对压铸产品进行气密性检测的步骤如下：

设备通电后，气密检测装置复位(两套检测仪器的上压板5升到最高位置)，两套检测仪器开机自检后待机。

操作人员将两个待检产品30分别放在两台气密性检测治具的产品定位块(产品第一定位块18、产品第二定位块19、产品第三定位块20)上，并确保放置到位(产品第一定位块18顶着产品30的法兰盖33的外圈外侧，产品第二定位块19顶着产品30的法兰螺栓连接处的外侧，产品第三定位块20顶着产品30的内侧)；然后，双手同时按下位于工作台左右两侧的手动启动按钮(第一手动启动按钮47、第二手动启动按钮48)；此时，设备的plc控制系统分别控制两套气密性检测治具的第一气缸1向下推动上压板5往下移动，依靠设备零件间的密封圈(密封圈12、13、14)来确保设备本身不存在泄漏问题，而设备中的压块9以及压块弹簧8则用来确保在上压板5下移到位后产品的机加工面与密封圈紧密接触(压块弹簧8提供一个压紧力)，从而进气后能够使设备中充气部分的气密检测空间气压能够达到140kpa的检测要求。

在上压板5下移到位后，信号装置(红外线传感器24)将到位信号反馈给设备的plc控制系统，设备的plc控制系统开始进行气密性自动检测(通过plc控制器自动控制)；工作过程如下：

首先，设备的plc控制系统控制设在仪器箱(第一仪器箱26、第二仪器箱27)内的与下进气底座7上的第二快速接头17及下进气底座7内的充气通道连接的充气阀门打开，通过设在下进气底座7内的充气通道对产品的中间腔体部分充气10s，然后关闭充气阀门并开始检测产品中心部分气体泄漏量，4s后可得出检测结果，并根据检测结果来判定是否符合技术要求：

1.符合要求(泄漏量在0～0.5ml/min.)：把测得的泄漏量数据反馈到同侧仪器箱的显示屏上，供工作人员确认产品泄漏量的情况。

2.不符合要求(泄漏量超出0.5ml/min.)：检测仪器(操作箱的显示屏上)会提示哪一套设备上的产品气密性不符合要求，并进行报警提示。

接下来，设备的plc控制系统控制设在仪器箱(第一仪器箱26、第二仪器箱27)内的与上进气底座6上的第一快速接头16及上进气底座6内的充气通道连接的充气阀门打开，通过设在上进气底座6内的充气通道对产品的外侧腔体部分充气10s，然后关闭充气阀门并开始检测产品外侧腔体部分气体泄漏量，4s后可得出检测结果，并根据检测结果来判定是否符合技术要求：

1.符合要求(泄漏量在0～0.5ml/min.)：把测得的泄漏量数据反馈到同侧仪器箱的显示屏上，供工作人员确认产品泄漏量的情况。

2.不符合要求(泄漏量超出0.5ml/min.)：检测仪器(操作箱的显示屏上)会提示哪一套设备上的产品气密性不符合要求，并进行报警提示。

(从上进气底座6进气，所花时间、检测要求、结果反馈及设备动作，与从下进气底座7进气相同。)

最后，只有当上下进气的气密性检测结果都符合要求时，设备的plc控制系统才会控制第二气缸21推动记号棒15在气密性符合要求的产品30上顶出一个凹坑，表示此产品气密性符合客户要求。

之后，设备的plc控制系统分别控制两套气密性检测治具的第一气缸1向上运动带动上压板5往上移动，两套设备的上压板5都返回初始位置，等待操作人员取件分类；不符合要求的产品放到废品箱51(不合格产品箱)中待处理；其余的符合要求的产品将转移到下一工序进行后续处理。

在两台气密性检测治具的两侧各设有一个光栅传感器23，这两个光栅传感器23分别固定在机架上与两台气密性检测治具高度相平的位置。在按下手动启动按钮到设备动作结束或按下终止按钮的过程中，光栅传感器23全程工作，会及时收集两个光栅之间的阻挡信号，并反馈给设备的plc控制系统去进行自动暂停动作，来保护操作人员的安全(防止操作人员的手被压块夹住在上进气底座与下进气底座之间)。

两套设备同时工作，检测每两个产品(一个节拍，即上压板上下走完一个行程，一个循环)所费时间为65s。检测耗时短，检测速度快，能满足大批量生产的需求。