用于汽车储气罐密封性检测设备的制作方法

本发明涉及汽车储气筒密封性检测技术领域，具体涉及一种用于汽车储气筒密封性检测设备，该检测设备在保证检测效率的同时，兼具产品360度无死点焊缝检测及安全防护，使得整个安全防护系数大大提高。

背景技术：

储气筒是汽车结构中的作用是储存压缩空气，以备用于汽车制动或其它用气，所以储气筒产品的密封性在汽车制动及安全中有着至关重要的意义，直接关乎到汽车的制动安全。因储气筒产品在生产过程中采用的成形方式是筒身用钢板或铝板进行卷圆对缝，并进行直缝焊接，储气筒两端面采用的端盖压装后进行环缝焊接，但因焊接存在漏焊、虚焊等质量问题，故而需要采用专用的气密性检测设备进行焊缝的密封性检测，以发现漏点，并对漏点进行补焊，以保证产品100%无泄漏，从而十分有效的保证产品质量。在过去的传统检测工艺中，通常作法是将筒固定后，向筒内充气，然后用肥皂水喷淋焊缝处，通过观察是否有气泡来判断产品是否合格。此方法简单、直观、效率高，但是有以下几个致命缺点：（1）检测工位无法进行360度旋转，不能有效观察所有待检测界面，不能保障100%发现产品焊接缺陷，从而无法保障产品质量；（2）操作者完全裸露在储气筒爆裂的危险半径内，一旦储气筒爆裂，对操作者的伤害将是致命的，即储气筒和操作人员之间缺少一个安全隔离保护装置。

上述可知，有必要对现有技术作进一步改进。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述现有技术不能有效观察所有待检测界面从而无法保障产品质量，以及操作者完全裸露在储气筒爆裂的危险半径内的问题，而提出的一种在保证检测效率的同时，兼具产品360度无死点焊缝检测及安全防护，使得整个安全防护系数大大提高的用于汽车储气罐密封性检测设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：

上述的用于汽车储气筒密封性检测设备，包括水槽及安装于所述水槽内侧的夹具；所述检测设备还包括安装于所述水槽上的驱动机构、气动元器件柜、电器柜和按钮站；所述驱动机构包括安装支架、减速电机、驱动电机和离合器；所述安装支架安装于所述水槽一侧；所述减速电机固定安装于所述安装支架上；所述驱动电机位于所述减速电机一侧，其动力输出端与所述减速电机的动力输入端装配连接；所述离合器也安装于所述安装支架上，其动力输出端安装有离合器传动带轮；所述离合器传动带轮通过皮带与所述夹具连接；所述气动元器件柜设置于所述水槽一侧且通过气管与外部气源连接；所述电器柜也设置于所述水槽一侧且通过线束与所述减速电机和驱动电机电连接；所述按钮站设置于所述水槽一侧；所述按钮站与所述电器柜通过线束电连接。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：所述安装支架包括固定于所述水槽一侧外壁上部的底座、竖直固定于所述底座顶部的支撑板以及水平固定于所述支撑板顶端的安装顶板；所述减速电机固定安装于所述安装顶板的顶部一侧；所述离合器通过离合器支座固定安装于所述安装顶板的顶部一侧；所述气动元器件柜、电器柜和按钮站均匹配设置于所述水槽的后侧；所述按钮站还包括竖直固定于所述水槽后侧的按钮站支柱；所述按钮站安装于所述按钮站立柱上。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：所述水槽置于地面且内部具有容置空间，其顶部为开口状且顶端槽口外沿焊接固定有滑轨；所述滑轨的开口向下并与所述水槽的侧壁之间形成倒“u”型的滑槽，所述滑轨的外沿还包有加强板。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：所述加强板为5mm厚不锈钢板折成的u型结构。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：所述水槽的上部还安装有防护门，所述防护门滑动安装于所述滑轨上。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：所述防护门包括防护门骨架、防护门面板及防护门滚轮；所述防护门骨架为一体成型结构，其下侧为开口状，上侧边框为倾斜边框；所述倾斜边框的前后两端竖直连接有垂直边框；所述垂直边框的底端沿水平方向延伸形成有滚轮安装台；所述防护门滚轮通过滚轮安装板匹配安装于所述滚轮安装台上部；所述防护门通过所述防护门滚轮与所述滑轨配合连接；所述防护门面板固定安装于所述倾斜边框和垂直边框的外部。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：所述防护门骨架采用整块5mm厚的不锈钢板切割而成。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：所述防护门面板采用3mm厚的不锈钢板。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：位于所述斜边框外部的所述防护门面板的中部区域均匀布设有多个呈网格状的观察窗；位于所述斜边框外部的所述防护门面板外表面一侧设有推拉把手。

所述用于汽车储气筒密封性检测设备，其中：所述夹具安装于所述水槽的上部槽体内侧且包括支架、筒身保持板、筒身保持杆、封堵机构和门栓夹紧器；所述支架为竖直固定于所述水槽的上部槽体左右两侧内部的一对；所述筒身保持板具有一对，其中一个所述筒身保持板铰接在位于所述水槽左侧上槽体内部的所述筒身保持支架顶端，另一个所述筒身保持板位于所述水槽的右侧上槽体内部且中部外侧水平固定连接有连接轴；所述连接轴上安装有夹具传动带轮，所述夹具传动带轮与所述离合器传动带轮之间通过所述皮带匹配连接；所述筒身保持杆为一对且分别连接于一对所述筒身保持板的两端之间；所述封堵机构为匹配安装于一对所述筒身保持杆中段的两组，两组所述封堵机构分别匹配位于储气筒两端的端盖外侧，每组所述封堵机构包括封堵安装板、端盖夹紧气缸和端盖螺母封堵头；所述封堵安装板两端分别匹配固定连接于一对所述筒身保持杆；所述端盖夹紧气缸水平安装于所述封堵安装板外侧面，其动力输出端水平穿过所述封堵安装板且穿出端匹配安装有所述端盖螺母封堵头；所述门栓夹紧器安装在位于所述封堵机构之间的一对所述筒身保持杆的杆体上；所述门栓夹紧器一端铰接于所述筒身保持杆，另一端压紧在储气筒的筒身。

有益效果：

本发明用于汽车储气罐密封性检测设备结构设计合理、紧凑，操作使用简单、便利，检测效率高、效果好，在保证检测效率的同时，兼具产品360度无死点焊缝检测及安全防护，使得整个安全防护系数大大提高。可以完成储气筒待检品人工上料、装卡定位，被测品经过手动/自动夹紧、充气、上水、保压时间到旋转、人工脚踏正反转观测，并由人工对不合格品的漏气部位作出标记，测试完成后，手动/自动停转、放气、放水、松开，从而实现整个检测任务；

同时，本发明是采用水检的方式寻找焊缝漏点，适用于单、双室储气筒的密封性检查，具有对气源进行过滤调压、具有保压1min测试、方便滑移及多重安全保护罩；端盖螺母采用优质密封材料，保证耐用、封堵可靠等特点；检测设备具有多重安全防护功能，由于检测台采用笼式结构，可防止产品爆裂、飞溅等对人体造成伤害；能实现断电保护，保证当检测气压降至可设定的安全压力以下时，夹具方可自动松开。

附图说明

图1为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的结构示意图；

图2为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的主视图；

图3为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的俯视图；

图4为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的左视图；

图5为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的防护门的主视图；

图6为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的防护门的左视图；

图7为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备去掉防护门后的结构示意图；

图8为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备去掉防护门后的俯视图；

图9为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的按钮站操作面板示意图；

图10为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的电器柜中驱动机构的电路连接原理图；

图11为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的按钮站的电路连接原理图；

图12为本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的按钮站外接的压力检测仪表的电路连接原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步描述。其中，本发明中涉及到的“左、右、前、后、上、下、顶、底”等方位词均与图2所示结构的朝向一致。

如图1至12所示，本发明用于汽车储气筒密封性检测设备，包括水槽1、防护门2、驱动机构3、夹具4、气动元器件柜5、电器柜6和按钮站7。

该水槽1置于地面且内部具有容置空间，其顶部为开口状，后部为台阶状，左侧外壁下部还匹配设有排渣口11；其中，该水槽1的前、后、左、右顶端槽口外沿均焊接固定有滑轨12；该滑轨11的开口向下并与水槽1的侧壁之间形成倒“u”型的滑槽；该滑轨12的外沿还包有用5mm厚不锈钢板折成u型的加强板，以加强滑轨11抗冲击的强度。

该防护门2为滑动安装于该水槽1顶端的两扇，每扇防护门2包括防护门骨架21、防护门面板22、防护门滚轮23和滚轮安装板24。其中，该防护门骨架21为一体成型结构即采用整块5mm厚的不锈钢板切割而成；该防护门骨架21呈直角梯形结构，其底侧为开口状，上侧边框为斜边框211，竖直于斜边框211前后两端的边框为垂直边框212；该斜边框211和垂直边框212外部均固定安装有防护门面板22，位于斜边框211上的防护门面板22中部区域均匀布设有多个呈网格状的观察窗221，位于斜边框211上的防护门面板22表面一侧设有推拉把手222；该斜边框211前后两端的垂直边框212底端均沿水平方向延伸形成有滚轮安装台213。该防护门面板22采用3mm厚的不锈钢板。该防护门滚轮23通过滚轮安装板24匹配安装于该斜边框211前后两端的垂直边框212的滚轮安装台213上部。该防护门2通过前后端垂直边框212上的防护门滚轮23分别与该水槽1前后顶端外沿上的滑轨11配合连接。

该驱动机构3匹配设置于该水槽1的右侧外壁上部，其包括安装支架31、减速电机32、驱动电机33和离合器34。该安装支架31包括固定于水槽1右侧外壁上部的底座311、竖直固定于该底座311顶部的支撑板312以及水平固定于该支撑板312顶端的安装顶板313；该安装顶板313位于该水槽1右侧的滑轨11上方。该减速电机32固定安装于该安装支架31的安装顶板313顶部一侧，其通过线束连接有脚踏开关（即图11中的旋转点动脚踏开关sq1）；该脚踏开关（即图11中的旋转点动脚踏开关sq1）具有左、右两个踏板。该驱动电机33位于减速电机32的后侧下部，其动力输出端与该减速电机32的动力输入端装配连接。该离合器34通过离合器支座341固定安装于该安装顶板313顶部一侧，其动力输出端安装有离合器传动带轮342；该离合器传动带轮342通过皮带343与夹具4连接。

该夹具4安装于该水槽1的上槽体内侧，其包括支架41、筒身保持板42、筒身保持杆43、封堵机构44和门栓夹紧器45。其中，该支架41具有一对，其中一个支架41竖直固定于该水槽1的左侧上槽体内部，另一个支架41竖直固定于该水槽1的右侧上槽体内部。该筒身保持板42具有一对，其中一个筒身保持板42位于水槽1的左侧上槽体内且中部铰接于该筒身保持支架41顶端，另一个筒身保持板42位于水槽1的右侧上槽体内且中部右侧水平固定连接有连接轴421，该连接轴421上安装有夹具传动带轮422，该夹具传动带轮422与该驱动机构3的离合器传动带轮342之间通过皮带343匹配连接。该筒身保持杆43具有一对且分别连接于一对筒身保持板42两端之间。该封堵机构44为匹配安装于一对筒身保持杆43中段的两组，两组封堵机构44分别匹配位于储气筒两端的端盖外侧，每组封堵机构44包括封堵安装板441、端盖夹紧气缸442和端盖螺母封堵头443；该封堵安装板441两端分别匹配固定连接于一对筒身保持杆43；该端盖夹紧气缸442水平安装于该封堵安装板441外侧面，其动力输出端水平穿过封堵安装板441且穿出端匹配安装有端盖螺母封堵头443；两组封堵机构44上的端盖螺母封堵头443在端盖夹紧气缸442的驱动下将储气筒两端的端盖压紧封堵。该门栓夹紧器45具有多个且分别安装在位于该封堵机构44之间的一对筒身保持杆43上，每个门栓夹紧器45一端铰接于该筒身保持杆43，另一端压紧在储气筒的筒身上。

该气动元器件柜5设置于该水槽1后侧的台阶面上且通过气管与外部气源连接。

该电器柜6也设置于该水槽1后侧的台阶面上且位于该气动元器件柜5一侧，其通过线束与该驱动机构3的减速电机32和驱动电机33电连接。

该电器柜6内部设置有驱动机构3的电路，如图10所示，该驱动机构3的电路包括总电源开关qs0、变频器fr-b740-0.75k、变频器空气开关qf1、plc工作电源开关qf2、a/d转换器tps1、a/d转换器空气开关qf3、plc输出电源开关qf4和plc输入电源开关qf5。该变频器fr-b740-0.75k连接变频器空气开关qf1并通过变频器空气开关qf1连接总电源开关qs0，该总电源开关qs0连接外部3~50hz的380v三相交流电l1~l3，该变频器fr-b740-0.75k还通过pe管脚连接零线n，同时该变频器fr-b740-0.75k还连接有变频器报警开关x20和旋转启动开关ka5；该驱动机构3的驱动电机33（即图10中的电机m1）一端连接该变频器fr-b740-0.75k，另一端连接零线n。该plc工作电源开关qf2连接外部3~50hz的380v三相交流电l1~l3；该a/d转换器tps1的电源输入端连接a/d转换器空气开关qf3并通过a/d转换器空气开关qf3连接外部3~50hz的380v三相交流电l1~l3，该a/d转换器tps1的电源输出端分别连接plc输出电源开关qf4和plc输入电源开关qf5并通过plc输出电源开关qf4和plc输入电源开关qf5连接该按钮站72。

该按钮站7设置于该水槽1后侧的台阶面上且位于电器柜6一侧，其包括竖直固定于该水槽1后侧台阶面上的按钮站支柱71以及安装于该按钮站立柱71上端的按钮站72；该按钮站72与该电器柜6通过线束电连接；该按钮站72还外接有压力检测仪表。

图11所示（图9中按钮站72的操作面板上显示的电子元器件与图11中一一对应），该按钮站72的电路包括plc控制器及与plc控制器连接的工件夹紧继电器ka0、充气继电器ka1、充气上水继电器ka2、排气下水继电器ka3、离合器继电器ka4、工件旋转继电器ka5、自动指示灯hl1、手动指示灯hl2、夹紧指示灯hl3、充气指示灯hl4、上水指示灯hl5、循环指示灯hl6、蜂鸣器pb1、高压指示灯hl7、保压到指示灯hl8、急停按钮sb0、手动/自动旋钮sa1、循环启动按钮sb2、循环暂停按钮sb3、夹紧按钮sb4、充气按钮sb5、上水按钮sb6、旋转点动脚踏开关sq1、离合器控制按钮sq2、上水极限位浮球开关sq3、转一周检测接近开关sq4、夹紧压力表sp1、左防护门关sq21、右防护门关sq22；其中，该转一周检测接近开关sq4、夹紧压力表sp1(监控夹紧气缸的工作压力)、左防护门关sq21和右防护门关sq22均一端连接plc输入电源开关qf5，另一端分别连接变频器fr-b740-0.75k的com管脚和a/d转换器tps1的com管脚；该夹紧继电器ka0、充气继电器ka1、充气上水继电器ka2、排气下水继电器ka3、离合器继电器ka4、工件旋转继电器ka5、自动指示灯hl1、手动指示灯hl2、夹紧指示灯hl3、充气指示灯hl4、上水指示灯hl5、循环指示灯hl6、蜂鸣器pb1、高压指示灯hl7和保压到指示灯hl8连接于a/d转换器tps1的com管脚和plc输出电源开关qf4之间；该急停按钮sb0、手动/自动旋钮sa1、循环启动按钮sb2、循环暂停按钮sb3、夹紧按钮sb4、充气按钮sb5、上水按钮sb6、旋转点动脚踏开关sq1、离合器控制旋钮sq2和上水极限位浮球开关sq3均连接于该a/d转换器tps1的com管脚和plc输入电源开关qf5之间。

如图12所示，该压力检测仪表通过管脚p241连接该驱动机构3电路中的plc输入电源开关qf5，通过管脚com分别连接变频器fr-b740-0.75k和a/d转换器tps1，通过低压输出管脚x16连接该按钮站72的plc控制器的充气低压输入管脚x016，通过高压输出管脚x17连接该按钮站72的plc控制器的充气高压输入管脚x017；该压力检测仪表还连接有压力传感器。

本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的操作使用流程：

（1）仔细观察检测设备外观有无异常现象，检查检测设备内的夹具4有无影响封堵夹紧的干涉现象，有无影响检测设备正常运转的杂物等，在确保无异样的情况下方可进行下一步操作；

（2）接通压缩空气源，调整三联件调压阀，确保测试压的压力值达到工艺所规定的压力值（此处为≤2.0mpa）；调整夹紧力的调压阀，确保工件夹紧力的压力值≤0.8mpa封堵时不漏气为宜；

（3）打开总电源开关qs0，将手动/自动旋钮sa1拨到手动状态；

（4）向检测设备的水槽1内注水，当注入水位达到水槽1的上槽体下底面时，间隔0.5秒按压上水按钮sb6三次，以此排空水槽1内气体，直至水位达到或超过水槽1的上槽体下底面时，即可停止加水；

（5）根据被检测储气筒外径及长度调整夹具4，可以通过调整筒身保持杆43以适应不同直径的储气筒；在夹具4内放入被测储气筒，合上笼式夹具4，并闭合筒身保持杆后调整储气筒端盖两侧的封堵机构的间距，使封堵机构44上的端盖螺母封堵头443与储气筒端盖上要封堵螺母的间距控制在10mm左右（以最大间距不要超出15mm为宜），若为同一工件，则不需要调整筒身保持杆43和储气筒端盖两侧的封堵机构44的间距；

（6）调整多个端盖螺母封堵头443分布的位置，手动移动多个端盖螺母封堵头443的位置，保证与储气筒产品端盖上螺母的位置一致，便于封堵；端盖螺母封堵头443的位置尺寸常规有40mm、60mm和90mm三种；

（7）调整完毕，即可依次开始进行手动和自动检测工作，首先要在确保手动检测工作无异常的情况下再进行自动检测工作。

本发明用于汽车储气筒密封性检测设备的手动检测工作流程：

（1）将按钮站72上的手动/自动旋钮sa1拨到手动档位置；

（2）操作工对从输送线上传输过来的储气筒被测品的筒身上螺母孔用端盖螺母封堵头443旋紧封堵；

（3）将工件搬运到储气筒总成检测设备的夹具4上，闭合筒身保持杆，确保夹具4两侧的端盖螺母封堵头443能够封堵住储气筒的端盖孔，并扳动门栓夹紧器46，将储气筒被测品夹紧；

（4）依次按动按钮站72上的夹紧按钮sb4、充气按钮sb5、上水按钮sb6，则其相应的动作指示灯亮测用压缩气体，上水槽内开始上水；此时压力检测仪表显示出当前的测试压力，如果保压时间达到设定时间后，蜂鸣器pb1会出现声光提示；

（5）脚踩旋转点动脚踏开关sq1的右踏板，水槽1的上水槽内的储气筒随夹具4开始正旋转；此时操作工即可开始观测储气筒有无泄漏点出现，从而判断被测品合格与否，并做出泄漏标记；如果踩旋转点动脚踏开关sq1的左踏板时，则夹具4反时针旋转；旋转点动脚踏开关sq1无论在自动时和手动时均可以正常运行；

（6）防护门2必须合上后才能执行充气动作，否则不会出现充气；当向储气筒充气前，夹具4夹紧时，同时防护门2会被锁止，避免人为打开防护门2产生危险；

（7）检测并做完标记后，依次按相应的上水按钮sb6、充气按钮sb5、夹紧按钮sb4；此时储气筒内检测气压排气，水槽1的上水槽排水，并达到设定的安全压力以下时，两组封堵机构44上的端盖夹紧气缸45松开；

（8）取下储气筒被测品，进行下一个工作循环。

本发明是采用水检的方式寻找焊缝漏点，适用于单、双室储气筒的密封性检查，具有对气源进行过滤调压、具有保压1min测试、方便滑移及多重安全保护罩；端盖螺母采用优质密封材料，保证耐用、封堵可靠等特点；检测台具有多重安全防护功能，由于检测设备采用笼式结构，可防止产品爆裂、飞溅等对人体造成伤害；能实现断电保护，保证当检测气压降至可设定的安全压力以下时，夹具方可自动松开。