一种铝合金轮毂气密性检测装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车零部件领域，具体地涉及一种铝合金轮毂气密性检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]铝合金轮毂气密性，是衡量铝合金轮毂性能的一项重要指标。在轮毂生产企业，对铝合金轮毂气密性要求是每件必检。
[0003]通常采用的检测方法有氦气密检测和水气密检测。采用氦气检测时需要使用惰性气体一氦气和氦质谱仪。检测设备昂贵，氦气损耗大，总体成本高；其检测原理是，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。
[0004]水气密检测原理是，检测时将将轮毂内侧、外侧封闭，轮毂浸入水中，然后对轮毂内腔充入一定压力的压缩空气，如果轮毂存在明显泄漏点，内腔的高压空气会在水中形成气泡溢出，进而可以判断轮毂气密性是否可以接受。水气密长时间连续检测，水质会变差，需要更换，消耗大量的清洁水；另外，检测过程需要人眼观察，容易出现漏判，而且检测时间较长，整体效率不高。
[0005]由此可见，传统检测方法，具有如下缺点:1采用氦气时，设备投入大，氦气损耗大，总体成本高；2采用水气密检测，需要消耗大量的清洁水，检测时间长，总体成本较高；因此，对铝合金轮毂气密性检测需要作改进。
【实用新型内容】
[0006]因此，本实用新型的目的是提供一种准确度高、结构简单、容易制造且易于推广应用的铝合金轮毂气密检测装置。
[0007]为了实现以上的实用新型目的，本实用新型提供了以下的技术方案:
[0008]在本实用新型的一个方面，提供了一种用于检测铝合金轮毂气密性的装置，其特征在于，所述的装置包括精密气压传感器3、下夹具4、锥柱体压盘5、气管6、压盘8、导向柱10、进气管11、压缩气体控制及检测系统12 ;并且(I)压盘8连接到导向柱10，所述的压盘8由软橡胶组成；(2)锥柱体压盘5安装在下夹具4上，所述的锥柱体压盘5为圆柱台状的软橡胶部件，其尺寸小于轮毂的内腔；(3)所述的锥柱体压盘5中安装有进气管11，进气管11 一端联通到锥柱体压盘5的表面，一端联通到压缩气体控制及检测系统12 ;以及(4)所述的锥柱体压盘5中安装有气管6，气管6 —端联通到锥柱体压盘5的表面，一端联通到精密气压传感器3 ;优选地，锥柱体压盘5通过下夹具4安装在底座2上。
[0009]在本实用新型一个优选的方面，锥柱体压盘5占据了轮毂7内腔的85% -97%的空间；优选地，锥柱体压盘5占据了轮毂7内腔的90% -94%的空间。
[0010]在本实用新型一个优选的方面，所述的装置还包括安装在底座2的底面的调平螺杆1，保证底座2与地面垂直和接触稳固；优选地，所述的装置包括4个调平地脚螺杆I。[0011 ] 在本实用新型一个优选的方面，所述的精密气压传感器3和气管6各有3-12个并且沿着圆周方向均匀分布；优选地，所述的装置的精密气压传感器3和气管6各有6个并且沿着圆周方向均勾分布。
[0012]在本实用新型一个优选的方面，所述的压盘8通过上夹具9安装在导向柱10上；优选地，所述的导向柱为2-4根；最优选地，为2根。
[0013]在本实用新型一个优选的方面，所述的装置还包括加载丝杠14，所述的加载丝杠14 一端安装在上夹具9上，另一端安装在固定横梁15上并且与伺服电机及减速装置16处于机械连接。
[0014]在本实用新型一个优选的方面，压缩气体伺服控制及检测系统12是流量式或者压力式压缩气体伺服控制及检测系统；优选地，压缩气体伺服控制及检测系统12连接有伺服电机加载控制系统13。
[0015]在本实用新型的另一个方面，提供了一种用于检测铝合金轮毂气密性的系统，其特征在于，所述的系统包括前文所述的用于检测铝合金轮毂气密性的装置、数据采集模块101和数据处理模块102 ;所述的数据采集模块101从精密气压传感器3读取气压测量数据，所述的数据处理模块102与数据采集模块101和伺服电机加载控制系统13连接；所述的数据处理模块102包括处理器和内存，并且与数据采集模块相连，所述的数据处理模块102配置为:(a)从数据采集模块101读取气压测量数据并记录在内存中；和(b)向伺服电机加载控制系统13发出充气或停止充气的指令；优选地，所述的系统还包括连接到所述的数据处理模块102的机械手103，其中所述的机械手103设置为按照数据处理模块102的发出的指令，将轮毂:(a)移动到锥柱体压盘5上；(b)将轮毂从锥状体压盘5上移动到废品区域；或(c)将轮毂从锥状体压盘5上移动到合格品区域。
[0016]在本实用新型的另一个方面，提供了使用前文所述的装置或者前文所述的系统来检测铝合金轮毂气密性的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤:(I)将待测轮毂置于锥柱体压盘5上，轮辐的一面向上，并且使压盘8向下移动压在轮毂的轮盘上并且压紧；
(2)通过压缩气体控制及检测系统12向进气管11中灌注压缩气体，并且通过精密气压传感器3检测气压，直到精密气压传感器3检测的气压达到第一气压，所述的第一气压是200-800kPa，充气时间是2_12秒；(3)停止充气，并且通过精密气压传感器3检测气压，在10-60秒之后，记录第二气压；以及(4)比较第二气压与第一气压，从而得到轮毂的气密性指数；优选地，所述的第一气压是600-700kPa，充气时间是4_7秒。
[0017]在本实用新型的另一个方面，提供了使用前文所述的装置或者前文所述的系统来检测铝合金轮毂气密性的方法，所述的方法包括步骤:(I)将待测轮毂置于锥柱体压盘5上，轮辐的一面向上，并且使压盘8向下移动压在轮毂的轮盘上并且压紧；(2)通过压缩气体控制及检测系统12向进气管11中灌注压缩气体，并且通过精密气压传感器3检测气压，直到精密气压传感器3检测的气压达到第一气压，所述的第一气压是200-800kPa，充气时间是2-12秒；(3)通过压缩气体控制及检测系统12向进气管11中灌注压缩气体，并且通过精密气压传感器3检测气压，其充气流量是5-58Pa*mL/s，持续时间为10-20秒，此阶段结束时通过精密气压传感器3测得第二气压；(4)将第一气压与第二气压进行比较，从而得到轮毂的气密性指数；优选地，在步骤(I)中，所述的第一气压是600-700kPa，充气时间是4-7秒，在步骤(3)中，所述的充气流量是15-25Pa*mL/s。
[0018]在本实用新型的其他方面，还提供了以下的实施方案:
[0019]在本实用新型的一个方面，提供了一种铝合金轮毂气密性检测设备，其特征在于，所述的装置包括:调平地脚螺杆1，底座2，精密气压传感器3，下夹具4，锥柱体压盘5，气管6，铝合金轮毂7，压盘8，上夹具9，导向柱10，进气管11，压缩空气控制及检测系统12，伺服电机加载控制系统13，加载丝杠14，固定横梁15，伺服电机及减速装置16 ;并且调平螺杆I安装在底座2的底面，保证底座2与地面垂直和接触稳固；底座2上安装有6个精密气压传感器3及进气管11 ;底座2上安装有下夹具4 ;下夹具4上安装有锥柱体压盘5，锥柱体压盘5中间安装有进I个气管11和6个沿圆周方向均布的气管6，锥柱体压盘5的材质为软橡胶，主要起密封作用；轮毂7安装在锥柱体压盘5的上面；压盘8安装在上夹具9上，压盘8的材质为软橡胶，主要起密封作用；上夹具9上安装有导向柱10和加载丝杆14，均通过螺纹联接；固定横梁15上安装有伺服电机及减速装置16和导向柱10 ;压缩空气伺服控制及检测系统12和伺服电机加载控制系统13安装在一个控制箱内。
[0020]在本实用新型的一个优选的方面，所述的装置包括4个调平地脚螺杆I。
[0021]在本实用新型的一个优选的方面，采用锥柱体压盘5，在其内部安装有6个均布的气管6，用于采集轮毂7内腔气压；另外锥柱体压盘5占据了轮毂7内腔的90%以上空间，从而使得压缩空气的充入量大大减少，减少了充气时间，提高了检测效率。
[0022]在本实用新型的一个优选的方面，压缩空气伺服控制及检测系统12，可以实现流量和压力两种工作方式。
[0023]在本实用新型的一个优选的方面，采用精密气压传感器3，可以准确显示出轮毂7内腔压力变化情况。
[0024]在本实用新型的一个优选的方面，采用伺服电机加载控制系统13，可以快速地实现压盘8与轮毂7外侧密封，而且密封压力足够大。
[0025]在本实用新型的一个优选的方面，采用2个导向柱10，可以保证加载丝杠14运行平稳。
[0026]在本实用新型的一个优选的方面，采用加载丝杠14中间加载的方式，可以保证加载