后桥油管气密性检测站的设计

2018-05-07覃京翎王莉莉陈柳艺郑志明曾庆文

装备制造技术 2018年2期

覃京翎，王莉莉，陈柳艺，覃鹏，郑志明，曾庆文

（1.柳州城市职业学院，广西柳州545036；2.柳州五菱汽车工业有限公司，广西柳州 545007）

气动技术中检测气体泄漏的常用方法有气泡法、涂抹法、化学示踪气体检漏法、压力变化法、流量法。传统的后桥总成试漏工位采用涂抹肥皂水进行气密性试漏，该方法不严谨不科学，质量得不到保证。目前比较通行的气密性检测方法是差压法气密性检测[1]。在采用气密性检测仪的基础上，辅以自动控制系统构成的检测站，能够实现在生产线上对后桥油管气密性进行智能检测。该检测站自动化程度高，能够提高检测的准确性，降低检测成本，可以实时显示并记录检测数据，确保供应产品的质量。

1 差压原理分析

差压法是一种利用气体流量公式，通过测量容器内压力的变化来计算泄漏量的检测方法。测试时，在基准物与被测工件两边先同时充入相同压力的空气，使差压传感器两端平衡，如果被测工件有泄漏，即使是微小泄漏，差压传感器两端也会失去平衡，从而检测出两端因泄漏而产生的差压[2]。

2 COSMO检测仪

COSMO检测仪装载了高感度、高耐压的差压传感器和不受热影响的气动阀，在每次测试中自动检查气动阀的动作和传感器的感度。并以功能和安全性俱佳的自检功能组成了基本回路，通过使用标准品误差修正预设值功能，或者降低误差模式功能，提高了测试能力并缩短了测试时间。具备适应多种工件的测试、直接显示泄漏量，以及便于维护管理的校正口等先进功能。仪器采用的是向被测物（工件）内充入空气，通过其高灵敏度差压传感器（DPS）测出因泄漏导致的内部压力变化，从而检测是否有泄漏的测试方式。

3 后桥油管正压气密性检测站的总体设计

3.1 技术要求

后桥油管密封性能在装配线上检测只进行正压检测，若检测不合格再下线进行人工负压检测。

检测方法：封堵通气孔后，从后桥油管的加油螺母处通入干净清洁的压缩空气，通过仪器测试整个后桥油管的密封性。

检测压力：通过COSMO仪器充气加压至绝对压力400 Pa以上（通过调压阀调整，要求气压稳定），传感器检测范围为-100 kPa～+600 kPa.

检测参数：从油管口充气至绝对压力400 Pa，保压12～20 s，压力升高不大于15 Pa.

内漏检测波动范围：≤5 Pa.

零件检测泄漏值：压力升高在±15 Pa以内。

3.2 功能结构设计

后桥油管正压气密性检测站动作顺序如图1所示，包括：

（1）员工放置工件，组装油管和后桥总成；

（2）使用快速夹头装夹后桥总成油管；

（3）按下启动按钮，自动检测；

（4）检测完成，取下快速夹头，员工取下工件。

图1 后桥油管正压气密性检测站动作顺序

后桥油管气密性检测站主要包括以下结构：手动快速夹头、COSMO检测仪、操作面板、触摸显示屏、气罐及电路板放置箱等，如图2所示。设备为双工位结构，每个工位单独检测互不干涉、影响。每个工位由以下组成：压差检测仪器、检测管路、正压检测系统和精密调整压力阀、控制按扭、上下限数显压力表等。两工位共用同一个机架、PLC控制系统。配有两台正压COSMO检测仪器，设备的两个工位可以同时对两个产品进行检测，每个工位为独立的检测工装，两个工位可以共用一套电气控制。

图2 后桥油管气密性检测站结构示意图

3.3 电气方案设计

后桥油管气密性检测站采用COSMO仪器和气罐组合对零件充气检测，再使用用两台LS-1863X型COSMO检测仪器通过与NI数据采集卡、台达PLC之间的端口通讯，以及和工控一体机的RS485端口连接，可对产品的实时检测数据在工控一体机上动态显示记录下来（如图3所示）。

图3 电气控制连接图

后桥油管气密性检测站主控核心是PLC和COSMO检测仪器，通过COSMO检测仪器的模拟量输出端口与NI数据采集卡、台达PLC之间的端口通讯，构成一个实时显示检测系统，实现系统的多功能一体化。工作站选用中达电通DVP14SSR2型PLC，3块8点的I/O扩展模块。PLC与触摸屏间采用RS485通讯，与COSMO检测仪器的模拟量输出端口连接的通讯机制。