一种发动机缸盖高精度干式气密性检测设备及方法与流程

1.本发明汽车零件检测技术领域，涉及一种发动机缸盖高精度干式气密性检测设备及方法。


背景技术：

2.现有缸盖干式气密性检测技术中，都是通过向被检测物体中充气，基于充入气体压力和流量的微小变化来检测工件气密性，气体的压力和体积极易受振动和温度变化的影响较大，所以缸盖泄漏量检测结果容易受温度变化、噪音、振动等周围环境因素影响，导致检测结果不稳定。
3.专利文献cn202011449162.5公开了一种气缸盖干式气密性检测装置，本发明属于气缸盖检测设备技术领域，包括机架，机架上设有驱动装置驱动的辊道输送线，辊道输送线上设有导向滑道以及用以实现气缸盖位置检测的传感器；机架底部设有第一气缸驱动的定位挡块以及液压油缸驱动的下密封板；机架顶部安装有上密封板，上密封板两端分别设有第二气缸驱动的侧密封板，下密封板、上密封板和侧密封板的夹持面均设有与气缸盖孔位置相对应的密封圈，且其中一侧密封板的夹持面上开设有与供气装置连通的气密检测孔，机架顶部还安装有气密性检测仪。本发明能够实现对气缸盖的自动化气密性检测，不但检测效率跟检测精度均大大提高，且能够检测泄漏量的大小，省去了试件浸水后处理的繁琐工序。
4.专利文献cn202020869001.0公开了一种空调压缩机缸体缸盖密封性检漏装置，其结构包括机座、储水箱、电控板、工作台、检视槽、操作箱、水表箱、注水泵、辅助照明结构，本实用新型的检视槽内部配设有可位移的辅助照明结构，为了提高水检照明环境，框板作为反光槽板、第一集光片、发光元件、第二集光片的安装板使用，密封层贴设在框板嵌缝中，能够有效提高结构的密封性，具有防水作用，发光元件端口相导接配合电源盒使用，发光时光线散开且通过反光槽板反射，通过第一集光片与第二集光片分别提高光亮集中度，能够根据不同的检测需求选择不同的光度，根据作业需求通过滑接件位移，有效提高空调压缩机缸体缸盖密封性检测精确度的同时防检漏。
5.专利文献cn201920292961.2公开了一种干式缸盖自动检漏机，包括机架(1)、物流辊道(9)，所述机架包括上板(16)、中板(14)、底板(11)，在所述机架的上板上装有压力动力源(6)，该压力动力源下通过中板分别与进气道封堵组件(21)、油腔封堵组件(22)、排气道封堵组件(23)相连；在所述机架的底板下装有储气罐(10)，该储气罐通过检漏仪器(7)及气管(24)分别与所检缸盖的进气口、排气口相连，在所述底板的两侧上分别对应装有左水道油道封堵组件(12)、右水道油道封堵组件(18)。本实用新型实现了缸盖水道、油道、气道的全自动干式气动检测。其操作便捷、工序简单、准确率高，提高了缸盖的检测工作效率。
6.检索结果中cn202011449162.5、cn201920292961.2专利与本技术方案同为缸盖泄漏量检测领域，有一定相关性，相关程度都较低。
7.以上技术方案侧重的都是新型检测装置的结构和便捷性，本方案侧重于检测精
度，主要是两个被检测物体同时检测求差值来抵消周围环境对工件的影响，这是其他所有技术方案都不具有的。


技术实现要素：

8.本发明能够解决上述原因对气密性检测的影响，提供了一种发动机缸盖高精度干式气密性检测方法及设备。
9.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
10.为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：
11.本发明能够解决上述原因对气密性检测的影响，本设备包括两个试漏仪、两个密封板、待检测缸盖、温度传感器、工控机和plc等，所述设备同时检测两个缸盖，其中一个是泄漏量为零的缸盖作为标准样件，另一个是待检测缸盖，然后用检测结果进行对比，以标准样件检测结果为判定基准，检测差值为待检测缸盖的泄漏量，能够消除周围环境因素对缸盖泄漏量检测结果的影响。同时，设备具有温度补偿功能，预先将温度补偿经验数据写入plc(可编程逻辑控制器)，plc能够计算出温度差值对温度造成的影响，在最终泄漏量检测结果中进行补偿。
12.本系统设计之初的目的有两点：
13.1、充气时设备振动、周围噪声会引起气压波动，导致泄漏量检测结果不稳定，本发明同时检测标准样件，因为标准样件也同样收到这些因素的影响，两个测量结果的差值会将周围环境因素造成的变化量消除。
14.2、环境温度和工件温度变化会影响工件试漏结果，本发明能够计算出温度差值对温度造成的影响，在最终泄漏量检测结果中进行补偿，消除环境温度对泄漏量检测结果的影响。
15.一种发动机缸盖高精度干式气密性检测设备，包括两个试漏仪、两个密封板、标准样件、待检测缸盖、温度传感器、plc；两个试漏仪分别通过气管连接标准样件和待检测缸盖，两个密封板内部安装有温度传感器，能够检测出标准样件和待检测缸盖的温度，上传给plc，由plc计算出最终缸盖的泄漏量。
16.进一步地，检测设备工作区域分为两部分，上部分为待检测缸盖放置区，下部分为标准样件放置区。
17.进一步地，所述标准样件是泄漏量为零的缸盖。
18.一种用发动机缸盖高精度干式气密性检测设备进行检测方法：
19.检测设备通过工件对比法检测泄漏量，工件对比法通过检测两个缸盖求出差值得出缸盖的泄漏量。
20.进一步地，所述工件对比法是指：将待检测缸盖放入上部区域，上部密封板夹紧待检测工件进行密封，下部密封板一直保持在夹紧状态，两个试漏仪对标准样件和待检测缸
盖分别充气，充气后关闭气源，通过缸盖内部压力变化分别计算出泄漏量a1和b1，检测结果进行对比，以标准样件检测结果a1为判定基准，检测差值b1
‑
a1为待检测缸盖的泄漏量。
21.进一步地，计算出温度和泄漏量关系之间的斜率k：对温度补偿进行校准，两次将标准工件加热到不同温度t1和t2后，进行气密性检测，将泄漏量检测值x1和x2输入到plc中，plc根据预先写入得公式自动计算出温度和泄漏量关系之间的斜率k。
22.进一步地，计算温度补偿值c：温度传感器检测两个缸盖的温度差值t，上传给plc，plc根据经验数据计算出对应温度补偿值c。
23.进一步地，由plc进行计算最终缸盖的泄漏量：用标准工件的检测结果作为环境的波动对工件泄漏检测的影响波动值，最终缸盖的泄漏量＝待检测缸盖的泄漏量b1
‑
标准样件的泄漏量a1+温度补偿值c。
24.进一步地，所述plc根据预先写入的公式为k＝(x2
‑
x1)/(t2
‑
t1)。
25.进一步地，所述温度补偿值c＝t*k。
26.与现有技术相比本发明的有益效果是：
27.本发明同时检测标准样件和普通待检测缸盖，可以最大限度的消除周围环境因素对缸盖泄漏检测结果的影响，并且具有温度补偿功能，可以不受环境因素的影响，保持测量结果精确、稳定。
附图说明
28.下面结合附图对本发明作进一步的说明：
29.图1为温度和泄漏量关系图；
30.图2为本发明所述发动机缸盖高精度干式气密性检测设备的正视图。
具体实施方式
31.为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
33.下面结合附图对本发明作详细的描述：
34.参阅图2，本发明发动机缸盖高精度干式气密性检测设备包括两个试漏仪、两个密封板、标准样件、待检测缸盖、温度传感器、工控机和plc，标准样件是泄漏量为0的缸盖，两个试漏仪分别通过气管连接标准样件和待检测缸盖，通过工件对比法检测泄漏量，两个密
封板内部安装有温度传感器，可以检测出标准样件和待检测缸盖的温度，上传给plc。
35.本工件对比法不同于以往压差检测法，以往压差检测方法为向一个工件充气，充气达到一定压力后停止，经过一段时间后检测压力变化来测算出工件泄漏量。本方法是通过工件对比法检测泄漏量，即通过压差法分别测量得到两个工件的泄漏量，然后对比两个工件的差值来求得泄漏量；两个试漏仪对标准样件和待检测缸盖分别充气，通过缸盖内部压力变化计算出泄漏量a1和b1，以标准样件检测结果a1为判定基准，检测差值b1
‑
a1为待检测缸盖的泄漏量；
36.发动机缸盖高精度干式气密性检测设备工作区域分为两部分，上部分为待检测缸盖放置区，下部分为标准样件放置区，设备工作时，将待检测缸盖放入上部区域，操作设备，上部密封板夹紧待检测工件进行密封，因为下部分缸盖不需要移动和更换，所以下部密封板一直保持在夹紧状态，两个试漏仪对标准样件和待检测缸盖分别充气，充气后关闭气源，一段时间后通过缸盖内部压力变化分别计算出泄漏量a1和b1，然后用检测结果进行对比，以标准样件检测结果a1为判定基准，检测差值b1
‑
a1为待检测缸盖的泄漏量，能够最大限度的消除周围环境因素对缸盖泄漏量检测结果的影响。
37.因为多次实验发现环境温度对泄漏量的影响为线性关系，在进行气密性检测前，需要对温度补偿进行校准，两次将标准工件加热到不同温度t1和t2后，进行气密性检测，将泄漏量检测值x1和x2输入到plc中，plc会根据预先写入得公式自动计算出温度和泄漏量关系之间的斜率k，参阅图1，即k＝(x2
‑
x1)/(t2
‑
t1)，。
38.温度传感器能够检测两个缸盖的温度差值t，上传给plc，plc根据经验数据计算出对应温度补偿值c，c＝t*k，对试漏检测结果进行补偿，通过多次不同温度的工件的检测，计算出温度对工件泄漏结果的影响值，由工控机进行计算后补偿到最终检测结果中。
39.标准工件的泄漏量理论上应为0，但因为实际的环境因素影响会有一定波动，这种波动同时会作用在标准样件和待检测缸盖上，所以可以用标准工件的检测结果作为环境的波动对工件泄漏检测的影响波动值，最终缸盖的泄漏量＝待检测缸盖的泄漏量b1
‑
标准样件的泄漏量a1+温度补偿值c。
40.本发明通过标准工件的检测结果对照和温度传感器的温度补偿，可以最大限度的消除环境因素对工件试漏结果的影响，检测结果非常准确，检测精度在1ml/min以内。
41.本发明的优点：本工具同时检测标准样件和普通待检测缸盖，可以最大限度的消除周围环境因素对缸盖泄漏检测结果的影响，并且具有温度补偿功能，可以不受环境因素的影响，保持测量结果精确、稳定，检测精度在1ml/min以内。
42.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。