一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置

技术领域

本发明属于轮毂制造设备技术领域，涉及一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置。

背景技术

汽车轮毂在加工成型的过程中，为了提高其装配上轮胎后的安全性，对其表面的砂眼进行气密性检测是必不可少的一个环节。

目前，常规的气密性检测方法是将物件浸没至水中，通过人工肉眼识别是否有气泡来完成检测，这种方式效率低下，因为需要肉眼观测所以受到的人工影响因素较大，而且检验完后还需要一道烘干处理，加大了生产成本。

对此，申请人经过检索，发现了专利号为CN201210458674.7、名称为一种简式轮毂气密机的发明专利，申请人在构思和探讨过程中发现该发明专利的技术方案还存在诸多不足，主要体现在以下两个方面：

首先，该方案的夹具优化程度和自动化程度不高，将轮毂工件放上后，需要人们手工启动油压转角油缸，然后将压块转动到轮毂的内侧，压在轮毂内壁上完成限位，而且，压块与轮毂内壁是直接接触的，很容易在翻转轮毂的过程中受到刮擦；

第二，轮毂在切换工位的形式上自动化程度不高，在进行检验的过程中，还需要人们手工翻转轮毂，来保证轮毂的360°都能够经过通孔，从而完成漏气检测功能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的汽车轮毂的气密性检测设备形式不佳的问题，而提出的一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置，包括架体、固定设置在架体上的并用于控制其它动能元件启停的控制部件、固定设置在架体上方的工作台、设置在工作台上并相对于工作台可以进行小幅度高度调节的检测台、可拆卸固定在检测台上的并用于放置轮毂的基座、固定设置在工作台上并处于检测台两侧且位于长方形四个角位置上的四个压滚部件，基座的上方设有与待检测轮毂外圈相匹配的型腔，基座的中心处开设有气孔，检测台内设有能对气孔充气并使气孔中的气体向上排出的通气组件，其特征在于：压滚部件包括固定设置在工作台上的定位台、可升降且可转动设置在定位台上的升降转杆、固定设置在升降转杆上方的压滚块、横向转动设置在压滚块上且两端均延伸至压滚块外侧的主轴、固定设置在主轴一端的压滚轮，主轴内设有第一限位环体，压滚块内设有第一限位环槽，第一限位环体处于第一限位环槽内使主轴不会相对于压滚块横向脱离，升降转杆在一升降驱动组件的作用下实现上下升降并在一偏转驱动组件的作用下实现偏转，主轴在一旋转驱动组件的作用下实现转动。

在上述的一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置中，所述的升降驱动组件包括竖立固定设置在架体上的定位柱、升降滑动设置在定位柱上的升降支板、竖立转动设置在架体上并与升降支板螺纹连接的螺纹杆、固定设置在架体上并用于驱动螺纹杆转动的升降驱动元件及变速器组件，升降支板上固定设有四个配合体，四个配合体分别用于与四个升降转杆转动配合，配合体上设有穿孔，穿孔的侧壁开设有一圈第二限位环槽，升降转杆上设有一圈第一限位环体，升降转杆穿过穿孔并与配合体转动连接，第一限位环体处于第二限位环槽内实现升降转杆相对于配合体的竖向限位，升降支板在高度方向上移动后在配合体的带动下使升降转杆进行同步升降。

在上述的一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置中，所述的偏转驱动组件包括对称设置在升降支板上的偏转驱动构件、固定设置在升降转杆底端端部的偏转齿轮、固定设置在升降支板下方的偏转驱动元件及变速器组件，偏转驱动构件包括固定设置在升降支板上并具有横向限位孔的限位块、通过横向限位孔完成横向滑动设置的双向齿体，双向齿体的横向两侧均设有齿条，齿条分别与处于该侧的偏转齿轮配合连接，两个双向齿体均以螺纹形式在与一双向螺杆配合连接，双向螺杆转动设置在升降支板上，双向螺杆与两个双向齿体螺纹配合的形式分别为正向螺纹和反向螺纹，双向螺杆以带轮形式与偏转驱动元件及变速器组件的输出轴对接。

在上述的一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置中，所述的旋转驱动组件包括固定设置在主轴上背向压滚轮一端端部的从动齿轮、横向转动设置在检测台上且两端穿出至检测台外的驱动轴、固定设置在驱动轴两端的两个主动齿轮、固定设置在检测台内并用于驱使驱动轴转动的旋转驱动元件及变速器组件，主动齿轮与同侧的两个从动齿轮同平面，从动齿轮随着压滚块下降能与其下方的主动齿轮啮合。

在上述的一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置中，所述的从动齿轮上的偏心位置处设有一加重块，在从动齿轮无约束情况下：加重块会在重力作用下驱使从动齿轮偏转直到加重块位于从动齿轮的最低位置处，以完成从动齿轮的自动定位校准；所述的主动齿轮上圆周均匀分部有若干吸磁体，工作台上靠近主动齿轮的位置处还设有电磁体，架体上固定设有线路组件，电磁体处于线路组件中，线路组件上具有断路接口，升降支板上横向固定架设有具有导电能力的导杆，断路接口的两端位于导杆随升降支板进行升降的路径处，主动齿轮以及主动齿轮周围的工作台、定位台均采用无磁性材质制成，当导杆高度变化后经过断路接口的瞬间将使线路组件形成通路，此时电磁体产生磁性以将最靠近它的吸磁体吸附至两者最接近的位置处，完成主动齿轮自动定位校准。

在上述的一种汽车轮毂的物理信号气密性检测装置中，所述的定位柱具有两个，螺纹杆具有四个，螺纹杆的底部设有固定设有链轮，四个链轮之间通过链条传动配合，升降驱动元件及变速器组件用于驱动其中一个链轮旋转。

与现有技术相比，本气密性检测装置相比原技术更为先进，不易压坏轮毂内圈，还能自动带动轮毂旋转以切换位置，而且各个部件所应有的驱动形式简洁。

附图说明

图1是气密性检测装置在压滚块处于展开状态下的结构示意图；

图2是气密性检测装置在压滚块处于缩回状态下的结构示意图；

图3是气密性检测装置在压滚块处于展缩过程中的并删除一个压滚部件后的结构示意图；

图4是升降驱动组件和偏转驱动组件的结构原理示意图；

图5是偏转驱动组件的结构原理示意图；

图6是升降驱动组件、偏转驱动组件、旋转驱动组件的轴侧视角结构原理示意图；

图7是升降驱动组件、偏转驱动组件、旋转驱动组件的前侧视角结构原理示意图；

图中，1、架体；2、控制部件；3、工作台；4、检测台；5、基座；6、气孔；7、定位台；8、升降转杆；9、压滚块；10、主轴；11、压滚轮；12、定位柱；13、升降支板；14、螺纹杆；15、升降驱动元件及变速器组件；16、配合体；17、偏转齿轮；18、偏转驱动元件及变速器组件；19、限位块；20、双向齿体；21、双向螺杆；22、从动齿轮；23、驱动轴；24、主动齿轮；25、加重块；26、吸磁体；27、电磁体；28、断路接口；29、导杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本汽车轮毂的物理信号气密性检测装置包括架体1、固定设置在架体1上的并用于控制其它动能元件启停的控制部件2、固定设置在架体1上方的工作台3、设置在工作台3上并相对于工作台3可以进行小幅度高度调节的检测台4、可拆卸固定在检测台4上的并用于放置轮毂的基座5、固定设置在工作台3上并处于检测台4两侧且位于长方形四个角位置上的四个压滚部件，基座5的上方设有与待检测轮毂外圈相匹配的型腔，基座5的中心处开设有气孔6，检测台4内设有能对气孔6充气并使气孔6中的气体向上排出的通气组件。

以上技术方案与背景技术所提及文案的技术方案(以下简称原方案)雷同，均是采用轮毂放置在基座5的型腔上，然后通过气孔6通入气体来检验轮气密性，接下来的就是针对该方案作出的大量优化改进：

压滚部件包括固定设置在工作台3上的定位台7、可升降且可转动设置在定位台7上的升降转杆8、固定设置在升降转杆8上方的压滚块9、横向转动设置在压滚块9上且两端均延伸至压滚块9外侧的主轴10、固定设置在主轴10一端的压滚轮11，主轴10内设有第一限位环体，压滚块9内设有第一限位环槽(在生产制造过程中，压滚块9可以由两个零件构成，其中一个零件上开设着第一限位环槽，然后两者对接后紧固后，就会形成这种内部具有第一限位环槽的压滚块9)，第一限位环体处于第一限位环槽内使主轴10不会相对于压滚块9横向脱离，升降转杆8在一升降驱动组件的作用下实现上下升降并在一偏转驱动组件的作用下实现偏转，主轴10在一旋转驱动组件的作用下实现转动。

在这里，升降驱动组件、偏转驱动组件、旋转驱动组件的工作过程均是由控制部件2来实现协同工作的，它们的具体结构、运作原理、进步效果如下：

如图4所示，升降驱动组件包括竖立固定设置在架体1上的定位柱12、升降滑动设置在定位柱12上的升降支板13、竖立转动设置在架体1上并与升降支板13螺纹连接的螺纹杆14、固定设置在架体1上并用于驱动螺纹杆14转动的升降驱动元件及变速器组件15，升降支板13上固定设有四个配合体16，四个配合体16分别用于与四个升降转杆8转动配合，配合体16上设有穿孔，穿孔的侧壁开设有一圈第二限位环槽(在生产制造过程中，配合体16可以由两个零件构成，其中一个零件上开设着第二限位环槽，然后两者对接后紧固后，就会形成这种内部具有第二限位环槽的配合体16)，升降转杆8上设有一圈第一限位环体，升降转杆8穿过穿孔并与配合体16转动连接，第一限位环体处于第二限位环槽内实现升降转杆8相对于配合体16的竖向限位，升降支板13在高度方向上移动后在配合体16的带动下使升降转杆8进行同步升降。

本实施例中，定位柱12具有两个，螺纹杆14具有四个，螺纹杆14的底部设有固定设有链轮，四个链轮之间通过链条传动配合，升降驱动元件及变速器组件15用于驱动其中一个链轮旋转。

相比于原方案，本文所采取的优化方案不再需要4个油缸，而是直接通过同一个升降支板13来同时带动4个升降转杆8同步升降，使它们的同步率完全一致，而且控制装置也不再需要同时控制4个油缸的运作，只需要控制升降驱动元件及变速器组件15既可，编程更为简洁。

如图5所示，偏转驱动组件包括对称设置在升降支板13上的偏转驱动构件、固定设置在升降转杆8底端端部的偏转齿轮17、固定设置在升降支板13下方的偏转驱动元件及变速器组件18，偏转驱动构件包括固定设置在升降支板13上并具有横向限位孔的限位块19、通过横向限位孔完成横向滑动设置的双向齿体20，双向齿体20的横向两侧均设有齿条，齿条分别与处于该侧的偏转齿轮17配合连接，两个双向齿体20均以螺纹形式在与一双向螺杆21配合连接，双向螺杆21转动设置在升降支板13上且无法相对于升降支板13进行横向移动(只限于相对于升降支板13转动)，双向螺杆21与两个双向齿体20螺纹配合的形式分别为正向螺纹和反向螺纹，双向螺杆21以带轮形式与偏转驱动元件及变速器组件18的输出轴对接。

相比于原方案，本文所采取的优化方案不再需要和4个转角油缸，而是直接通过在同一双向螺杆21带动下的两个双向齿体20，且双向齿体20的两侧都具有齿条，来使偏转齿轮17偏转，它们四者进行的偏转也是对称形式的。

设计完升降驱动组件和偏转驱动组件后，就能对轮毂进行定位夹持功能，运作过程中，先通过升降驱动组件将四个压滚块9抬升至如图2所示的最高位置，然后通过偏转驱动组件进行偏摆至如图1所示的状态，使基座5上方具有足够的空间将轮毂放上去(如果不偏摆，还是和图2一样的话，会产生卡位现象，导致轮毂放不进去)，然后再通过偏转驱动组件进行偏摆归位回图2所示的状态，再通过升降驱动组件将四个压滚块9下降，直到压滚轮11压在了轮毂内圈四周，就会完成定位和夹持的效果。

如图1和图2所示，旋转驱动组件包括固定设置在主轴10上背向压滚轮11一端端部的从动齿轮22、横向转动设置在检测台4上且两端穿出至检测台4外的驱动轴23、固定设置在驱动轴23两端的两个主动齿轮24、固定设置在检测台4内并用于驱使驱动轴23转动的旋转驱动元件及变速器组件，主动齿轮24与同侧的两个从动齿轮22同平面，从动齿轮22随着压滚块9下降能与其下方的主动齿轮24啮合。

本方案采用压滚轮11压在轮毂内圈后，然后压滚轮11转动后通过摩擦力来带动轮毂转动，进而实现轮毂的转动换位过程。

倘若在每个压滚块9上都设计驱动元件来带动主轴10的转动，那么这4个驱动元件不但需要更高的成本，而且协调性控制要十分精准，不然速率稍有偏差就会产生打滑的现象，所有申请人认为采用统一的旋转驱动元件及变速器组件来同步带动4个主轴10一同转动是最好的形式。

在这里，工作台3对于检测台4进行小幅度高度调节的功能(一般来说微调均采用螺纹杆14，技术比较常规本方案未多介绍)就很需要了，因为当压滚块9下降到最低位置时，需要保证从动齿轮22恰好与主动齿轮24啮合上，同时轮毂内圈又要与压滚轮11紧密贴合，所以在这个高度环境下，就需要调整检测台4相对于工作台3的高度位置，来确保从动齿轮22和主动齿轮24啮合时，压滚轮11又能与轮毂不高不低恰好紧密贴合接触，再第一次调试完既可，就能用于后续同规格的轮毂进行检测。

如图1～3所示，从动齿轮22上的偏心位置处设有一加重块25，在从动齿轮22无约束情况下：加重块25会在重力作用下驱使从动齿轮22偏转直到加重块25位于从动齿轮22的最低位置处，以完成从动齿轮22的自动定位校准。

如图3、图6和图7所示，主动齿轮24上圆周均匀分部有若干吸磁体26(具有被磁性物质吸附过去的性能的物体)，工作台3上靠近主动齿轮24的位置处还设有电磁体27，架体1上固定设有线路组件，电磁体27处于线路组件中，线路组件上具有断路接口28，升降支板13上横向固定架设有具有导电能力的导杆29，断路接口28的两端位于导杆29随升降支板13进行升降的路径处，主动齿轮24以及主动齿轮24周围的工作台3、定位台7均采用无磁性材质制成，当导杆29高度变化后经过断路接口28的瞬间将使线路组件形成通路，此时电磁体27产生磁性以将最靠近它的吸磁体26吸附至两者最接近的位置处，完成主动齿轮24自动定位校准。

因为从动齿轮22和主动齿轮24在本方案中需要多次的啮合、分离、再啮合、再分离，所以为了保证它们在啮合的过程中不会产生撞齿的现象，本设计使两者在分离后都能完成位置的校准功能，使它们在二次啮合前始终处于一个预设的合理角度。

因为从动齿轮22固定在主轴10上，它的重量不大，所以申请人在从动齿轮22的偏心位置处设置了加重块25，当从动齿轮22没有约束后，加重块25具有重量，所以它会自动调整从动齿轮22的位置，直到加重块25处于从动齿轮22的最下方，所以从动齿轮22在最后的时候只会存在一种状态，事先将这个状态下从动齿轮22的角度摆向设计好，那么每次当从动齿轮22稳定下来后就会处于这个校准完成的位置上。

而因为主动齿轮24固定在驱动轴23上，驱动轴23横跨整个检测台4，受到的因素较大，且其本身重量就重，倘若也采用和从动齿轮22一样的加重块25形式，在起步过程中，加重块25会导致从动齿轮22过重，所以旋转驱动元件及变速器组件需要提供更高的功率，综合考虑后申请人更换了一种校准形式，采用了以上电磁体27的方法来实现。

每当升降支板13在进行升降的过程中，固定设置在升降支板13上的导杆29都会在经过断路接口28的一瞬间使线路组件形成通路，然后电磁体27就会通电产生磁性，它会将主动齿轮24上本身最靠近它的吸磁体26吸附过来，使这个吸磁体26与电磁体27横向对齐，而主动齿轮24本身就是一个中心对称的零部件，所以吸磁体26只要均匀圆周分布，然后事先设计好摆向角度，也能完成精准的定位校准效果。然后，当导杆29经过断路接口28后，线路组件断路，电磁体27失去磁性，所以此时电磁体27不会对驱动轴23的运转过程产生的阻碍效果。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。