CN111693227A

CN111693227A - 气密测试装置

Info

Publication number: CN111693227A
Application number: CN201910190576.1A
Authority: CN
Inventors: 李明; 张平; 刘小龙; 孙聚川; 耿见宇; 羌小龙; 何玉喜; 吉晶
Original assignee: 711th Research Institute of CSIC
Current assignee: Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute; 711th Research Institute of CSIC
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2020-09-22

Abstract

本发明提供了一种气密测试装置，其包括支架、上封工装、下封工装，支架设置在操作台上；上封工装设置在支架上并相对于支架沿竖向可移动，上封工装设置有型腔和用于封闭测试件的顶端口的封堵盖，封堵盖设置在型腔内；下封工装设置在操作台上并相对于支架沿横向可移动，下封工装设置有接收部，接收部对应于型腔，当下封工装移动至上封工装下方并被上封工装盖合时，型腔和测试件之间形成密闭的测试空间，使得气密测试装置感测输入至测试空间的压缩气体压力的变化而判断测试件的气密性。本发明的气密测试装置能够实现具有异形结构的测试件的气密测试，测试过程简单，并能够提高装置的自动化水平，从而节省人工成本。

Description

气密测试装置

技术领域

本发明涉及气密测试技术领域，且更具体地涉及一种气密测试装置。

背景技术

气密测试是保证产品质量的重要检验工序，其被广泛运用于汽车制造、卫浴五金、家用电器、医疗器械、制冷设备及阀门管道等技术领域。已有的用于测试产品或工件气密性的方法，其通常是由操作者借助于工装来实现。通常的测试方法是先把测试件的口部密封后充入压缩空气，然后将测试件浸入水中，人为肉眼观察是否有气泡产生来判定测试件的密封性。缺点是长时间肉眼观察容易疲劳，复杂结构的产品在测试过程产生的微小气泡容易附着在产品内壁不易排出，这些会导致产品的密封性被误判。

因此，需要一种气密测试装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种气密测试装置，用于测试具有本体和安装部件的测试件，所述安装部件的底部安装至所述本体，所述安装部件的顶部具有顶端口，气密测试装置包括：

支架，所述支架设置在操作台上；

上封工装，所述上封工装设置在所述支架上并相对于所述支架沿竖向可移动，所述上封工装设置有开口向下的型腔和用于封闭所述顶端口的封堵盖，所述封堵盖设置在所述型腔内；以及

下封工装，所述下封工装设置在所述操作台上并相对于所述支架沿横向可移动，所述下封工装设置有用于接收所述测试件的接收部，所述接收部对应于所述型腔，

其中，当所述下封工装移动至所述上封工装下方并被所述上封工装盖合时，所述型腔和所述测试件之间形成密闭的测试空间，使得所述气密测试装置感测输入至所述测试空间的压缩气体压力的变化而判断所述测试件的气密性。

可选地，所述封堵盖间隔布置，并且所述封堵盖具有相同或不同的高度和尺寸。

可选地，所述下封工装的上表面为平面，所述下封工装还设置有形成所述接收部的开口，以使得当所述测试件被接收在所述开口中时，所述测试件的周缘部能够搭接至所述上表面。

可选地，所述下封工装设置有向上延伸并突出于所述上表面的定位销，所述定位销围绕所述开口设置以定位所述测试件，所述上封工装设置有对应于所述定位销的接收孔以接收所述定位销。

可选地，还包括：

第一气动元件，所述第一气动元件设置在所述支架上，所述第一气动元件的推动杆通过与所述支架连接的导向板连接至所述上封工装，所述导向板相对于所述支架可移动；以及

第二气动元件，所述第二气动元件设置在所述操作台上并与所述下封工装连接。

可选地，所述上封工装的下表面为平面，所述型腔从所述下表面向上凹陷，所述封堵盖不突出于所述下表面。

可选地，所述上封工装在所述型腔的周缘部处设置有密封圈，以在所述测试件的周缘部处密封连接。

可选地，还包括气密测试仪，所述气密测试仪经由管线连接至所述上封工装，所述管线延伸至所述型腔内以向所述测试空间输入压缩气体。

可选地，所述气密测试仪内设置有控制单元，所述控制单元配置为将所述测试件的测定压力与预定压力进行比较来判断所述测试件是否泄漏，其中所述预定压力根据所述气密测试装置测定的标准件的压力而确定。

可选地，所述控制单元还配置为存储对应于不同的标准件的预定压力，并且根据所述测试件关联对应的预定压力。

本发明的气密测试装置借助于上封工装不仅能够封闭测试件的顶端口，而且能够将放置在下封工装的测试件与上封工装之间形成密闭的测试空间，由此，气密测试装置能够感测到输入至测试空间的压缩气体压力的变化，从而判断测试件的气密性，具体是判断出安装部件的底部与本体之间的密封性。本发明的气密测试装置能够实现具有异形结构的测试件的气密测试，测试过程简单，并能够提高装置的自动化水平，从而节省人工成本。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为根据本发明的优选实施方式的气密测试装置的立体示意图；

图2为图1所示的气密测试装置的后视示意图；

图3为图2所示的测试件的立体示意图；

图4为图1所示的上封工装的立体示意图，其中上封工装处于倒置状态；以及

图5为测试件的一个生产线的框图，其中包括图1所示的气密测试装置。

附图标记说明

100：气密测试装置 110：支架

120：下封工装 130：上封工装

131：封堵盖 131a：第一封堵盖

131b：第二封堵盖 132：型腔

133：密封圈 134：第二周缘部

135：接收孔 136：第二定位销

141：第一气动元件 142：第二气动元件

143：下压元件 144：基座

145：下压部 151：导向板

152：固定板 160：轨道

170：气密测试仪 180：启动按钮

200：测试件 210：本体

211：凹槽 212：第一周缘部

213：翻边 220：安装部件

220a：第一安装部件 220b：第二安装部件

221：顶端口 300：操作台

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施方式。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一安装部件”其本身不暗示“第二安装部件”的存在，术语“第二安装部件”本身不暗示“第一安装部件”的存在。

以下，将参照附图对本发明的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施方式，并不是限定本发明。

本发明提供了一种气密测试装置，该气密测试装置能够用于测试具有异形结构的测试件的气密性。

如图1和图2所示，气密测试装置100设置在一个操作台300上。操作台300的结构不受限制。气密测试装置100包括设置在操作台300上的支架110和下封工装120，以及设置在支架110上的上封工装130。上封工装130能够相对于支架110沿竖向可移动，以能够盖合下封工装120。下封工装120能够放置测试件200，并与测试件200一起相对于支架110沿横向可移动。当下封工装120能够移动至上封工装130的下方并被上封工装130盖合时，上封工装130(具体是下文的型腔132)和测试件200之间能够形成密闭的测试空间。

具体地，下封工装120能够沿横向在第一初始位置和第一测试位置之间移动。第一初始位置位于支架110的外侧，以便将测试件200放置到下封工装120。第一测试位置位于支架110处并位于上封工装130的下方。上封工装130能够沿竖向在第二初始位置和第二测试位置之间移动，第二初始位置位于第二测试位置的上方，上封工装130在第二测试位置处时能够盖合下封工装120。

在本实施方式中，测试件200是具有异形结构的异形件。图3示例性地示出了测试件200的一个实施方式，测试件200包括本体210和安装部件220。安装部件220的底部安装至本体210，例如通过螺钉固定至本体210。气密测试装置100能够检测出安装部件220的底部与本体210之间的密封性。安装部件220的内部从下至上是相通的，安装部件220的顶部具有顶端口221。顶端口221是开放的。可选地，本体210可以构造成大致长方体形状。本体210的顶部可以设置有开口朝上的凹槽211，凹槽211从本体210的第一周缘部212的上表面向下凹陷。安装部件220安装在凹槽211中并突出于第一周缘部212。第一周缘部212呈环形并具有水平向外延伸的翻边213。翻边213的上表面F1示出为平面，以便于密封。

相应地，如图4所示，上封工装130设置有用于密闭顶端口221的封堵盖131。封堵盖131的位置与安装部件220的位置对应。封堵盖131可以与安装部件220的形状相适配，也呈大致长方形。以此实施方式，当对测试件200进行气密测试时，气密测试装置100能够测试出安装部件220与本体210之间是否密封连接。

封堵盖131可以通过诸如螺钉等方式可拆卸地安装至上封工装130。封堵盖131的个数可以与测试件200的个数相同，例如测试件200可以包括间隔布置的至少两个安装部件220，上封工装130可以设置有间隔布置的至少两个封堵盖131，封堵盖131与安装部件220一一对应。图中示例性的示出了三个封堵盖131，例如第一封堵盖131a用于封闭第一安装部件220a，第二封堵盖131b用于封闭第二安装部件220b等。封堵盖131的高度与安装部件220的高度相适配。封堵盖131的高度可以相同或不同。例如图示实施方式中的第一安装部件220a的高度大于第二安装部件220b的高度，第一封堵盖131a的高度小于第二封堵盖131b的高度。封堵盖131的尺寸可以与安装部件220的尺寸相适配。封堵盖131的尺寸可以相同或不同。例如第一安装部件220a的尺寸大于第二安装部件220b的尺寸，第一封堵盖131a的尺寸大于第二封堵盖131b的尺寸。

进一步地，由于在图示实施方式中，安装部件220突出于本体210的第一周缘部212，因此，上封工装130设置有开口向下的型腔132，以部分地接收安装部件220。型腔132从上封工装130的下表面F2向上凹陷。封堵盖131设置在型腔132中，并不突出于上述下表面F2。当然，在未示出的实施方式中，安装部件220可以不突出于本体210的第一周缘部212，封堵盖131可以不突出于上封工装130的下表面F2。

相应地，下封工装120设置有用于接收测试件200的接收部。接收部能够对应于上述型腔132。具体地，当上封工装130盖合至下封工装120时，接收部对应于上述型腔132。测试件200放置在接收部中以使其被限位。在图示实施方式中，下封工装120设置有形成接收部的开口(未示出)。开口的形状与测试件200的顶部形状相适配。测试件200可以从下封工装120的上方放入并被接收在开口中。测试件200的第一周缘部212通过翻边213搭接至下封工装120的上表面，测试件200的中下部悬置。

下封工装120的上表面可以为平面，上封工装130的下表面F2可以为平面，以便于两者能够更好地盖合。返回参照图4，上封工装130还可以设置有密封圈133。密封圈133设置在型腔132的第二周缘部134，并能够对应于测试件200的第一周缘部212，以在测试件200的第一周缘部212处密封连接。具体是，当上封工装130盖合至下封工装120时，密封圈133的位置对应于第一周缘部212的位置。

可选地，下封工装120可以设置有向上延伸并突出于其上表面的第一定位销(未示出)，第一定位销围绕开口设置以定位测试件200。上封工装130设置有对应于第一定位销的接收孔135以接收第一定位销。接收孔135位于密封圈133的外侧。上封工装130可以设置有向下延伸并突出于其下表面F2的第二定位销136(图4)，第二定位销136对角设置。下封工装120设置有对应于第二定位销136的定位孔以接收第二定位销136。由此，上封工装130能够定位至下封工装120的预定位置。

返回参照图1，在图示实施方式中，气密测试装置100还包括设置在支架110上的第一气动元件141和导向板151。导向板151相对于支架110可移动，第一气动元件141通过固定板152安装至支架110的顶部，其推动杆通过导向板151连接至上封工装130。当推动杆推动导向板151沿竖向移动时，上封工装130也一起沿竖向移动。第一气动元件141可以为带活塞杆的气缸。

气密测试装置100还包括设置在操作台300上的第二气动元件142和轨道160。下封工装120设置在轨道160上并与第二气动元件142连接。第二气动元件142设置在下封工装120的下方，并位于两个轨道160之间。轨道160布置成朝向支架110内延伸，第二气动元件142能够推动下封工装120沿轨道160移动。以使下封工装120被输送至支架110内。第二气动元件142可以为无杆气缸。

可选地，气密测试装置100还可以包括设置在操作台300上的下压元件143。下压元件143包括基座144和相对于基座144可旋转的下压部145(图2)。下压部145在上封工装130沿竖向移动的过程中处于静止位置(参照图2中位于左侧的下压元件143)，此时下压部145不阻碍上封工装的移动。下压部145在上封工装130移动至第二测试位置时从静止位置旋转至下压位置(参照图2中位于右侧的下压元件143)，此时下压元件143提供给上封工装130向下的下压力，从而使得上封工装130更好地盖合至下封工装120，并与测试件200之间更好的密封。。下压元件143对称布置在支架110的两侧。。。

气密测试装置100还包括气密测试仪170(图1)，气密测试仪170经由管线(未示出)连接至上封工装130，管线延伸至型腔132内以向测试空间输入压缩气体。气密测试仪170具有已有的气密测试仪170大致相同的结构，例如内部设置有传感器等。气密测试仪170内设置有控制单元，操作台300上设置有与控制单元连接的启动按钮180。使用者通过操作启动按钮180启动整个装置的运行。换句话说，控制单元响应于启动按钮180的指令信号开始控制上述气动元件、以及气密测试仪170的运行。启动按钮180包括2个，为双手触动按钮。

控制单元配置为将测试件200的测定压力与预定压力进行比较来判断测试件200是否泄漏，其中预定压力根据气密测试装置100测定的标准件的压力而确定。在本实施方式中，首先通过气密测试装置100测试与测试件200结构大致相同的标准件的气密性，得到一定测试条件下的标准件的测定压力即预定压力。然后测试相同测试条件下的测试件200的气密性，在测试过程中，测试开始时测试空间内的压力选用上述预定压力，测试结束后得到测定压力，将测定压力与预定压力进行比较，判定是否泄漏。例如若测定压力小于预定压力则判定泄漏，反之判定气密性好。

控制单元还配置为存储对应于不同的标准件的预定压力，并且根据测试件200关联对应的预定压力。也就是说，不同结构的测试件200均对应有与其结构大致相同的标准件的预定压力。将不同的预定压力和不同测定压力存储于控制单元中，以此实施方式，可以便于识别测试件200后控制单元自动关联至对应的预定压力，以及便于数据备份和后期产品质量管控。

可选地，气密测试装置100的设计条件可以包括：

1)工作环境温度范围为5～45℃。

2)气源为经冷干燥的压缩空气，其压力大于等于0.5MPa，其流量小于等于0.5m³/min(单个气密测试装置100的工作状态下)。

3)环境湿度范围为10～80％RH。

气密测试装置100的具体测试过程如下：

将测试件200放入至位于第一初始位置的下封工装120，双手触控启动按钮180，装置开始运行。第二气动元件142推动下封工装120移动至第一测试位置，即位于上封工装130的下方。第一气动元件141推动上封工装130从第二初始位置移动至第二测试位置，接着下压元件143向下压紧上封工装130，此时下封工装120被上封工装130盖合。将一定压力的压缩空气输入到测试空间内，然后自动关断充气气源，待气流压力稳定后开始测试。测试开始时，气密测试仪170内的传感器测得测试压力(即预定压力)，测试结束时传感器测得测定压力，通过预定压力和测定压力差值大小来判定安装部件220的底部是否泄漏。具体是压缩空气从测试空间泄漏至安装部件220的内部。在进行产品气密测试时，测试条件的一个示例性实施方式是，测试压力为40Kpa，充气时间22S，稳压时间10S，测试时间10S。泄漏值小于100Pa。气密测试仪170的监控屏可以显示泄漏测试中的状态，以及泄漏值。

下面结合图5描述包括气密测试装置100的生产线的一个示例性的实施方式。如图5所示，生产线包括按照生产流水线依次布置的线束座装配站ST10、电路板装配站ST20、线束装配站ST30、第一继电器装配站ST40、第二继电器装配站ST50、气密测试装置100、测试并装配站ST60和上壳装配站ST70。第一人工上料站ST01和第二人工上料站ST02设置在生产流水线的外侧，第一人工上料站ST01位于线束座装配站ST10旁，第二人工上料站ST02位于线束装配站ST30旁。其中，第一人工上料站ST01包括塑料底壳、高压采样线束、电路板、保险挡板的上料，安装螺钉、螺丝，以及扎扎带等操作。第二人工上料站ST02包括铜排、主负继电器的上料，扫码，安装螺母，对铜排设置卡扣护套等操作。测试并装配站ST60包括绝缘测试、耐压测试以及对继电器打标等操作。

此外，在生产线中，采用条码读取器对产品标签的标识进行采集，标识可以为二维码，采集到的信息可以是产品生产状态信息。然后，利用数据传输***和平台管理***与MES***(制造执行***，manufacturing execution system)进行对接，可实时对产品生产状态信息进行监测和记录，将选定的信息显示在监控屏上，并对操作人员进行提示。

通过在生产线上设置气密测试装置100，可以提高生产线的自动化水平，提高生产效率。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个安装部件直接附接至另一个安装部件，也可以表示一个安装部件通过中间件附接至另一个安装部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims

1.一种气密测试装置，用于测试具有本体和安装部件的测试件，所述安装部件的底部安装至所述本体，所述安装部件的顶部具有顶端口，其特征在于，包括：

支架，所述支架设置在操作台上；

2.根据权利要求1所述的气密测试装置，其特征在于，所述封堵盖间隔布置，并且所述封堵盖具有相同或不同的高度和尺寸。

3.根据权利要求1所述的气密测试装置，其特征在于，所述下封工装的上表面为平面，所述下封工装还设置有形成所述接收部的开口，以使得当所述测试件被接收在所述开口中时，所述测试件的周缘部能够搭接至所述上表面。

4.根据权利要求3所述的气密测试装置，其特征在于，所述下封工装设置有向上延伸并突出于所述上表面的定位销，所述定位销围绕所述开口设置以定位所述测试件，所述上封工装设置有对应于所述定位销的接收孔以接收所述定位销。

5.根据权利要求1所述的气密测试装置，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的气密测试装置，其特征在于，所述上封工装的下表面为平面，所述型腔从所述下表面向上凹陷，所述封堵盖不突出于所述下表面。

7.根据权利要求1所述的气密测试装置，其特征在于，所述上封工装在所述型腔的周缘部处设置有密封圈，以在所述测试件的周缘部处密封连接。

8.根据权利要求1所述的气密测试装置，其特征在于，还包括气密测试仪，所述气密测试仪经由管线连接至所述上封工装，所述管线延伸至所述型腔内以向所述测试空间输入压缩气体。

9.根据权利要求8所述的气密测试装置，其特征在于，所述气密测试仪内设置有控制单元，所述控制单元配置为将所述测试件的测定压力与预定压力进行比较来判断所述测试件是否泄漏，其中所述预定压力根据所述气密测试装置测定的标准件的压力而确定。

10.根据权利要求9所述的气密测试装置，其特征在于，所述控制单元还配置为存储对应于不同的标准件的预定压力，并且根据所述测试件关联对应的预定压力。