隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車噪聲控制法規(guī)也越來越嚴格。發(fā)動機排氣噪聲是汽車的主要噪聲源，采用結(jié)構(gòu)合理的排氣消聲器是降低整車車外噪聲最簡單、最有效的途徑。而生產(chǎn)出質(zhì)量合格的消聲器需經(jīng)過嚴格的走向和氣密檢測。目前普遍是將彎管工件的走向槍測和氣密榆測分開進行，這是因為走向檢測的法蘭擋塊和氣密的堵頭集于一點，不易同時滿足走向檢測和氣密檢測要求。所以常常先進行工件的走向和螺栓孔徑的檢測，再搬運到氣密的檢測設(shè)備七進行檢測，但是當大批量牛產(chǎn)時常常引起誤工、誤時，效率低下，不利于產(chǎn)品快速流動，生產(chǎn)線上的產(chǎn)品積壓現(xiàn)象較為嚴重，使用價格較高的測漏儀還提高了生產(chǎn)成本。本設(shè)計需要解決的問題是提供一種彎管走向、氣密檢測設(shè)備以達到彎管的走向和氣密同時進行檢測的目的。

1 工藝過程與控制要求

　　1.1 消聲器走向、氣密檢測設(shè)備

　　消聲器走向、氣密槍測設(shè)備包括檢測臺，待測管件，伸縮氣缸，壓緊氣缸(圖1)。操作盤面上設(shè)置有接通或斷開PLC電源的開關(guān)，啟動／停止開關(guān)、復(fù)位按鈕、壓力顯示屏、流量顯示屏、合格顯示燈及不合格顯示燈。其特征在于所述的檢測臺上設(shè)有滑軌，走向檢測塊和孔徑檢測塊通過待測管件與滑軌連接，待測管件與快允閥門和漏氣閥門連接，漏氣閥門與流跫傳感器連接，快允閥門與壓力傳感器連接，滑軌分別與伸縮氣缸和壓緊氣缸相連接，伸縮氣缸與壓緊氣缸垂直設(shè)置。由于氣密槍測與走向檢測融為一體，使得檢測方便，節(jié)省成本，提高了檢測效率。

　　1.2 工藝過程

　　消聲器的走向、氣密檢測設(shè)備，將待測消聲器放置在檢測臺上，把兩法蘭檢測塊推到進、出氣法蘭面檢測進、出氣法蘭面平面度以及總成走向是否符合標準要求，走向檢測完成后把兩法蘭檢測塊拉凹原位。對走向檢測合格的消聲器再進行氣密檢測，按下啟動按鈕，氣缸將滑軌七的兩法蘭檢測塊推開，并把檢測氣密的兩堵頭推到法蘭面，然后兩垂直滑軌的氣缸將兩堵頭推進使法蘭面堵住法蘭孔。檢測消聲器的氣密性時，先打開快充閥，在消聲器中迅速建立起30 kPa的壓力，壓力由壓力傳感器顯示，達到設(shè)定的壓力值后快充閥關(guān)閉，測漏閥打開，使得測試管件中的壓力維持在30 kPa，同時流毓傳感器上作，檢測測漏閥經(jīng)流量傳感器通過的氣流量，當壓力恒定在設(shè)定值，此時測得的流量為管件的泄漏量。氣密檢測結(jié)束后，按凹原點按鈕使設(shè)備回到原位。

　　1.3 控制要求

　　在進行走向檢測時，按任何按鈕設(shè)備都不工作，氣密試驗是將消盧器的進氣端與空氣壓縮機連接，然后將消聲器出氣端堵住。將壓縮空氣的壓力調(diào)至設(shè)計所需壓力值，在試驗壓力為0．35105 Pa下，穩(wěn)定后在流量計七讀出流量值，該流量值即為消聲器在該壓力的漏氣量。按下啟動按鈕，滑軌上的滑塊被氣缸推動，走向榆測塊推走，氣密堵頭推到原走向檢測位，垂直于滑軌的氣缸將兩氣密堵頭堵住兩法蘭孔。快充閥打開，如果在快充達到10s試驗壓力沒有達到0.35105 Pa就判定為不合格件，不合格指示燈亮，并打開排氣閥排氣；如果在快充達到10 s試驗壓力達到0.35105 Pa后，快充閥關(guān)閉，慢充閥打開，若流量超過規(guī)定標準值就判定為不合格件，不合格指示燈亮，并打開排氣閥排氣；只有在快充達到10 s，試驗壓力達到0.35105 Pa后，快充閥關(guān)閉，慢充閥打開，且試驗壓力維持在0.35105 Pa的時間為20 s內(nèi)流量不超過規(guī)定標準值才能判定為合格件，合格指示燈亮，并打開排氣閥排氣；測試結(jié)束后自動回原點。在操作面板上有合格指示、不合格指示、啟動按鈕、急停按鈕、回原點按鈕。

2 氣動系統(tǒng)設(shè)計

　　消聲器走向、氣密檢測沒備的氣動驅(qū)動系統(tǒng)是消聲器檢測驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)運動的動力裝置，主要實現(xiàn)滑軌上的走向檢測塊和氣密堵頭前后動作，以及在做氣密檢測時堵頭夾緊與松開的動作，另外就是在氣密檢測時對消盧器進行充氣。

　　工作過程為：壓縮窄氣經(jīng)氣源后分為4路，一路到控制滑軌上滑塊前后滑動的控制氣缸；一路到控制氣密堵頭夾緊與松開的控制氣缸；一路到給消聲器快充的電磁閥；最后一路到給消聲器慢充的電磁閥。測試結(jié)束后排氣電磁閥打開，排出消聲器內(nèi)測試氣體。

3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

　　3.1 I／O地址分配及PLC的選型

　　在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，首先確定控制方案，下一步就是PLC工程設(shè)計選型。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)，在工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍以確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求估算輸入／輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性價比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)計要求和操作盤面的設(shè)置，用于接通或斷開PLC電源的開關(guān)(不占輸入端子)；啟動開關(guān)(占1個輸入端子)；復(fù)位按鈕(占1個輸入端子)，若停機時設(shè)備不在原位，再開機時要進行復(fù)位；急停開關(guān)(占1個輸入端子)；壓力開關(guān)(占1個輸入端子)；流量開關(guān)(占1個輸入端子)；除了操作盤上介紹的輸入元件外，走向檢測結(jié)束后用2個限位開關(guān)檢測兩走向檢測塊是否回到原位。因此需要7個輸入端子。輸出有滑塊前后滑動氣缸電磁閥；氣密堵頭夾緊與松開電磁閥；快充電磁閥；慢充電磁閥；排氣電磁閥；合格指示燈；不合格指示燈。因此需要7個輸出端子。I／O點數(shù)估算時由于需考慮適當?shù)挠嗔浚诟鶕?jù)統(tǒng)計而得的輸Ⅳ輸出點數(shù)基礎(chǔ)上，再增加了10％～20％的町擴展余鼉，得出輸入／輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。通過計算，控制系統(tǒng)外部輸入點數(shù)(INPUT)為7點，控制輸出點數(shù)(OUTPUT)為7點。由于三菱FX系列PLC應(yīng)用較普遍，價格也比較合理，因此選用三菱Fx系列FXlS-20MR機型，該機型共INPUT 24 VDC 7mA 12點，OUTPUT24 VDC／250 VAC 2A8點，能滿足系統(tǒng)控制要求，且具有較高的性價比。

3.2 控制程序設(shè)計

　　控制程序是消聲器走向、氣密檢測設(shè)備設(shè)計的核心，程序設(shè)計的好壞關(guān)系到機器使用性能和操作方便性，同時須考慮程序的工作效率。因此，該設(shè)備控制程序設(shè)計為：復(fù)位操作，單周期等組成環(huán)節(jié)。各控制環(huán)節(jié)程序相互融合，設(shè)計精巧。各環(huán)節(jié)程序控制原理如下。回原點操作：為了確保機器從正確的初始位置開

　　始工作，開機時首先要進行初始化操作，否則設(shè)備不能被肩動運行。

　　單周期工作：(1)按下啟動按鈕后，伸縮氣缸頂出，延時2 s后(或者用限位開關(guān))，壓緊氣缸頂出，延時2 s后(或者用限位開關(guān))，快充閥打開，對消聲包內(nèi)腔進行快速充氣。若快充10 s，壓力開關(guān)不動作，則可判定此消聲包泄漏嚴重，即為不合格產(chǎn)品，不必進行下一步檢驗。(2)若快充10s，壓力開關(guān)動作，還要進行流量檢驗，即關(guān)閉快充閥，打開慢充閥，慢充15 s后。只有在流量開關(guān)不動作而且壓力開關(guān)保持動作時，才可判定此消聲包為合格產(chǎn)品；如果流量開關(guān)動作或壓力開關(guān)不動作，都判定此消聲包為不合格產(chǎn)品。(3)產(chǎn)品合格應(yīng)有合格指示(綠燈)并進行排氣，不合格應(yīng)有不合格指示(紅燈)并進行排氣，判斷出產(chǎn)品是否合格之后，按下停止按鈕，壓緊氣缸縮同，延時2 s后(或者用限位開關(guān))，伸縮氣缸縮回，延時2 s后(或者用限位開關(guān))，系統(tǒng)停在初始位置，等待下一消聲包的檢測啟動。(4)上述過中，按下急停按鈕，系統(tǒng)它即停止，并有急停指示，等到按下回原點按鈕，急停指示燈滅。(5)應(yīng)有短路保護。(6)按下回原點按鈕，系統(tǒng)自動向原點回歸。

4 結(jié)語

　　該消聲器走向、氣密檢測設(shè)備，采用PLC控制，具有以下特點：

　　(1)充分發(fā)揮了PLC自動控制系統(tǒng)運行可靠、控制靈活、維護方便等優(yōu)點。系統(tǒng)從投產(chǎn)以來，運行穩(wěn)定，完全能滿足生產(chǎn)工藝的要求。

　　(2)操作方便，穩(wěn)定可靠。該設(shè)備采用PLC控制，大大提高了系統(tǒng)工作可靠性、柔性，運行更加穩(wěn)定；操作面板簡潔，操作使用方便可靠，顯示直觀。

　　(3)控制回路簡單，經(jīng)濟適用。氣動驅(qū)動回路簡單，并用PLC控制，驅(qū)動控制系統(tǒng)成本相對較低，能適應(yīng)單件和大批量生產(chǎn)。能很好地滿足中小規(guī)模生產(chǎn)廠家檢測需要，由于氣密檢測與走向檢測融為一體，檢測方便，節(jié)省成本，減輕r勞動強度，提高了檢測效率。