CN104330233A - 一种手持式充气枪自动检测装置、检测控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式充气枪自动检测装置、检测控制系统及控制方法，属于充气枪质量检测技术领域。本发明的自动检测装置，其两位两通电磁阀的一端接进气管道，另一端接气源，三位三通电磁阀的三个端口分别接出气管道、大气和气源；进气管道设有支管，该支管与气源端相连通，出气管道也设有支管，该支管与充气端相连通，且靠近充气端的支管处设置有压力传感器；充气枪固定检测组件包括4个气缸和控制气缸动作的三位五通电磁阀，气缸用于固定充气枪枪体及按压充气枪的手柄。本发明的检测控制系统采用辅控模块辅助主控模块处理数据的模式。本发明实现了手持式充气枪的批量检测，且检测过程中自动化程度高，进而大大提高了检测效率。

Description

一种手持式充气枪自动检测装置、检测控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及充气枪质量检测技术领域，更具体地说，涉及一种手持式充气枪自动检测装置、检测控制系统及控制方法。

背景技术

随着国民生活水平的不断提高，私家车越来越多，而私家车的日常维护和维修是必不可少的，这就催生出了大量的汽车维修店。在汽车维修店中对轮胎进行胎压检测和充放气是非常常见的，所以对轮胎检测和充放气设备的需求也就越来越大。

带检测功能的手持式充气枪是轮胎充放气设备中应用最普遍、性价比最高的。其工作原理是：充气枪前端通过气门芯接轮胎，可检测轮胎胎压，尾端接气源，手柄松开时前端与气源、排气孔都截止，手柄半压紧时前端与排气孔接通，充气枪给轮胎放气；手柄全压紧时，前端(即接轮胎端)与气源接通，充气枪给轮胎充气。

上述手持式充气枪在出厂前一般需要进行严格的质量检测，检测项目包括枪体是否漏气、排气是否顺畅、检测是否准确、手柄是否灵活等。然而，由于手持式充气枪需求量很大，生产量也就很大，进行质量检测时如果一把一把逐个检测，检测效率非常低，将严重影响充气枪的生产效率。而目前尚没有合适的方案解决手持式充气枪检测效率低的问题。

经检索，中国专利号ZL201310464701.6，授权公告日为2014年1月1日，发明创造名称为：摩托车减震筒气密性测试仪，该申请案包括汽缸，在工作台上固定有下检测板，下堵头固定在下检测板上，气压表固定在工作台上且与下堵头的中心孔相通接；上检测板插套在线性滑轨上，汽缸固定在工作台上，汽缸的活塞杆与上检测板固定在一起；集气管固定在上检测板上，充气嘴接通集气管，集气管接气压站，每个充气嘴对着一个下堵头。该申请案不再将摩托车减震筒浸入水中进行气密性检测，检测准确率高，可以避免减震筒受到水蚀伤害，但该申请案并不适用于对手持式充气枪的质量检测。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有技术中手持式充气枪质量检测效率低的问题，提供了一种手持式充气枪自动检测装置、检测控制系统及控制方法，本发明提供的技术方案，实现了手持式充气枪的批量检测，且检测过程中自动化程度高，进而大大提高了检测效率。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种手持式充气枪自动检测装置，包括两位两通电磁阀、三位三通电磁阀、进气管道、出气管道和充气枪固定检测组件；所述的两位两通电磁阀的一端接进气管道，三位三通电磁阀的一端接出气管道，该三位三通电磁阀的另一端接大气，两位两通电磁阀、三位三通电磁阀的剩余端口连接气源；所述的进气管道设有支管，该支管与充气枪的气源端相连通，所述的出气管道也设有支管，该支管与充气枪的充气端相连通，且靠近充气端的支管处设置有压力传感器；所述的充气枪固定检测组件包括4个气缸、控制气缸动作的三位五通电磁阀，所述的气缸用于固定充气枪枪体及按压充气枪的手柄。

作为本发明更进一步的改进，充气枪固定检测组件的4个气缸分别为半压紧气缸、全压紧气缸、第一固定气缸和第二固定气缸，所述的半压紧气缸的活塞位置对应手柄的中部，全压紧气缸的活塞位置对应手柄的端部；所述的第一固定气缸和第二固定气缸对称设置于充气枪枪体的两侧。

作为本发明更进一步的改进，所述的进气管道、出气管道沿其管道长度方向设置有2～10根支管，对应地，所述的充气枪固定检测组件也设置有2～10个。

本发明的一种手持式充气枪自动检测控制系统，包括主控模块、辅控模块、按键模块、报警模块、显示模块和继电器/电源模块，所述的压力传感器的输出端与辅控模块的输入端相连，辅控模块与主控模块相连，主控模块的输入端与按键模块的输出端相连，主控模块的输出端连接有显示模块和报警模块；所述的继电器/电源模块的输入端分别与主控模块、辅控模块的输出端相连，该继电器/电源模块用于控制两位两通电磁阀、三位三通电磁阀和三位五通电磁阀动作。

作为本发明更进一步的改进，所述的报警模块采用蜂鸣器。

作为本发明更进一步的改进，所述的显示模块采用LCD显示屏。

作为本发明更进一步的改进，所述的主控模块和辅控模块均采用AVR单片机。

本发明的一种手持式充气枪自动检测控制方法，其步骤为：

步骤一、控制按键模块的开始键有效，主控模块控制继电器/电源模块驱动三位五通电磁阀导通，三位五通电磁阀驱动第一固定气缸、第二固定气缸的活塞顶出，固定待测充气枪；

步骤二、继电器/电源模块驱动两位两通电磁阀导通气源端与气源的通路，并驱动三位三通电磁阀导通充气端与大气的通路，然后关闭气源端的通路，通过压力传感器测试充气端是否漏气，若任意一个待测充气枪的充气端漏气，则显示模块显示该漏气充气枪对应的序号，且报警模块发出报警信号；

步骤三、控制气源端、充气端均通气源，三位五通电磁阀驱动全压紧气缸的活塞连续伸缩，检测待测充气枪手柄能否顺利弹回，若存在手柄弹回不灵活的充气枪，则控制按键模块的停止键有效，取下该充气枪；

步骤四、控制全压紧气缸活塞顶紧手柄，断开气源端、充气端的通路，持续3s检测待测充气枪充气时是否漏气，若任意一个待测充气枪漏气，则显示模块显示该漏气充气枪对应的序号，且报警模块发出报警信号；

步骤五、控制全压紧气缸活塞收缩，导通气源端、充气端与气源的通路，依次控制待测充气枪的半压紧气缸活塞伸缩，检测各待测充气枪的排气量；

步骤六、控制第一固定气缸和第二固定气缸的活塞收缩，取下充气枪，控制按键模块的停止键有效，将气源端与气源的通路断开，充气端与大气的通路导通，恢复起始状态。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种手持式充气枪自动检测装置，其进气管道和出气管道上设置有多根连接充气枪的支管，通过将充气枪的气源端与进气管道支管相连，充气端与出气管道支管相连，并通过各类电磁阀控制气路的通断及充气枪手柄的状态，不仅能够达到充气枪批量检测的目的，且能够全面检测充气枪枪体是否漏气、充放气是否顺畅、手柄是否灵活等各项指标，实用性强；

(2)本发明的一种手持式充气枪自动检测装置，其气缸的动作、各类电磁阀的通断均由检测控制系统控制，充气枪的质量检测过程自动化程度高，进而大大提高了检测效率；

(3)本发明的一种手持式充气枪自动检测控制系统，鉴于批量检测多个充气枪，需单片机同时控制多个执行元件，单片机数据处理压力大、电路结构复杂，采用了辅控模块辅助主控模块处理数据的模式，整个控制系统电路结构大大简化，数据处理效率、准确度高；

(4)本发明的一种手持式充气枪自动检测控制系统，还设置了显示模块和报警模块，质量检测过程中工作人员能够通过显示模块直观掌握测试参数，且能够通过报警模块迅速发现质检不通过的充气枪，整个控制系统设计人性化，使用效果好。

附图说明

图1为本发明的一种手持式充气枪自动检测装置的结构示意图；

图2为本发明的一种手持式充气枪自动检测控制系统的结构框图。

示意图中的标号说明：

1、两位两通电磁阀；2、三位三通电磁阀；3、进气管道；4、出气管道；51、气源端；52、手柄；53、充气端；61、半压紧气缸；62、全压紧气缸；63、第一固定气缸；64、第二固定气缸；7、三位五通电磁阀；8、压力传感器。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

参看图1，本实施例的一种手持式充气枪自动检测装置，包括两位两通电磁阀1、三位三通电磁阀2、进气管道3、出气管道4和充气枪固定检测组件。所述的两位两通电磁阀1的一端接进气管道3，三位三通电磁阀2的一端接出气管道4，该三位三通电磁阀2的另一端接大气，两位两通电磁阀1、三位三通电磁阀2的剩余端口连接气源。所述的进气管道3设有支管，该支管与充气枪的气源端51相连通，所述的出气管道4也设有支管，该支管与充气枪的充气端53相连通，且靠近充气端53的支管处设置有压力传感器8。本实施例中两位两通电磁阀1用于控制所有待测充气枪的气源端51与气源的通断，三位三通电磁阀2用于控制所有待测充气枪的充气端53通气源或大气，压力传感器8用于检测充气枪枪体是否漏气。

值得说明的是，从批量检测手持式充气枪的角度出发，理论上可沿进气管道3、出气管道4的长度方向设置N个用于连接充气枪的支管，此处N在极限情况下可取无穷大，但从充气枪生产厂家的实际需要以及检测过程的控制角度考虑，进气管道3、出气管道4沿其管道长度方向设置2～10根支管较合适，本实施例沿进气管道3、出气管道4的长度方向设置5根支管，对应地，所述的充气枪固定检测组件也设置有5个。本实施例可实现同时检测5把手持式充气枪，大大提高了充气枪的质量检测效率。

所述的充气枪固定检测组件包括半压紧气缸61、全压紧气缸62、第一固定气缸63、第二固定气缸64和三位五通电磁阀7，每个气缸都由一个三位五通电磁阀7控制(图1中未示出)。本实施例选用中位排气式三位五通电磁阀，当电磁阀其中一边线圈得电时，气缸活塞连活塞杆一侧接电磁阀排气口，另一侧接电磁阀进气口，气缸活塞在气压的作用下，向连活塞杆一侧移动，活塞杆伸出；当电磁阀另一边线圈得电时，气缸活塞连活塞杆一侧接电磁阀进气口，另一侧接电磁阀排气口，气缸活塞在气压的作用下，向连活塞杆的另一侧移动，活塞杆收回；两边线圈均不得电时，活塞两侧均接电磁阀排气口。所述的半压紧气缸61的活塞位置对应手柄52的中部，用于半压紧手柄52。全压紧气缸62的活塞位置对应手柄52的端部，用于全压紧手柄52。所述的第一固定气缸63和第二固定气缸64对称设置于充气枪枪体的两侧，用于固定充气枪枪体。各个气缸通过活塞的伸缩能够根据具体的待测充气枪的外观尺寸灵活调整，牢固固定充气枪枪体、按压手柄52到指定位置。

参看图2，鉴于一次检测5把充气枪，需要用到20个气缸、22个电磁阀，再加上其他输出，需要单片机的30多个输出口来控制这些执行元件，单片机数据处理压力大、电路结构复杂。本实施例提供了一种手持式充气枪自动检测控制系统，包括主控模块、辅控模块、按键模块、报警模块、显示模块和继电器/电源模块，设于出气管道4靠近充气端53的支管处的多个压力传感器8组成传感器单元，该传感器单元的输出端与辅控模块的输入端相连，压力传感器8检测充气端53的气压信号输送给辅控模块处理。辅控模块的I/O端与主控模块的I/O端相连，辅控模块将处理过的充气端53气压信号输送给主控模块，供主控模块决策，输出控制信号。主控模块的输入端与按键模块的输出端相连，主控模块的输出端连接有显示模块和报警模块。本实施例的报警模块采用蜂鸣器，显示模块采用LCD显示屏，质量检测过程中工作人员能够通过LCD显示屏直观掌握测试参数，且能够通过蜂鸣器报警迅速发现质检不通过的充气枪。所述的继电器/电源模块的输入端分别与主控模块、辅控模块的输出端相连，该继电器/电源模块的输出端与由两位两通电磁阀1、三位三通电磁阀2和三位五通电磁阀7组成的电磁阀单元相连，继电器/电源模块用于控制两位两通电磁阀1、三位三通电磁阀2和三位五通电磁阀7动作，并为整个控制系统提供电源。

本实施例通过辅控模块辅助主控模块处理数据，主控模块和辅控模块均采用AVR单片机。主控模块主要进行按键信号处理、显示信号处理、报警信号处理和部分继电器驱动信号处理，辅控模块将压力传感器8检测的气体压力信号处理后输送至主控模块，同时也负责部分继电器驱动信号的处理，整个控制系统的结构大大简化，数据处理效率、准确度高。同时，由检测控制系统控制检测装置完成充气枪自动检测操作，整个质量检测过程自动化程度高，检测效率进一步提高。

应用本实施例的手持式充气枪自动检测装置及检测控制系统，一次检测五把充气枪的具体过程如下：

(1)将5把待测手持式充气枪(下文简称待测件)通过相应定位孔定位，控制按键模块的开始键有效，主控模块控制继电器/电源模块驱动三位五通电磁阀7导通，第一固定气缸63和第二固定气缸64的活塞顶出，抱死待测件；

(2)控制待测件的气源端51通过两位两通电磁阀1与气源相通，充气端53通过三位三通电磁阀2与大气相通，然后关闭气源端51的通路，等待3s后通过压力传感器8测试充气端53是否漏气，如5个待测件任意一个充气端53漏气，显示模块的LCD显示屏上会显示相应待测件对应的序号，且报警模块的蜂鸣器也会发出报警信号，提醒工作人员出现异常情况；

(3)控制待测件的气源端51、充气端53均通气源，三位五通电磁阀7驱动全压紧气缸62的活塞连续伸缩若干次，检测待测件手柄52能否顺利弹回，若存在手柄52弹回不灵活的待测件，则控制按键模块的停止键有效，取下该待测件；

(4)控制全压紧气缸62活塞顶紧待测件手柄52，断开待测件气源端51、充气端53的通路，持续3s检测待测件充气时是否漏气，如5个待测件任意一个漏气，显示模块的LCD显示屏上会显示相应待测件对应的序号，且报警模块的蜂鸣器也会发出报警信号，提醒工作人员出现异常情况；

(5)控制全压紧气缸62活塞收缩，导通待测件气源端51、充气端53与气源的通路，依次控制1～5号待测件的半压紧气缸61活塞伸缩，测各待测件的排气量；

(6)控制第一固定气缸63和第二固定气缸64的活塞收缩，取下待测件，长按2s控制面板上的停止键(即控制按键模块的停止键有效)，将待测件的气源端51与气源的通路断开，充气端53与大气相通，几秒后恢复至起始状态，一次检测结束，等待按开始键启动下一次检测。

本实施例在充气枪装配完毕后，能够一次检测5把充气枪的枪体是否漏气、充放气是否顺畅、手柄是否灵活等指标，控制方法简单，实用性强。

实施例2

本实施例的一种手持式充气枪自动检测装置、检测控制系统及控制方法，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的进气管道3、出气管道4沿其管道长度方向设置2根支管，可实现同时检测2把手持式充气枪。

实施例3

本实施例的一种手持式充气枪自动检测装置、检测控制系统及控制方法，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例的进气管道3、出气管道4沿其管道长度方向设置10根支管，可实现同时检测10把手持式充气枪。

实施例1～3所述的一种手持式充气枪自动检测装置、检测控制系统及控制方法，结构简单、控制方便，不仅能够达到充气枪批量检测的目的，且能够全面检测充气枪枪体是否漏气、充放气是否顺畅、手柄是否灵活等各项指标，实用性强，便于在手持式充气枪生产厂家推广应用。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种手持式充气枪自动检测装置，其特征在于：包括两位两通电磁阀(1)、三位三通电磁阀(2)、进气管道(3)、出气管道(4)和充气枪固定检测组件；所述的两位两通电磁阀(1)的一端接进气管道(3)，三位三通电磁阀(2)的一端接出气管道(4)，该三位三通电磁阀(2)的另一端接大气，两位两通电磁阀(1)、三位三通电磁阀(2)的剩余端口连接气源；所述的进气管道(3)设有支管，该支管与充气枪的气源端(51)相连通，所述的出气管道(4)也设有支管，该支管与充气枪的充气端(53)相连通，且靠近充气端(53)的支管处设置有压力传感器(8)；所述的充气枪固定检测组件包括4个气缸、控制气缸动作的三位五通电磁阀(7)，所述的气缸用于固定充气枪枪体及按压充气枪的手柄(52)。

2.根据权利要求1所述的一种手持式充气枪自动检测装置，其特征在于：充气枪固定检测组件的4个气缸分别为半压紧气缸(61)、全压紧气缸(62)、第一固定气缸(63)和第二固定气缸(64)，所述的半压紧气缸(61)的活塞位置对应手柄(52)的中部，全压紧气缸(62)的活塞位置对应手柄(52)的端部；所述的第一固定气缸(63)和第二固定气缸(64)对称设置于充气枪枪体的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种手持式充气枪自动检测装置，其特征在于：所述的进气管道(3)、出气管道(4)沿其管道长度方向设置有2～10根支管，对应地，所述的充气枪固定检测组件也设置有2～10个。

4.一种手持式充气枪自动检测控制系统，其特征在于：包括主控模块、辅控模块、按键模块、报警模块、显示模块和继电器/电源模块，所述的压力传感器(8)的输出端与辅控模块的输入端相连，辅控模块与主控模块相连，主控模块的输入端与按键模块的输出端相连，主控模块的输出端连接有显示模块和报警模块；所述的继电器/电源模块的输入端分别与主控模块、辅控模块的输出端相连，该继电器/电源模块用于控制两位两通电磁阀(1)、三位三通电磁阀(2)和三位五通电磁阀(7)动作。

5.根据权利要求4所述的一种手持式充气枪自动检测控制系统，其特征在于：所述的报警模块采用蜂鸣器。

6.根据权利要求5所述的一种手持式充气枪自动检测控制系统，其特征在于：所述的显示模块采用LCD显示屏。

7.根据权利要求5或6所述的一种手持式充气枪自动检测控制系统，其特征在于：所述的主控模块和辅控模块均采用AVR单片机。

8.一种手持式充气枪自动检测控制方法，其步骤为：

步骤一、控制按键模块的开始键有效，主控模块控制继电器/电源模块驱动三位五通电磁阀(7)导通，三位五通电磁阀(7)驱动第一固定气缸(63)、第二固定气缸(64)的活塞顶出，固定待测充气枪；

步骤二、继电器/电源模块驱动两位两通电磁阀(1)导通气源端(51)与气源的通路，并驱动三位三通电磁阀(2)导通充气端(53)与大气的通路，然后关闭气源端(51)的通路，通过压力传感器(8)测试充气端(53)是否漏气，若任意一个待测充气枪的充气端(53)漏气，则显示模块显示该漏气充气枪对应的序号，且报警模块发出报警信号；

步骤三、控制气源端(51)、充气端(53)均通气源，三位五通电磁阀(7)驱动全压紧气缸(62)的活塞连续伸缩，检测待测充气枪手柄(52)能否顺利弹回，若存在手柄(52)弹回不灵活的充气枪，则控制按键模块的停止键有效，取下该充气枪；

步骤四、控制全压紧气缸(62)活塞顶紧手柄(52)，断开气源端(51)、充气端(53)的通路，持续3s检测待测充气枪充气时是否漏气，若任意一个待测充气枪漏气，则显示模块显示该漏气充气枪对应的序号，且报警模块发出报警信号；

步骤五、控制全压紧气缸(62)活塞收缩，导通气源端(51)、充气端(53)与气源的通路，依次控制待测充气枪的半压紧气缸(61)活塞伸缩，检测各待测充气枪的排气量；

步骤六、控制第一固定气缸(63)和第二固定气缸(64)的活塞收缩，取下充气枪，控制按键模块的停止键有效，将气源端(51)与气源的通路断开，充气端(53)与大气的通路导通，恢复起始状态。