Đồ gá (jig) kiểm tra sản phẩm bằng khí nén

Tổng quan đồ gá (jig) kiểm tra độ kín sản phẩm bằng khí nén

Đồ gá kiểm tra độ kín sản phẩm bằng khí nén là thiết bị hỗ trợ kiểm tra khả năng làm kín của sản phẩm thông qua việc định vị, kẹp giữ và kết nối sản phẩm với hệ thống cấp khí nén và thiết bị đo. Trong quá trình kiểm tra, khí nén được đưa vào khoang hoặc đường dẫn cần kiểm tra ở áp suất xác định. Hệ thống sẽ theo dõi sự thay đổi áp suất hoặc lượng rò rỉ trong khoảng thời gian kiểm tra để xác định sản phẩm có đáp ứng giới hạn độ kín theo yêu cầu hay không.

Phương pháp này được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất như ô tô, xe máy, điện tử và cơ khí chế tạo, đặc biệt đối với các chi tiết hoặc cụm sản phẩm có yêu cầu kiểm soát khả năng rò rỉ. Tùy theo đặc điểm sản phẩm và yêu cầu kiểm tra, hệ thống có thể kết hợp với cảm biến áp suất, thiết bị đo lưu lượng hoặc thiết bị kiểm tra độ rò rỉ chuyên dụng. Đồ gá được thiết kế phù hợp với từng sản phẩm nhằm đảm bảo định vị chính xác, làm kín các vị trí cần kiểm tra và hỗ trợ thao tác ổn định trong quá trình sản xuất.

Ưu điểm của đồ gá (jig) kiểm tra độ kín sản phẩm bằng khí nén

Kiểm tra nhanh: Quy trình gá đặt và kiểm tra có thể được tiêu chuẩn hóa, giúp rút ngắn thời gian kiểm tra đối với từng sản phẩm và phù hợp với các dây chuyền có yêu cầu kiểm tra thường xuyên. Thời gian kiểm tra thực tế phụ thuộc vào thể tích sản phẩm, áp suất kiểm tra, phương pháp đo và tiêu chuẩn rò rỉ cho phép.

Kiểm soát độ kín theo tiêu chuẩn: Phương pháp kiểm tra bằng khí nén có thể phát hiện sự thay đổi áp suất hoặc lượng rò rỉ vượt quá giới hạn cho phép khi các điều kiện kiểm tra được thiết lập phù hợp. Kết quả kiểm tra có thể được xác định theo ngưỡng kỹ thuật của từng sản phẩm thay vì chỉ dựa trên đánh giá bằng mắt thường.

Thao tác thuận tiện: Jig được thiết kế theo hình dạng và vị trí kiểm tra của sản phẩm, giúp người vận hành định vị và kẹp giữ sản phẩm theo quy trình thống nhất. Khi kết hợp với thiết bị đo và bộ điều khiển, kết quả kiểm tra có thể được hiển thị dưới dạng OK/NG để hỗ trợ phân loại sản phẩm.

Có thể tích hợp vào dây chuyền: Đồ gá kiểm tra độ kín có thể được kết hợp với hệ thống cấp khí, cảm biến, thiết bị đo và bộ điều khiển để phù hợp với quy trình sản xuất. Tùy yêu cầu, hệ thống có thể được thiết kế để hỗ trợ kiểm tra thủ công hoặc tự động hóa một phần quy trình.

Chi phí phù hợp với nhiều ứng dụng: Đối với các sản phẩm có yêu cầu kiểm tra độ kín tương đối rõ ràng và quy trình kiểm tra lặp lại, jig kiểm tra bằng khí nén có thể là một giải pháp phù hợp về chi phí đầu tư và vận hành. Chi phí thực tế phụ thuộc vào kết cấu jig, thiết bị đo, mức độ tự động hóa và yêu cầu kỹ thuật của từng hệ thống.

Hạn chế của đồ gá (jig) kiểm tra độ kín sản phẩm bằng khí nén

Không thay thế được các phương pháp kiểm tra khác: Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để đánh giá độ kín hoặc khả năng rò rỉ của sản phẩm, không thay thế các phương pháp kiểm tra kích thước, hình học, ngoại quan, độ cứng, khuyết tật vật liệu hoặc các đặc tính cơ học khác.

Yêu cầu kiểm soát chính xác điều kiện kiểm tra: Áp suất kiểm tra, thời gian ổn định, thời gian đo, nhiệt độ và độ chính xác của thiết bị đo đều có thể ảnh hưởng đến kết quả. Vì vậy, các thông số kiểm tra cần được thiết lập và kiểm soát phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của từng sản phẩm.

Yêu cầu cao về khả năng làm kín của đồ gá: Trong quá trình kiểm tra, bản thân jig và các vị trí kết nối cũng cần đảm bảo độ kín để hạn chế rò rỉ ngoài ý muốn. Đối với sản phẩm có nhiều cổng, nhiều khoang hoặc hình dạng phức tạp, việc thiết kế cơ cấu định vị, kẹp giữ và làm kín có thể phức tạp hơn.

Khả năng phát hiện phụ thuộc vào phương pháp và thiết bị đo: Không nên đánh đồng mọi hệ thống kiểm tra khí nén về độ nhạy phát hiện rò rỉ. Khả năng phát hiện phụ thuộc vào phương pháp kiểm tra, áp suất, thể tích sản phẩm, thiết bị đo, thời gian kiểm tra và giới hạn rò rỉ cho phép. Với những ứng dụng yêu cầu phát hiện mức rò rỉ rất thấp, có thể cần sử dụng thiết bị leak test chuyên dụng.

Thông số kỹ thuật của jig kiểm tra độ kín sản phẩm bằng khí nén

Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của Jig kiểm tra sản phẩm bằng khí nén

Cấu tạo

Jig kiểm tra sản phẩm bằng khí nén được thiết kế để định vị, kẹp giữ sản phẩm và hỗ trợ kiểm tra độ kín thông qua việc cấp khí vào bên trong sản phẩm. Với cấu hình kết hợp bể nước test, cơ cấu nâng hạ và quay jig, người vận hành có thể quan sát trực tiếp bọt khí phát sinh tại vị trí rò rỉ trong quá trình kiểm tra. Tùy theo kết cấu sản phẩm và yêu cầu kiểm tra, các cụm chức năng có thể được thiết kế, điều chỉnh phù hợp nhằm đảm bảo sản phẩm được cố định ổn định và quá trình thử kín được thực hiện nhất quán.

Các cụm chính của hệ thống gồm:

Cụm jig kẹp và bàn thao tác: Định vị, kẹp giữ sản phẩm trong suốt quá trình cấp khí và kiểm tra. Kết cấu jig được thiết kế theo hình dạng và vị trí cần kiểm tra của từng sản phẩm.

Cụm khí nén: Cung cấp khí nén vào sản phẩm với áp suất kiểm tra theo yêu cầu kỹ thuật. Hệ thống có thể bao gồm các phần tử điều áp, van, đường ống và đầu nối khí phù hợp.

Cụm bể nước test: Là khu vực thực hiện phương pháp kiểm tra rò rỉ bằng cách nhúng sản phẩm vào nước. Khi sản phẩm có vị trí không kín, khí thoát ra có thể tạo thành bọt khí trên bề mặt và hỗ trợ nhận biết vị trí rò rỉ.

Cụm nâng hạ và quay 180° jig: Hỗ trợ đưa sản phẩm vào và ra khỏi bể nước, đồng thời thay đổi góc quan sát trong quá trình kiểm tra. Cơ cấu này đặc biệt hữu ích khi sản phẩm có nhiều vị trí cần kiểm tra hoặc cần quan sát từ nhiều hướng.

Cụm đèn quan sát: Cung cấp ánh sáng tại khu vực kiểm tra, giúp người vận hành quan sát rõ bề mặt sản phẩm và hiện tượng bọt khí trong bể nước.

Nguyên lí hoạt động của đồ gá kiểm tra thử kín khí

Jig hoạt động dựa trên nguyên lý đưa khí nén vào khoang hoặc đường dẫn cần kiểm tra, sau đó nhúng sản phẩm vào bể nước để quan sát hiện tượng rò rỉ. Khi sản phẩm được làm kín đúng yêu cầu, khí nén được duy trì bên trong sản phẩm mà không tạo ra dòng bọt khí rõ rệt trên bề mặt. Ngược lại, nếu sản phẩm xuất hiện lỗ hở hoặc vị trí làm kín không đạt, khí sẽ thoát ra ngoài và tạo thành bọt khí trong nước. Quy trình kiểm tra có thể thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Gá đặt sản phẩm

Đặt sản phẩm vào cụm jig kẹp trên bàn thao tác, căn chỉnh đúng vị trí và thực hiện kẹp giữ. Các vị trí kết nối khí hoặc vị trí cần làm kín được thiết lập phù hợp với kết cấu của từng sản phẩm.

Bước 2: Cấp khí nén

Khí nén được cấp vào sản phẩm và điều chỉnh đến áp suất kiểm tra theo yêu cầu kỹ thuật. Với cấu hình được mô tả, áp suất có thể được điều chỉnh trong khoảng 0.2–1 MPa tùy theo quy trình kiểm tra và yêu cầu của từng sản phẩm. Không nên hiểu việc tăng áp từ 0.2 MPa lên 1 MPa là quy trình bắt buộc cho mọi sản phẩm. Áp suất thử thực tế cần được xác định dựa trên thiết kế sản phẩm, vật liệu, giới hạn chịu áp và tiêu chuẩn kiểm tra tương ứng.

Bước 3: Đưa sản phẩm vào bể nước test

Sau khi sản phẩm được cấp khí và đạt điều kiện kiểm tra, cơ cấu nâng hạ đưa cụm jig kẹp xuống bể nước. Sản phẩm được nhúng ở độ sâu phù hợp để các vị trí có khả năng rò rỉ nằm trong vùng quan sát.

Bước 4: Quay jig và quan sát rò rỉ

Cơ cấu quay giúp thay đổi góc của sản phẩm, hỗ trợ kiểm tra các vị trí khác nhau trên toàn bộ chi tiết. Người vận hành quan sát bề mặt sản phẩm thông qua hệ thống đèn chiếu sáng.

Không xuất hiện bọt khí bất thường: Sản phẩm được đánh giá đạt theo tiêu chí kiểm tra bằng phương pháp nhúng nước.

Xuất hiện bọt khí liên tục hoặc tại vị trí xác định: Cho thấy sản phẩm có khả năng rò rỉ tại khu vực tương ứng và cần được phân loại để kiểm tra hoặc xử lý theo quy trình chất lượng.

Sau khi hoàn thành chu kỳ kiểm tra, jig được nâng lên khỏi bể nước, sản phẩm được tháo khỏi đồ gá và chuyển sang công đoạn tiếp theo. Quy trình được lặp lại đối với các sản phẩm tiếp theo nhằm duy trì phương pháp kiểm tra thống nhất trong quá trình sản xuất.

Lưu ý: Khả năng phát hiện rò rỉ bằng phương pháp nhúng nước phụ thuộc vào áp suất thử, thời gian ổn định, thời gian quan sát, kích thước và vị trí lỗ rò cũng như điều kiện làm kín của sản phẩm. Vì vậy, tiêu chí đánh giá OK/NG cần được xác định theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể thay vì chỉ dựa trên một giá trị áp suất cố định.

Ứng dụng của jig kiểm tra sản phẩm bằng khí nén

Jig kiểm tra sản phẩm bằng khí nén được sử dụng trong các công đoạn kiểm tra độ kín của chi tiết và cụm sản phẩm có khoang rỗng, đường dẫn hoặc vị trí cần kiểm soát rò rỉ. Việc sử dụng đồ gá chuyên dụng giúp cố định sản phẩm, tiêu chuẩn hóa thao tác cấp khí và hỗ trợ kiểm tra lặp lại trong môi trường sản xuất.

Công nghiệp ô tô

Trong ngành công nghiệp ô tô, jig kiểm tra độ kín bằng khí nén có thể được sử dụng cho các chi tiết và cụm chi tiết có yêu cầu kiểm soát rò rỉ, chẳng hạn như một số loại đường ống, vỏ hoặc chi tiết dạng rỗng, cụm dẫn chất và các bộ phận cần kiểm tra khả năng làm kín. Tùy theo cấu tạo sản phẩm, jig có thể được thiết kế với cơ cấu kẹp, đầu nối khí và vị trí làm kín riêng biệt. Đối với các chi tiết có nhiều vị trí cần quan sát, cơ cấu nâng hạ và quay giúp mở rộng vùng kiểm tra mà không cần tháo sản phẩm khỏi jig.

Công nghiệp điện tử

Trong sản xuất điện tử, phương pháp kiểm tra độ kín bằng khí nén có thể được ứng dụng cho các loại vỏ, hộp hoặc cụm chi tiết có yêu cầu kiểm soát khả năng xâm nhập của nước, bụi hoặc môi trường bên ngoài. Jig được thiết kế theo hình dạng sản phẩm nhằm đảm bảo vị trí kẹp và các điểm làm kín ổn định trong quá trình kiểm tra. Đối với sản phẩm có yêu cầu kiểm soát độ kín ở mức cao, phương pháp nhúng nước có thể được kết hợp hoặc thay thế bằng thiết bị đo rò rỉ chuyên dụng tùy theo tiêu chuẩn kỹ thuật.

Ngành thiết bị y tế

Đối với thiết bị và dụng cụ y tế, kiểm soát độ kín là một trong những yêu cầu quan trọng đối với các chi tiết có đường dẫn khí, chất lỏng hoặc khoang cần được bảo vệ khỏi rò rỉ. Jig kiểm tra có thể hỗ trợ cố định sản phẩm và thực hiện kiểm tra theo quy trình được tiêu chuẩn hóa. Một số sản phẩm dạng ống, vỏ hoặc cụm chi tiết có thể áp dụng phương pháp kiểm tra phù hợp với đặc tính sản phẩm và tiêu chuẩn chất lượng của nhà sản xuất.

Ngành sản xuất và chế tạo cơ khí

Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, jig kiểm tra độ kín bằng khí nén có thể được ứng dụng cho nhiều loại chi tiết dạng rỗng, sản phẩm đúc, chi tiết hàn, đường ống hoặc cụm lắp ráp có yêu cầu kiểm soát rò rỉ. Đối với chi tiết hàn, phương pháp kiểm tra có thể hỗ trợ phát hiện các vị trí không kín tại mối hàn hoặc khu vực liên kết nếu điều kiện thử phù hợp. Với sản phẩm đúc dạng rỗng, việc cấp khí và kiểm tra bằng phương pháp nhúng nước có thể được sử dụng để phát hiện hiện tượng rò rỉ tại các vị trí có khuyết tật thông khí. Tuy nhiên, kiểm tra độ kín chỉ đánh giá một nhóm đặc tính liên quan đến khả năng rò rỉ của sản phẩm. Các yêu cầu khác như kích thước, dung sai hình học, chất lượng bề mặt, độ cứng hoặc tính chất cơ học vẫn cần được kiểm tra bằng các phương pháp đo và thiết bị chuyên dụng tương ứng.

Thiết kế và chế tạo jig kiểm tra sản phẩm theo yêu cầu

Mỗi sản phẩm có hình dạng, kích thước, vị trí kết nối và yêu cầu kiểm tra khác nhau, do đó jig cần được thiết kế phù hợp với từng đối tượng sử dụng thay vì áp dụng một kết cấu cố định cho mọi sản phẩm. Các yếu tố như phương pháp định vị, cơ cấu kẹp, vị trí làm kín, đường cấp khí, áp suất thử, thời gian kiểm tra, bể test và phương thức thao tác đều cần được xem xét trong quá trình thiết kế. Với kinh nghiệm trong thiết kế và chế tạo máy, CNC VINA cung cấp giải pháp thiết kế và chế tạo jig kiểm tra sản phẩm bằng khí nén theo yêu cầu, phù hợp với đặc điểm sản phẩm và quy trình sản xuất của từng khách hàng. Từ thiết kế cơ khí, chế tạo đồ gá, tích hợp hệ thống khí nén đến hoàn thiện cơ cấu nâng hạ và kiểm tra, giải pháp có thể được xây dựng theo yêu cầu kỹ thuật thực tế của dây chuyền.

Khách hàng có nhu cầu thiết kế và chế tạo jig kiểm tra sản phẩm bằng khí nén vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ & CNC VIỆT NAM

Nhà máy: Điểm công nghiệp Sông Cùng, xã Đồng Tháp, huyện Đan Phượng, Tp. Hà Nội, Việt Nam.

Văn phòng: Rox Tower Goldmark City, 136 Hồ Tùng Mậu, phường Phú Diễn, Hà Nội, Việt Nam.

Điện thoại: +84.915 74 4664 / +84.915 74 0880
Fax: +84.24.37805007

Website: www.cncvina.com.vn ; www.cncvina.net

Email: Sales01@cncvina.com.vn / Sales03@cncvina.com.vn