一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備的製作方法
2023-05-12 04:54:51 1
專利名稱：一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車零部件產品性能檢測領域，特別涉及一種車輛點火鎖耐久與性能 檢測設備。
背景技術：
隨著汽車走進千家萬戶的同時，對汽車各個零部件的安全可靠也有更高的要求。 之前經常出現點火鎖自身開關觸點接觸不好導致車輛無法啟動，還有的在停車時發現車鑰 匙拔不出，等等這些關於乘用車點火鎖故障的出現，將會導致一個企業在消費者心目中的 信譽度降低。作為轎車企業，所以不得不對每個零件質量進行嚴格把關，確保裝入車輛上點 火鎖質量沒有問題。這樣，就必須對每一批次的點火鎖做抽檢，對抽檢的產品進行耐久與性 能檢測試驗。現在對點火鎖耐久與性能檢測方法是通過人工對各種車型的點火鎖進行耐久 性能測試、以及轉向鎖在產品規定的額定電流和試驗電壓的條件下工作5萬次後，並同時 檢測各部分有無異常現象發生；絕緣電阻、觸點壓降、鑰匙轉動力矩等是否符合標準的規定 (QC/T四029-91國家標準)。目前這樣重複5萬次的工作並記錄每一次的實驗數據靠人工 是不經濟的。這種傳統的試驗具有以下缺陷人的勞動強度高、試驗環境不一致、數據記錄 繁瑣、數據結果不易分析，甚至引起對某一批次的點火鎖性能判斷不準確。
發明內容
本發明的目的是提供一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，解決現有檢測試驗容 易漏檢、勞動強度大、操作不方便等缺陷。該設備只需要操作人員正確安裝被檢測的點火鎖 並一次設置好相應參數，就可以全自動的試驗並記錄每一次的檢測數據，從而確保這一批 次點火鎖的質量。避免有問題的點火鎖裝上轎車現象的發生。本發明為實現其目的而採用的技術方案是一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設 備，包括操作臺，還包括完成點火鎖鑰匙與點火鎖體進行插撥的進給裝置，完成所述的點火 鑰匙在點火鎖內旋轉完成點火動作的旋轉裝置，為點火鎖提供試驗電流的電源系統，完成 試驗過程控制和數據處理的控制系統；所述的進給裝置包括進給電機、固定點火鎖夾具的平臺，進給電機帶動所述的平 臺做直線往復運動的進給傳動機構；所述的旋轉裝置包括旋轉電機、固定點火鑰匙並帶動點火鑰匙在點火鎖中旋轉的 旋轉傳動機構；所述的電源系統包括直流穩壓穩流電源和程控電子負載箱，所述的直流穩壓穩流 電源接程控電子負載箱，所述的程控電子負載箱分別接所述的點火鎖電源輸入端，在所述 的控制系統的控制下為所述的點火鎖提供試驗電流；所述的控制系統包括定位模塊、伺服控制器、PLC模塊及PLC模塊擴充定位模塊和 工業控制計算機；其中所述的伺服控制器包括對進給電機進行伺服控制的進給伺服控制器，對旋轉電機進行伺服控制的旋轉伺服控制器，在所述的PLC模塊的控制下分別控制進給電機和旋轉電 機按規定的速度和步距運動； 所述的PLC模塊包括邏輯控制單元、數據運算單元和數據存儲單元，所述的數據 存儲單元存儲有所述的進給電機和旋轉電機的工作參數，邏輯控制單元和數據處理單元、 數據存儲單元通過PLC內部總線相互連接，所述的PLC模塊分別連接所述的外部I/O 口與 所述的擴展定位模塊，所述的擴充定位模塊分別接所述的進給伺服控制器和旋轉伺服控制 器； 所述的工業控制計算機分別與PLC模塊、電源控制系統連接，完成對PLC模塊數據 設置和更新，對電源系統進行控制。具體的，上述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備中所述的進給電機為三菱 HF-MP43小型伺服電機，所述的旋轉電機為三菱HF-MP23小型伺服電機，所述的進給伺服控 制器為MR-J3-20A高精度伺服控制器，所述的旋轉伺服控制器為MR-J3-40A高精度伺服控 制器。進一步的，上述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備中所述的進給伺服控制 器和旋轉伺服控制器的安全控制接口信號採用串聯與急停按鈕相連接，其它接口信號通過 總線與定位模塊相連接，所述的定位模塊與PLC通訊。進一步的，上述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備中所述的工業控制計算 機的顯示器為觸控螢幕顯示器，其內置接口與所述的PLC相連。進一步的，上述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備中所述的進給傳動機構 包括與進給電機主軸相連的彈性連軸節、滾珠絲杆、滾珠軸承，所述的進給電機主軸通過所 述的彈性連軸節與所述的滾珠絲杆連接，所述的滾珠絲杆上的滾珠軸承與所述的平臺連接。進一步的，上述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備中所述的旋轉傳動機構 包括與所述的旋轉電機主軸通過齒輪連接的旋轉軸和由汽缸控制握緊或放鬆的機械手，所 述的旋轉軸與機械手固定，所述的機械手手握點火鑰匙，所述的旋轉電機帶動旋轉軸旋轉。進一步的，上述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備中還設置有告警裝置，所 述的告警裝置與所述的點火鎖夾具相對應與所述的工業控制計算機連接。進一步的，上述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備中所述的告警裝置包括 報警燈、蜂鳴器，所述的警燈、蜂鳴器分別與所述的工業控制計算機連接。更進一步的，上述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備中所述的點火鎖夾具 為三個分別與三臺伺服電機相對應。本發明的有益效果是能根據設定的參數自動進行每一次試驗，並將每一次絕緣 電阻、觸點壓降、鑰匙轉動力矩等試驗的實際數據保存到操作站的工控機上，待5萬次試驗 結束後，將數據調出來供測試工程師分析。判斷該點火鎖是否合格。以下將結合附圖和實施例，對本發明進行較為詳細的說明。
圖1為實施例1系統框圖。圖2為實施例1設備主視圖。
圖3為實施例1設備左視圖。圖4為實施例1設備俯視圖。圖5為電氣系統框圖。
具體實施例方式實施例1，如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實施例是一種同時對三個點火鎖 進行耐久與性能檢測的檢測設備，此設備主要包括3臺各類點火鎖夾具、三個點火鎖夾具 固定在一個平臺上，平臺由進給電機1帶動運動，本實施例中，進給電機1安裝在操作臺下 面，通過一個傳動裝置帶動在操作臺上做直線往復運動的平臺，具體的，進給電機1的主軸 是通過一個彈性連軸節與滾珠絲杆連接，滾珠絲杆上的滾珠軸承與往復直線運動的平臺連 接，從而帶動3個固定在平臺上的點火鎖夾具往復直線運動。本實施例中實現三把點火鎖 進行點火或者熄火動作的是三臺旋轉電機2，如圖3、圖4所示，通過旋轉軸與機械手固定， 這裡機械手是由汽缸控制握緊和鬆開的，當將點火鑰匙需要機械手拿緊時，汽缸控制機械 手握緊點火鑰匙，在進給電機帶動點火鎖進給到位後，點火鑰匙插入到點火鎖中，旋轉電機 通過旋轉軸帶動點火鑰匙在點火鎖鎖孔中旋轉進行耐久試驗。本系統中包括進給電機和控制進給電機的進給伺服控制器，三臺旋轉電機都有對 應的旋轉伺服控制器，都設置在操作臺下面的伺服控制櫃內。本實施例中進給電機為三 菱HF-MP43小型伺服電機，旋轉電機為HF-MP23小型伺服電機，進給電機的伺服控制器為 MR-J3-20A高精度伺服控制器，旋轉電機為三臺MR-J3-40A高精度伺服控制器。如圖5所示， 進給電機在進給伺服控制器的控制下，配合旋轉電機實現點火鑰匙在點火鎖中進行插撥動 作，本實施例中，電源控制單元包括直流穩壓穩流電源和三個程控電子負載箱，直流穩壓穩 流電源分別接程控電子負載箱，程控電子負載箱分別接點火鎖電源輸入端，在所述的工業 控制計算機的控制下為所述的點火鎖提供試驗電流；本實施例中，程控電子負載箱輸出的 電流和電壓分別為產品規定的IOA額定負荷和14士0. 5V的試驗電壓，並以每分鐘10 20 次的換檔速度，工作5 X IO4次，以鑰匙插入-LOCK檔-START檔-LOCK檔一鑰匙拔出並且通 過全部檔位為一次。本實施例中還有一個儀表櫃，三個顯示柱燈，一臺帶觸控螢幕的工業控制 計算機，FX-2N的PLC的存儲器中分別存儲進給電機和三臺旋轉電機的控制數據，對控制數 據進行設置或更新是通過工業控制計算機完成的。工業控制計算機上可以實現人機交流， 在計算機上可以實現對進行耐久試驗的產品結果進行處理並存儲或者列印。同時，工業控 制計算機還可以將檢測結果信息輸出到三色顯示燈柱，按規定的顯示方式顯示。或者其它 報警裝置如報警燈、蜂鳴器，所述的警燈、蜂鳴器進行提示。本檢測設備可以滿足對一個批 次同時抽檢三個點火鎖的要求。旋轉電機在伺服控制櫃內的旋轉伺服控制器的控制下，利用其機械手旋轉對對應 的點火鎖進行耐久性能測試；伺服控制櫃內的進給伺服驅動器與進給電機連接，旋轉伺服控制器與旋轉電機 連接，PLC模塊對進給電機和旋轉電機的工作參數進行設定，並接收由伺服電機傳來的 工作狀態參數；本實施例中PLC模塊採用的型號是FX-2N-48MR，擴充定位模塊採用三菱 FX2N-10GM定位模塊，伺服控制櫃內各進給伺服控制器和旋轉伺服控制器的安全方面的接 口信號採用串聯與急停按鈕相連接，其它接口信號通過總線與定位模塊相連接，定位模塊與PLC通訊如圖5所示。所述的人機操作界面在附圖中沒有標示，包括操作鍵盤和顯示器、處理器，所述的 處理器分別與所述的鍵盤和顯示器總線連接，並與所述的伺服控制櫃保持通信連接。本實 施例中顯示器為觸控螢幕顯示器，其內置接口與所述的PLC相連，該分系統為一臺帶觸控螢幕 的工業控制計算機。在本實施例中還設置有告警裝置，當某一點火鎖在耐久測試過程中出現異常現象 時通過光或者聲音等形式提醒操作人員，相對每一個被檢測的點火鎖各有一個對應的告警 裝置，本處告警裝置與點火鎖夾具相對應並與處理器連接，處理器將檢測到測試過程中的 異常情況可通過本告警裝置提醒工作人員，本處的告警裝置包括報警燈、蜂鳴器，所述的警 燈、蜂鳴器分別與所述的處理器連接。本實施例產品可以整合到一個試驗臺上，整個試驗臺有四大部分組成控制櫃、操 作臺、程控電子負載箱、直流穩壓穩流電源。控制櫃檯面上擺放著鍵盤、滑鼠、印表機、顯示器，其下方正面擺放著工業控制計 算機。操作臺是用來進行試驗的主要裝置，其上有機械手、控制機械手握住點火鑰匙的 汽缸、做直線往復運動的平臺和平臺上的各種夾具，可實現點火開關的各種動作，試驗時整 夾具以使試驗產品和動作軸線一致。操作臺的左邊用來安裝點火開關的夾具，右邊用來安 裝腳踏式變光開關、機械式電源總開關的夾具。本次設計了三種點火鎖的夾具，可以根據點 火鎖的情況設計不同的點火鎖夾具在上面使用。程控電子負載箱，主要用來給試驗產品提供試驗電流，可以在計算機的控制下自 動調整負載量的大小，使其輸出電流恆定不變。直流穩壓穩流電源，其主要用來給程控電子負載箱提供恆定的直流穩壓電源。該試驗臺是根據相關國家標準和行業標準對汽車用點火開關進行性能試驗和檢 測的專用設備，並可對機械式的電源總開關進行壽命試驗，在試驗中採用全程計算機控制， 自動記錄檢測數據並可以報表的形式進行輸出列印。點火開關的各種動作如旋轉、插拔、旋進、旋出及其動作距離，均由計算機軟體進 行設置和控制。本實施例的設備具有高度的智能化，能由計算機自動識別試驗臺的狀態並對試驗 與否作出提示。根據本實施例的點火鎖耐久與性能檢測試驗設備，設計控制軟體，工作人員可以 按下面的要求操作1)操作者將3種鑰匙分別安裝在相應的夾具上，並固定牢固、此時各鑰匙的角度 基準零度應與3個旋轉軸零點保持一致的位置。2)系統上電後，分別對旋轉軸和主軸進行電氣回零點，再在觸控螢幕上手動點動進 給電機，直到3種鑰匙的手柄完全伸到3個與三臺伺服電機連接的旋轉的點火機械手裡，記 下主軸進給的脈衝數，並將此數輸入在電腦中設置的進給電機第一次進給脈衝數中，主軸 如果沒有第二次進給，則在第二次進給脈衝數中輸入同樣的值；在試驗次數中輸入要試驗 的次數(標準為5萬次)。3)、根據各點火鎖中鑰匙的旋轉角度，分別將對應的3個角度所需要的脈衝數輸入到3次進給的參數中；三臺旋轉電機的軸的回退速度只在有主軸有第二次進給時才設定 合適的對應值，以保證主軸與各點火鎖夾具的軸同步聯動回到指定位置，無此要求時此值 可以隨意輸入。4、分別啟動進給電機和3臺伺服電機，當4臺電機的軸都進入自動後，告警裝置中 的柱燈的綠燈會亮，系統進入全自動狀態。5)當3把點火鎖試驗都達到設定的試驗次數時，伺服系統會自動停下來。下面是本實施例的系統在編程中的接口描述1.接口列表1)進給伺服驅動器和旋轉伺服驅動器的安全控制接口信號採用串聯與急停按鈕 相連接以保證安全急停按扭是為了保證電機快速停機而設置的按扭；2)伺服驅動器的其它接口信號通過總線與定位模塊相連接，定位模塊與PLC通 訊。如圖5所示。 3)觸控螢幕的內置接口與PLC相連接。2.信息交換處理如表1和表2。表1 :PLC與定位模塊的數位訊號交換
權利要求
1.一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，包括操作臺，其特徵在於還包括完成點火 鎖鑰匙與點火鎖體進行插撥的進給裝置，完成所述的點火鑰匙在點火鎖內旋轉完成點火動 作的旋轉裝置，為點火鎖提供試驗電流的電源系統，完成試驗過程控制和數據處理的控制 系統；所述的進給裝置包括進給電機、固定點火鎖夾具的平臺，進給電機帶動所述的平臺做 直線往復運動的進給傳動機構；所述的旋轉裝置包括旋轉電機、固定點火鑰匙並帶動點火鑰匙在點火鎖中旋轉的旋轉 傳動機構；所述的電源系統包括直流穩壓穩流電源和程控電子負載箱，所述的直流穩壓穩流電源 接程控電子負載箱，所述的程控電子負載箱分別接所述的點火鎖電源輸入端，在所述的控 制系統的控制下為所述的點火鎖提供試驗電流；所述的控制系統包括伺服控制器、PLC模塊以及PLC擴充定位模塊和工業控制計算機； 其中所述的伺服控制器包括對進給電機進行伺服控制的進給伺服控制器，對旋轉電機進行 伺服控制的旋轉伺服控制器，在所述的PLC模塊的控制下分別控制進給電機和旋轉電機按 規定的速度和步距運動；所述的PLC模塊包括邏輯控制單元、數據運算單元和數據存儲單元，所述的數據存儲 單元存儲有所述的進給電機和旋轉電機的工作參數，邏輯控制單元和數據處理單元、數據 存儲單元通過PLC內部總線相互連接，所述的PLC模塊分別連接所述的外部I/O 口與所述 的擴展定位模塊，所述的擴充定位模塊分別接所述的進給伺服控制器和旋轉伺服控制器；所述的工業控制計算機分別與PLC模塊、電源控制系統連接，完成對PLC模塊數據設置 和更新，對電源系統進行控制。
2.根據權利要求1所述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，其特徵在於所述的 進給電機為三菱HF-MP43小型伺服電機，所述的旋轉電機為HF-MP23小型伺服電機，所述的 進給伺服控制器為MR-J3-20A高精度伺服控制器，所述的旋轉伺服控制器為MR-J3-40A高 精度伺服控制器。
3.根據權利要求1所述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，其特徵在於所述的 進給伺服控制器和旋轉伺服控制器的安全控制接口信號採用串聯與設置在設備右邊的急 停按鈕相連接。
4.根據權利要求1所述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，其特徵在於所述的 工業控制計算機的顯示器為觸控螢幕顯示器，其內置接口與所述的PLC相連。
5.根據權利要求1所述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，其特徵在於所述的 進給傳動機構包括與進給電機主軸相連的彈性連軸節、滾珠絲杆、滾珠軸承，所述的進給電 機主軸通過所述的彈性連軸節與所述的滾珠絲杆連接，所述的滾珠絲杆上的滾珠軸承與所 述的平臺連接。
6.根據權利要求1所述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，其特徵在於所述的 旋轉傳動機構包括與所述的旋轉電機主軸通過齒輪連接的旋轉軸和由汽缸控制握緊或放 松的機械手，所述的旋轉軸與機械手固定，所述的機械手手握點火鑰匙，所述的旋轉電機帶 動旋轉軸旋轉。
7.根據權利要求1所述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，其特徵在於還設置 有告警裝置，所述的告警裝置與所述的點火鎖夾具相對應，並與所述的工業控制計算機連 接。
8.根據權利要求7所述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，其特徵在於所述的 告警裝置包括報警燈、蜂鳴器，所述的警燈、蜂鳴器分別與所述的工業控制計算機連接。
9.根據權利要求1至8中任一權利要求所述的一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備， 其特徵在於所述的點火鎖夾具為三個，分別與三臺伺服電機相對應。
全文摘要
本發明公開了一種車輛點火鎖耐久與性能檢測設備，包括操作臺、完成點火鎖鑰匙與點火鎖體進行插撥的進給裝置、完成所述的點火鑰匙在點火鎖內旋轉完成點火動作的旋轉裝置、為點火鎖提供試驗電流的電源系統，完成試驗過程控制和數據處理的控制系統。本發明的有益效果是能根據設定的參數自動進行每一次試驗，並將每一次絕緣電阻、觸點壓降、鑰匙轉動力矩等試驗的實際數據保存到操作站的工控機上，待5萬次試驗結束後，將數據調出來供測試工程師分析，判斷該點火鎖是否合格。
文檔編號G01R27/02GK102062695SQ20101054636
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者陳龍 申請人:奇瑞汽車股份有限公司