专利名称：一种车辆点火锁耐久与性能检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车零部件产品性能检测领域，特别涉及一种车辆点火锁耐久与性能 检测设备。
背景技术：
随着汽车走进千家万户的同时，对汽车各个零部件的安全可靠也有更高的要求。 之前经常出现点火锁自身开关触点接触不好导致车辆无法启动，还有的在停车时发现车钥 匙拔不出，等等这些关于乘用车点火锁故障的出现，将会导致一个企业在消费者心目中的 信誉度降低。作为轿车企业，所以不得不对每个零件质量进行严格把关，确保装入车辆上点 火锁质量没有问题。这样，就必须对每一批次的点火锁做抽检，对抽检的产品进行耐久与性 能检测试验。现在对点火锁耐久与性能检测方法是通过人工对各种车型的点火锁进行耐久 性能测试、以及转向锁在产品规定的额定电流和试验电压的条件下工作5万次后，并同时 检测各部分有无异常现象发生；绝缘电阻、触点压降、钥匙转动力矩等是否符合标准的规定 (QC/T四029-91国家标准)。目前这样重复5万次的工作并记录每一次的实验数据靠人工 是不经济的。这种传统的试验具有以下缺陷人的劳动强度高、试验环境不一致、数据记录 繁琐、数据结果不易分析，甚至引起对某一批次的点火锁性能判断不准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，解决现有检测试验容 易漏检、劳动强度大、操作不方便等缺陷。该设备只需要操作人员正确安装被检测的点火锁 并一次设置好相应参数，就可以全自动的试验并记录每一次的检测数据，从而确保这一批 次点火锁的质量。避免有问题的点火锁装上轿车现象的发生。本发明为实现其目的而采用的技术方案是一种车辆点火锁耐久与性能检测设 备，包括操作台，还包括完成点火锁钥匙与点火锁体进行插拨的进给装置，完成所述的点火 钥匙在点火锁内旋转完成点火动作的旋转装置，为点火锁提供试验电流的电源系统，完成 试验过程控制和数据处理的控制系统；所述的进给装置包括进给电机、固定点火锁夹具的平台，进给电机带动所述的平 台做直线往复运动的进给传动机构；所述的旋转装置包括旋转电机、固定点火钥匙并带动点火钥匙在点火锁中旋转的 旋转传动机构；所述的电源系统包括直流稳压稳流电源和程控电子负载箱，所述的直流稳压稳流 电源接程控电子负载箱，所述的程控电子负载箱分别接所述的点火锁电源输入端，在所述 的控制系统的控制下为所述的点火锁提供试验电流；所述的控制系统包括定位模块、伺服控制器、PLC模块及PLC模块扩充定位模块和 工业控制计算机；其中所述的伺服控制器包括对进给电机进行伺服控制的进给伺服控制器，对旋转电机进行伺服控制的旋转伺服控制器，在所述的PLC模块的控制下分别控制进给电机和旋转电 机按规定的速度和步距运动； 所述的PLC模块包括逻辑控制单元、数据运算单元和数据存储单元，所述的数据 存储单元存储有所述的进给电机和旋转电机的工作参数，逻辑控制单元和数据处理单元、 数据存储单元通过PLC内部总线相互连接，所述的PLC模块分别连接所述的外部I/O 口与 所述的扩展定位模块，所述的扩充定位模块分别接所述的进给伺服控制器和旋转伺服控制 器； 所述的工业控制计算机分别与PLC模块、电源控制系统连接，完成对PLC模块数据 设置和更新，对电源系统进行控制。具体的，上述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备中所述的进给电机为三菱 HF-MP43小型伺服电机，所述的旋转电机为三菱HF-MP23小型伺服电机，所述的进给伺服控 制器为MR-J3-20A高精度伺服控制器，所述的旋转伺服控制器为MR-J3-40A高精度伺服控 制器。进一步的，上述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备中所述的进给伺服控制 器和旋转伺服控制器的安全控制接口信号采用串联与急停按钮相连接，其它接口信号通过 总线与定位模块相连接，所述的定位模块与PLC通讯。进一步的，上述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备中所述的工业控制计算 机的显示器为触摸屏显示器，其内置接口与所述的PLC相连。进一步的，上述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备中所述的进给传动机构 包括与进给电机主轴相连的弹性连轴节、滚珠丝杆、滚珠轴承，所述的进给电机主轴通过所 述的弹性连轴节与所述的滚珠丝杆连接，所述的滚珠丝杆上的滚珠轴承与所述的平台连接。进一步的，上述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备中所述的旋转传动机构 包括与所述的旋转电机主轴通过齿轮连接的旋转轴和由汽缸控制握紧或放松的机械手，所 述的旋转轴与机械手固定，所述的机械手手握点火钥匙，所述的旋转电机带动旋转轴旋转。进一步的，上述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备中还设置有告警装置，所 述的告警装置与所述的点火锁夹具相对应与所述的工业控制计算机连接。进一步的，上述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备中所述的告警装置包括 报警灯、蜂鸣器，所述的警灯、蜂鸣器分别与所述的工业控制计算机连接。更进一步的，上述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备中所述的点火锁夹具 为三个分别与三台伺服电机相对应。本发明的有益效果是能根据设定的参数自动进行每一次试验，并将每一次绝缘 电阻、触点压降、钥匙转动力矩等试验的实际数据保存到操作站的工控机上，待5万次试验 结束后，将数据调出来供测试工程师分析。判断该点火锁是否合格。以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
图1为实施例1系统框图。图2为实施例1设备主视图。
图3为实施例1设备左视图。图4为实施例1设备俯视图。图5为电气系统框图。
具体实施例方式实施例1，如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例是一种同时对三个点火锁 进行耐久与性能检测的检测设备，此设备主要包括3台各类点火锁夹具、三个点火锁夹具 固定在一个平台上，平台由进给电机1带动运动，本实施例中，进给电机1安装在操作台下 面，通过一个传动装置带动在操作台上做直线往复运动的平台，具体的，进给电机1的主轴 是通过一个弹性连轴节与滚珠丝杆连接，滚珠丝杆上的滚珠轴承与往复直线运动的平台连 接，从而带动3个固定在平台上的点火锁夹具往复直线运动。本实施例中实现三把点火锁 进行点火或者熄火动作的是三台旋转电机2，如图3、图4所示，通过旋转轴与机械手固定， 这里机械手是由汽缸控制握紧和松开的，当将点火钥匙需要机械手拿紧时，汽缸控制机械 手握紧点火钥匙，在进给电机带动点火锁进给到位后，点火钥匙插入到点火锁中，旋转电机 通过旋转轴带动点火钥匙在点火锁锁孔中旋转进行耐久试验。本系统中包括进给电机和控制进给电机的进给伺服控制器，三台旋转电机都有对 应的旋转伺服控制器，都设置在操作台下面的伺服控制柜内。本实施例中进给电机为三 菱HF-MP43小型伺服电机，旋转电机为HF-MP23小型伺服电机，进给电机的伺服控制器为 MR-J3-20A高精度伺服控制器，旋转电机为三台MR-J3-40A高精度伺服控制器。如图5所示， 进给电机在进给伺服控制器的控制下，配合旋转电机实现点火钥匙在点火锁中进行插拨动 作，本实施例中，电源控制单元包括直流稳压稳流电源和三个程控电子负载箱，直流稳压稳 流电源分别接程控电子负载箱，程控电子负载箱分别接点火锁电源输入端，在所述的工业 控制计算机的控制下为所述的点火锁提供试验电流；本实施例中，程控电子负载箱输出的 电流和电压分别为产品规定的IOA额定负荷和14士0. 5V的试验电压，并以每分钟10 20 次的换档速度，工作5 X IO4次，以钥匙插入-LOCK档-START档-LOCK档一钥匙拔出并且通 过全部档位为一次。本实施例中还有一个仪表柜，三个显示柱灯，一台带触摸屏的工业控制 计算机，FX-2N的PLC的存储器中分别存储进给电机和三台旋转电机的控制数据，对控制数 据进行设置或更新是通过工业控制计算机完成的。工业控制计算机上可以实现人机交流， 在计算机上可以实现对进行耐久试验的产品结果进行处理并存储或者打印。同时，工业控 制计算机还可以将检测结果信息输出到三色显示灯柱，按规定的显示方式显示。或者其它 报警装置如报警灯、蜂鸣器，所述的警灯、蜂鸣器进行提示。本检测设备可以满足对一个批 次同时抽检三个点火锁的要求。旋转电机在伺服控制柜内的旋转伺服控制器的控制下，利用其机械手旋转对对应 的点火锁进行耐久性能测试；伺服控制柜内的进给伺服驱动器与进给电机连接，旋转伺服控制器与旋转电机 连接，PLC模块对进给电机和旋转电机的工作参数进行设定，并接收由伺服电机传来的 工作状态参数；本实施例中PLC模块采用的型号是FX-2N-48MR，扩充定位模块采用三菱 FX2N-10GM定位模块，伺服控制柜内各进给伺服控制器和旋转伺服控制器的安全方面的接 口信号采用串联与急停按钮相连接，其它接口信号通过总线与定位模块相连接，定位模块与PLC通讯如图5所示。所述的人机操作界面在附图中没有标示，包括操作键盘和显示器、处理器，所述的 处理器分别与所述的键盘和显示器总线连接，并与所述的伺服控制柜保持通信连接。本实 施例中显示器为触摸屏显示器，其内置接口与所述的PLC相连，该分系统为一台带触摸屏 的工业控制计算机。在本实施例中还设置有告警装置，当某一点火锁在耐久测试过程中出现异常现象 时通过光或者声音等形式提醒操作人员，相对每一个被检测的点火锁各有一个对应的告警 装置，本处告警装置与点火锁夹具相对应并与处理器连接，处理器将检测到测试过程中的 异常情况可通过本告警装置提醒工作人员，本处的告警装置包括报警灯、蜂鸣器，所述的警 灯、蜂鸣器分别与所述的处理器连接。本实施例产品可以整合到一个试验台上，整个试验台有四大部分组成控制柜、操 作台、程控电子负载箱、直流稳压稳流电源。控制柜台面上摆放着键盘、鼠标、打印机、显示器，其下方正面摆放着工业控制计 算机。操作台是用来进行试验的主要装置，其上有机械手、控制机械手握住点火钥匙的 汽缸、做直线往复运动的平台和平台上的各种夹具，可实现点火开关的各种动作，试验时整 夹具以使试验产品和动作轴线一致。操作台的左边用来安装点火开关的夹具，右边用来安 装脚踏式变光开关、机械式电源总开关的夹具。本次设计了三种点火锁的夹具，可以根据点 火锁的情况设计不同的点火锁夹具在上面使用。程控电子负载箱，主要用来给试验产品提供试验电流，可以在计算机的控制下自 动调整负载量的大小，使其输出电流恒定不变。直流稳压稳流电源，其主要用来给程控电子负载箱提供恒定的直流稳压电源。该试验台是根据相关国家标准和行业标准对汽车用点火开关进行性能试验和检 测的专用设备，并可对机械式的电源总开关进行寿命试验，在试验中采用全程计算机控制， 自动记录检测数据并可以报表的形式进行输出打印。点火开关的各种动作如旋转、插拔、旋进、旋出及其动作距离，均由计算机软件进 行设置和控制。本实施例的设备具有高度的智能化，能由计算机自动识别试验台的状态并对试验 与否作出提示。根据本实施例的点火锁耐久与性能检测试验设备，设计控制软件，工作人员可以 按下面的要求操作1)操作者将3种钥匙分别安装在相应的夹具上，并固定牢固、此时各钥匙的角度 基准零度应与3个旋转轴零点保持一致的位置。2)系统上电后，分别对旋转轴和主轴进行电气回零点，再在触摸屏上手动点动进 给电机，直到3种钥匙的手柄完全伸到3个与三台伺服电机连接的旋转的点火机械手里，记 下主轴进给的脉冲数，并将此数输入在电脑中设置的进给电机第一次进给脉冲数中，主轴 如果没有第二次进给，则在第二次进给脉冲数中输入同样的值；在试验次数中输入要试验 的次数(标准为5万次)。3)、根据各点火锁中钥匙的旋转角度，分别将对应的3个角度所需要的脉冲数输入到3次进给的参数中；三台旋转电机的轴的回退速度只在有主轴有第二次进给时才设定 合适的对应值，以保证主轴与各点火锁夹具的轴同步联动回到指定位置，无此要求时此值 可以随意输入。4、分别启动进给电机和3台伺服电机，当4台电机的轴都进入自动后，告警装置中 的柱灯的绿灯会亮，系统进入全自动状态。5)当3把点火锁试验都达到设定的试验次数时，伺服系统会自动停下来。下面是本实施例的系统在编程中的接口描述1.接口列表1)进给伺服驱动器和旋转伺服驱动器的安全控制接口信号采用串联与急停按钮 相连接以保证安全急停按扭是为了保证电机快速停机而设置的按扭；2)伺服驱动器的其它接口信号通过总线与定位模块相连接，定位模块与PLC通 讯。如图5所示。 3)触摸屏的内置接口与PLC相连接。2.信息交换处理如表1和表2。表1 :PLC与定位模块的数字信号交换
权利要求
1.一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，包括操作台，其特征在于还包括完成点火 锁钥匙与点火锁体进行插拨的进给装置，完成所述的点火钥匙在点火锁内旋转完成点火动 作的旋转装置，为点火锁提供试验电流的电源系统，完成试验过程控制和数据处理的控制 系统；所述的进给装置包括进给电机、固定点火锁夹具的平台，进给电机带动所述的平台做 直线往复运动的进给传动机构；所述的旋转装置包括旋转电机、固定点火钥匙并带动点火钥匙在点火锁中旋转的旋转 传动机构；所述的电源系统包括直流稳压稳流电源和程控电子负载箱，所述的直流稳压稳流电源 接程控电子负载箱，所述的程控电子负载箱分别接所述的点火锁电源输入端，在所述的控 制系统的控制下为所述的点火锁提供试验电流；所述的控制系统包括伺服控制器、PLC模块以及PLC扩充定位模块和工业控制计算机； 其中所述的伺服控制器包括对进给电机进行伺服控制的进给伺服控制器，对旋转电机进行 伺服控制的旋转伺服控制器，在所述的PLC模块的控制下分别控制进给电机和旋转电机按 规定的速度和步距运动；所述的PLC模块包括逻辑控制单元、数据运算单元和数据存储单元，所述的数据存储 单元存储有所述的进给电机和旋转电机的工作参数，逻辑控制单元和数据处理单元、数据 存储单元通过PLC内部总线相互连接，所述的PLC模块分别连接所述的外部I/O 口与所述 的扩展定位模块，所述的扩充定位模块分别接所述的进给伺服控制器和旋转伺服控制器；所述的工业控制计算机分别与PLC模块、电源控制系统连接，完成对PLC模块数据设置 和更新，对电源系统进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，其特征在于所述的 进给电机为三菱HF-MP43小型伺服电机，所述的旋转电机为HF-MP23小型伺服电机，所述的 进给伺服控制器为MR-J3-20A高精度伺服控制器，所述的旋转伺服控制器为MR-J3-40A高 精度伺服控制器。
3.根据权利要求1所述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，其特征在于所述的 进给伺服控制器和旋转伺服控制器的安全控制接口信号采用串联与设置在设备右边的急 停按钮相连接。
4.根据权利要求1所述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，其特征在于所述的 工业控制计算机的显示器为触摸屏显示器，其内置接口与所述的PLC相连。
5.根据权利要求1所述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，其特征在于所述的 进给传动机构包括与进给电机主轴相连的弹性连轴节、滚珠丝杆、滚珠轴承，所述的进给电 机主轴通过所述的弹性连轴节与所述的滚珠丝杆连接，所述的滚珠丝杆上的滚珠轴承与所 述的平台连接。
6.根据权利要求1所述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，其特征在于所述的 旋转传动机构包括与所述的旋转电机主轴通过齿轮连接的旋转轴和由汽缸控制握紧或放 松的机械手，所述的旋转轴与机械手固定，所述的机械手手握点火钥匙，所述的旋转电机带 动旋转轴旋转。
7.根据权利要求1所述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，其特征在于还设置 有告警装置，所述的告警装置与所述的点火锁夹具相对应，并与所述的工业控制计算机连 接。
8.根据权利要求7所述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，其特征在于所述的 告警装置包括报警灯、蜂鸣器，所述的警灯、蜂鸣器分别与所述的工业控制计算机连接。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的一种车辆点火锁耐久与性能检测设备， 其特征在于所述的点火锁夹具为三个，分别与三台伺服电机相对应。
全文摘要
本发明公开了一种车辆点火锁耐久与性能检测设备，包括操作台、完成点火锁钥匙与点火锁体进行插拨的进给装置、完成所述的点火钥匙在点火锁内旋转完成点火动作的旋转装置、为点火锁提供试验电流的电源系统，完成试验过程控制和数据处理的控制系统。本发明的有益效果是能根据设定的参数自动进行每一次试验，并将每一次绝缘电阻、触点压降、钥匙转动力矩等试验的实际数据保存到操作站的工控机上，待5万次试验结束后，将数据调出来供测试工程师分析，判断该点火锁是否合格。
文档编号G01R27/02GK102062695SQ20101054636
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者陈龙 申请人:奇瑞汽车股份有限公司