一种用于电磁干扰环境的机械手测试系统及其测试方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于电磁干扰环境的机械手测试系统，包括：置于电磁干扰环境外的控制部、与控制部连接的监控部，以及通过气动结构与控制部连接的执行部，执行部置于干扰环境内；监控部通过光耦与装置在执行部上的被测产品连接；控制部包括具有信号输入端和信号输出端的控制器、与控制器信号输出端连接的气动马达驱动部以及按键气缸驱动部；执行部包括与气动马达驱动部连接的气动马达模组以及与按键气缸驱动部连接的按键气缸。本发明通过气动结构代替传统的电动结构，能有效避免电磁干扰。同时监控部利用控制部输入“数字方波”和被测产品输入“数字信号”，实现监控部、控制部、被测产品时序同步，并且监控部能自动识别测试结果，提高测试效率。
【专利说明】
一种用于电磁干扰环境的机械手测试系统及其测试方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种测试系统及测试方法，特别涉及一种专用于电磁干扰环境机械手测试系统及其测试方法。
【背景技术】
[0002]随着技术发展，各大汽车厂家越来越重视汽车电子产品在强电磁辐射干扰环境下，电子产品抗电磁干扰的表现；当电子产品受到外界严重电磁干扰时，往往会导致产品功能异常、损害；轻则影响车内人员感官感受，重则影响车内人员人身安全；
因此各大汽车厂家提出对车载电子产品严格验证和测试“电磁兼容性”性能需求；目前车载电子产品与车内人员实现人机交互主要通过“视觉”、“听觉”、“触觉”，前两者在电磁抗扰性测试容易实现监控，但“触觉”在电磁抗干扰性测试中难以实现；原因在于人在试验过程无法呆在封闭屏蔽室中(强电磁干扰会对人员造成严重损害)，只能通过“机械手”在测试过程中替代人手操作面板按键、旋钮，从而达到实现验证电子产品抵抗辐射干扰性能目的。
[0003]但是在电磁兼容性测试下，电磁干扰较强，电动式机械手的控制系统在传输动作指令过程中容易受到外面环境干扰，从而导致机械手动作指令失效。另外，被测试样品严禁外界第三方电气设备接触，否则将影响电磁兼容性测试的客观性，而电动式机械手的电机或马达，需要数字电平信号进行控制，使得其在此测试环境下很容易受到干扰。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的缺陷，提供一种用于电磁干扰环境的机械手测试系统及其测试方法。
[0005]一种用于电磁干扰环境的机械手测试系统，包括:控制部、与所述控制部连接的监控部，以及通过气动结构与所述控制部连接的执行部，所述监控部通过光电耦合器与装置在执行部上的被测产品连接；所述控制部包括具有信号输入端和信号输出端的控制器、与所述控制器信号输出端连接的气动马达驱动部以及按键气缸驱动部；所述执行部包括与所述气动马达驱动部连接的气动马达模组以及与所述按键气缸驱动部连接的按键气缸。
[0006]进一步的，所述气动马达模组包括气动马达以及限制气动马达转动的限位气缸；所述气动马达转子上延伸出一与所述转子垂直的限位杆；所述限位气缸为伸缩气缸，其设置于限位杆转动的轨迹上，当所述限位气缸活塞杆伸出时可阻挡所述限位杆运动。
[0007]进一步的，所述按键气缸的按键气缸活塞杆末端设置有与所述被测产品按键相对的按压头。
[0008]进一步的，所述气动马达驱动部包括转动驱动部和限位驱动部，所述转动驱动部为顺次连接的气动马达调压阀和气动马达启停阀；所述限位驱动部为顺次连接的直线气缸调压阀和限位气缸电磁阀；所述气动马达调压阀的进气口和直线气缸调压阀的进气口均连接外部气源，所述气动马达启停阀的出气口、限位气缸电磁阀的出气口分别连接所述气动马达的进气口、限位气缸的进气口 ； 进一步的，所述按键气缸驱动部包括一按键气缸电磁阀，其进气口和出气口分别连接所述直线气缸调压阀的出气口和所述按键气缸的进气口。
[0009]进一步的，所述控制器还设有输出被测产品状态的显示输出端口。
[0010]另外，本发明还公开一种基于上述机械手测试系统的测试方法，其具体测试方法如下:
A)控制所述控制器向所述执行部发送用于控制执行部工作的控制信号，并向所述监控部发送相应的特定脉宽的动作数字方波信号；
B)控制所述监控部向被测产品发送与所述动作数字方波信号相同脉宽的请求状态方波信号；
C)获取被测产品发送的状态方波信号并与所述控制信号进行对比，显示检测结果。
[0011]优选的，所述请求状态方波信号和状态方波信号通过所述光电耦合器进行传递。
[0012]优选的，所述动作数字方波信号的特定脉宽为3ms。
[0013]本发明的用于电磁干扰环境的机械手测试系统及其测试方法，通过气动结构代替传统的电动结构，能有效地避免电磁干扰。同时监控部利用控制部输入“数字方波”和被测样品输入“数字信号”，实现监控部、控制部和被测产品时序同步，并且监控部能自动识别测试结果，提高测试效率。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的用于电磁干扰环境的机械手测试系统的系统原理图。
[0015]图2为本发明的用于电磁干扰环境的机械手测试系统的结构原理图。
[0016]图3为本发明的用于电磁干扰环境的机械手测试系统的电气原理图。
[0017]
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图对本发明的一种用于电磁干扰环境的机械手测试系统及其测试方法作进一步的描述。
[0019]一种用于电磁干扰环境的机械手测试系统，如图1~图3所示。包括:控制部1、与控制部I连接的监控部2，以及通过气动结构与控制部I连接的执行部3，监控部2通过光电耦合器4与装置在执行部3上的被测产品5连接；控制部I包括具有信号输入端和信号输出端的控制器21、与控制器21信号输出端连接的气动马达驱动部22以及按键气缸驱动部23 ;执行部3包括与气动马达驱动部22连接的气动马达模组31以及与按键气缸驱动部23连接的按键气缸32。具体的，控制部I和监控部2设置在电磁干扰环境外，执行部3设置在电磁干扰环境内，而与监控部2的光电親合器4则一部分设置在电磁干扰环境内。由于光电耦合器4采用光信号进行传导，因此，在长距离传输的情况下其不受强电磁信号的干扰。
[0020]优选实施例中，控制器21与外部电源之间设置有用于紧急状态下中断供电的急停开关K3。另外控制器21自身开关可以设置为两个串联的安全开关K1、K2，只有同时按下两个安全开关Κ1、Κ2，测试系统才能启动工作。
[0021]进一步的，所述控制器21还设有输出被测产品5状态的显示输出端口 6，用于与显示设备连接。
[0022]在气动马达模组31方面，其主要用于对被测产品5的旋钮部分进行测试，具体的气动马达模组31包括气动马达311以及限制气动马达311转动的限位气缸312。气动马达311转子上延伸初一与转子垂直的限位杆，限位气缸312为伸缩气缸，其设置于限位杆转动的轨迹上，当限位气缸312活塞杆伸出时阻挡限位杆运动，此时气动马达311处于停止状态，需要控制气动马达311转动时，限位气缸312活塞杆缩入，气动马达311在气动马达驱动部22的驱动下进行转动，当气动马达311的转动周数达到所预设的值时，限位气缸312活塞杆迅速伸出，实现对被测产品5旋钮转动的角度进行精确控制。由于气动马达311旋转速度较快，并且限位气缸312只能控制气动马达311转动整数周，在实际测试过程中对被测产品5的测试结果可能会产生偏差，因此为了更精确地控制，在气动马达311与被测产品5之间设置有降速齿轮结构，用于降低被测产品5旋转速度和所控制的旋转精度。
[0023]另外，驱动气动马达模组31工作的气动马达驱动部22包括转动驱动部221和限位驱动部222，其中，转动驱动部221为顺次连接的气动马达调压阀223和气动马达启停阀224，而限位驱动部222为顺次连接的直线气缸调压阀225和限位气缸电磁阀226。气动马达调压阀223的进气口和直线气缸调压阀225的进气口均连接外部气源，气动马达启停阀224的出气口、限位气缸电磁阀226的出气口分别连接气动马达311的进气口、限位气缸312的进气口。两调压阀用于改变进气气压，从而改变气动马达311和限位气缸312的运动速度，气动马达启停阀224和限位气缸电磁阀226则控制气动马达311和限位气缸312启停。在优选实施例中，为了更好地监控气压大小，在两调压阀的出气口处可设置一气压表，实现对气压的实时监控和精确控制。
[0024]在按键气缸32方面，则由按键气缸驱动部23对按键气缸32进行驱动，通过按键气缸32活塞杆伸缩过程对被测产品5的按键进行测试，按键气缸32活塞杆末端设置有与被测产品5按键相对的按压头，按压头的数量和大小可根据被测产品5进行调整。而按键气缸驱动部23则为一按键气缸电磁阀231，为了简化设计，其进气口和出气口分别连接直线气缸调压阀225的出气口和按键气缸32的进气口。
[0025]在对被测产品进行测试时，控制器通过方波信号对电磁阀进行控制，同时监控部通过对控制器发送动作计数方波进行计数，同时也通过光电耦合器向被测产品发送请求信号并接收被测产品反馈的信号进行对比，得到测试结果。由于设置在电磁干扰环境下的气动马达模组31和按键气缸32均为气动设计，其通过气管连接到处于电池干扰环境外的气动马达驱动部22和按键气缸驱动部23，因此其工作不受强电磁的干扰。
[0026]另外，为了更好地对被测产品5进行测试，本发明还公开一种一种基于上述机械手测试系统的测试方法，其具体测试方法如下:
A)控制控制器21向执行部3发送用于控制执行部工作的控制信号，并向监控部2发送相应的特定脉宽的动作数字方波信号。
[0027]B)控制监控部2向被测产品5发送与动作数字方波信号相同脉宽的请求状态方波信号，被测产品接收到请求状态方波信号后，向监控部发送状态方波信号。
[0028]C)监控部2获取被测产品5发送的状态方波信号并与控制信号进行对比，显示检测结果。
[0029]具体的检测结果显示可以如下:按键状态测试采用指示灯方式表示被测产品5每一个按键具体状态，绿色表示按键已经被按下；红色表示按键没有被按下，并且按键状态窗口被冻结，提示按键受到电磁干扰出错，需要测试人员进行相应地操作才能解冻。
[0030]旋钮状态测试采用指示灯方式表示被测产品5旋钮具体实际状态，当旋钮顺时针转动一定角度，指示灯将变成绿色向右移动；当旋钮受到电磁干扰出错时，指示灯变成红色，并且窗口被冻结提示旋钮受到电磁干扰出错。
[0031]优选的，请求状态方波信号和状态方波信号通过光电耦合器4进行传递。
[0032]优选的，动作数字方波信号的特定脉宽为3ms。
[0033]上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种用于电磁干扰环境的机械手测试系统，其特征在于，包括:用于置于电磁干扰环境外的控制部、与所述控制部连接的监控部，以及通过气动结构与所述控制部连接的执行部，所述执行部在应用中置于电磁干扰环境内；所述监控部通过光电耦合器与装置在执行部上的被测产品连接；所述控制部包括具有信号输入端和信号输出端的控制器、与所述控制器信号输出端连接的气动马达驱动部以及按键气缸驱动部；所述执行部包括与所述气动马达驱动部连接的气动马达模组以及与所述按键气缸驱动部连接的按键气缸。2.如权利要求1所述的机械手测试系统，其特征在于:所述气动马达模组包括气动马达以及限制气动马达转动的限位气缸；所述气动马达转子上延伸出一与所述转子垂直的限位杆；所述限位气缸为伸缩气缸，其设置于限位杆转动的轨迹上，当所述限位气缸活塞杆伸出时可阻挡所述限位杆运动。3.如权利要求1所述的机械手测试系统，其特征在于:所述按键气缸的按键气缸活塞杆末端设置有与所述被测产品按键相对的按压头。4.如权利要求1所述的机械手测试系统，其特征在于:所述气动马达驱动部包括转动驱动部和限位驱动部，所述转动驱动部为顺次连接的气动马达调压阀和气动马达启停阀；所述限位驱动部为顺次连接的直线气缸调压阀和限位气缸电磁阀；所述气动马达调压阀的进气口和直线气缸调压阀的进气口均连接外部气源，所述气动马达启停阀的出气口、限位气缸电磁阀的出气口分别连接所述气动马达的进气口、限位气缸的进气口。5.如权利要求4所述的机械手测试系统，其特征在于:所述按键气缸驱动部包括一按键气缸电磁阀，其进气口和出气口分别连接所述直线气缸调压阀的出气口和所述按键气缸的进气口。6.如权利要求1所述的机械手测试系统，其特征在于:所述控制器还设有输出被测产品状态的显示输出端口。7.—种基于权利要求1所述机械手测试系统的测试方法，其特征在于，其具体测试方法如下: A)控制所述控制器向所述执行部发送用于控制执行部工作的控制信号，并向所述监控部发送相应的特定脉宽的动作数字方波信号； B)控制所述监控部向被测产品发送与所述动作数字方波信号相同脉宽的请求状态方波信号； C)控制所述监控部获取被测产品发送的状态方波信号并与所述控制信号进行对比，显示检测结果。8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于:所述请求状态方波信号和状态方波信号通过所述光电耦合器进行传递。9.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于:所述动作数字方波信号的特定脉宽为3ms ο
【文档编号】G01R31/00GK105988043SQ201510049661
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月30日
【发明人】罗智庆
【申请人】惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司