专利名称：一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测电器组合开关耐久性的装置，具体来说是涉及一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置。
背景技术：
目前，电器组合开关在各个行业和领域已经广泛应用，尤其是汽车领域由转向灯、 仪表转向指示灯、危险报警灯开关、灯光、水器开关总成的组合开关耐久性能要求更高，因为用户使用非常频繁，但是目前对组合开关耐久性试验都是通过人工进行的，这既浪费人力又不能保证组合开关的可靠性。不论是国家鉴定标准还是在实际生产中，对于电器组合开关耐久性试验方法的研究具有非常重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置，是由人机界面进行工业机器人初始化以及程序的编写和输出， 下载到机器人控制器，通过机器人控制组合开关动作，工业机器人的操作代替人工劳作，经过电参数仪表采集组合开关各点的电阻参数，通过RS-485通信实时的在检测柜上显示，从而实现电器组合开关耐久性试验的自动化操作和控制。本发明采用的技术方案是本发明包括控制柜、检测柜和操作台连接而成，其中所述控制柜从上至下依次设置有PC机显示器、鼠标和键盘、PC机主机；所述检测柜设置有总控系统、LED显示板、工作信号灯、报警信号灯、停止信号灯、开始按钮、暂停按钮、恢复按钮和急停按钮；所述操作台其台面上设置有机器人和末端执行器、操作台内设置有电阻测量仪和伺服控制系统；电阻测量仪通过信号线与总控系统连接。所述的伺服控制系统包括两个PLC控制器、两个通信模块和大臂伺服放大器，小臂伺服放大器，丝杠伺服放大器和自转伺服放大器；通信方式选择RS-485通信，两个通信模块分别插入到各自的PLC控制器中，两个PLC控制器之间相互有通信，每个PLC控制器的 I/O分配有不同的功能；第一 PLC控制器分别与大臂伺服放大器和小臂伺服放大器通过信号线连接，第二个PLC控制器分别与丝杠伺服放大器和自转伺服放大器通过信号线连接； 自转伺服放大器，丝杠伺服放大器，小臂伺服放大器和大臂伺服放大器，分别控制各自的自转电机，丝杠电机，小臂电机和大臂电机，四个伺服放大器与四个伺服电机一起构成伺服系统，控制机器人的运动。所述的控制柜与伺服控制系统之间通过信号线连接，通过PC机主机上的人机界面进行位置初始化，锁定，程序的写入，控制柜的侧面有电源线和通信线的接口，中间经232 转485适配器进行数据的转换，经过两个通信模块将数据下载到各自的PLC控制器。所述的机器人为SCARA工业机器人，工业机器人转轴光杆上安装有能拆卸的各种
3结构的末端执行器。所述的末端执行器为上下、摆动和旋转运动的末端执行器，用螺钉固定在工业机器人转轴光杆上。所述的总控系统包括单片机芯片ATMEGA16、显示芯片U4-74ALS573和通信芯片 TO-SJA1000，完成数据采集，电阻测量仪放置在操作台内部，用于测量组合开关在试验各状态下的电阻值，并将组合开关测试数据通过信号线传送到检测柜中的总控系统，经过总控系统的计算处理，组合开关电阻值在LED显示板上实时显示。本发明具有的有益效果是采用本发明能够完成车门组合开关、雨刷、方向灯组合开关的耐久性试验检测，能准确测试常用电器组合开关的耐久性能，本发明适用于各种电器组合开关耐久性检测。本发明结构简单、安全可靠，实现自动化控制，效率较高、性能可能、操作和维修方便。
图1是电器组合开关耐久性检测装置总体结构图。图2是图1的俯视图。图3是上下运动末端执行器的结构图。图4是摆动运动末端执行器的结构图。图5是旋转运动末端执行器的结构图。图6是伺服控制系统电路图。图7是总控系统电路图；图中，1、控制柜，2、PC机主机，3、鼠标和键盘，4、PC机显示器，5、末端执行器，6、压力传感器，7、接近传感器，8、自转电机(HC-KFE43)，9、丝杠电机，10、小臂电机，11、大臂电机，12、螺栓，13、电阻测量仪，14、检测柜，15、总控系统，16,LED显示板，17、工作信号灯，18、 报警信号灯，19、停止信号灯，20、开始按钮，21、暂停按钮，22、恢复按钮，23、急停按钮，24、 机器人，25、操作台，26、大臂伺服放大器(MR-E-40A)，27、小臂伺服放大器，28、丝杠伺服放大器，29、自转伺服放大器，30、PLC控制器(FXls-30MT)2个，31、通信模块(FX485-BD) 2个。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。如图1，2所示，包括控制柜1、检测柜14和操作台25连接而成，其中所述控制柜1 从上至下依次设置有PC机显示器4、鼠标和键盘3、PC机主机2。所述检测柜14 设置有总控系统15、LED显示板16、工作信号灯17、报警信号灯 18、停止信号灯19、开始按钮20、暂停按钮21、恢复按钮22和急停按钮23。所述操作台25 其台面上设置有机器人M和末端执行器5，机器人M各个转轴上分别安装有自转电机8、丝杠电机9、小臂电机10、大臂电机11，操作台25内设置有电阻测量仪13和伺服控制系统；电阻测量仪13通过信号线与总控系统15连接。所述的控制柜1与伺服控制系统之间通过信号线连接，通过PC机主机2上的人机界面进行位置初始化，锁定，程序的写入，控制柜1的侧面有电源线和通信线的接口，中间经232转485适配器进行数据的转换，经过两个通信模块31将数据下载到各自的PLC控制器30。所述的机器人M为SCARA工业机器人，工业机器人转轴光杆上安装有能拆卸的各种结构的末端执行器5。如图6所示，所述的伺服控制系统，包括两个PLC控制器30、两个通信模块31和大臂伺服放大器26，小臂伺服放大器27，丝杠伺服放大器观和自转伺服放大器四；通信方式选择RS-485通信，两个通信模块31分别插入到各自的PLC控制器30中，两个PLC控制器 30之间相互有通信，每个PLC控制器的I/O分配有不同的功能；第一 PLC控制器30分别与大臂伺服放大器26和小臂伺服放大器27通过信号线连接，第二个PLC控制器30分别与丝杠伺服放大器观和自转伺服放大器四通过信号线连接；自转伺服放大器四，丝杠伺服放大器28，小臂伺服放大器27和大臂伺服放大器沈，分别控制各自的自转电机8，丝杠电机 9，小臂电机10和大臂电机11，四个伺服放大器与四个伺服电机一起构成伺服系统，控制机器人M的运动。所述的末端执行器5为上下、摆动和旋转运动的末端执行器，分别如图3，4，5所示，用螺钉固定在工业机器人转轴光杆上。如图7所示，所述的总控系统15包括单片机芯片ATMEGA16、显示芯片 U4-74ALS573和通信芯片TO-SJA1000，完成数据采集，电阻测量仪13放置在操作台25内部，用于测量组合开关在试验各状态下的电阻值，并将组合开关测试数据通过信号线传送到检测柜14中的总控系统15，经过总控系统15的计算处理，组合开关电阻值在LED显示板 16上实时显示。具体的工作过程为，通过PC机显示器上的人机界面进行机器人对位置初始化，并锁定，经过PC机主机2上的232串口再经232转485适配器和通信模31块下载到PLC控制器30中，控制柜1的侧面有电源线和通信线的接口，完成机器人M位置初始化。按照国家组合开关技术条件，要进行100000次耐久性试验的要求，在人机界面上通过鼠标和键盘 3在循环次数中输入100000，在PC机显示器4上点击确定后关于动作顺序和相应参数的程序经过PC机主机2上的232串口再经232转485适配器和通信模块31下载到PLC控制器 30中；PLC控制器30为可编程逻辑控制器，一端与通信模块31输出连接，接收人机界面的参数和命令，并对数据按照通信协议进行处理；另一端和大臂伺服放大器26、小臂伺服放大器27、丝杠伺服放大器28、自转伺服放大器四连接以控制自转电机8，丝杠电机9，小臂电机10，大臂电机11的运动。大臂伺服放大器沈、小臂伺服放大器27、丝杠伺服放大器 28、自转伺服放大器四用于位置控制和速度控制，或位置控制和速度控制的切换，它们与四个伺服电机一起构成伺服控制系统；在末端执行器5底部和内侧安装有压力传感器6和接近传感器7，压力传感器6检测末端执行器5和组合开关接触时产生的压力大小，接近传感器7检测组合开关的移动信息和存在信息转换为电器信号，便于PLC控制器30的控制；PLC控制器30接收压力传感器 6和接近传感器7的数据和信号，并与PLC控制器30缓存中数据进行比较，对整个系统作出正确的控制；检测柜14上有工作信号灯17、报警信号灯18和停止信号灯19，对应颜色为黄色、 红色和绿色分别表示检测中、故障报警和检测任务完成。控制按钮有急停按钮23、开始按钮
520、暂停按钮21和恢复按钮22，其中急停按钮23用于出现故障时及时切断设备电源，保护设施安全。 在组合开关耐久性试验过程中，根据PLC控制器30中的计数器计算循环次数，并通过通信模块31再经232转485适配器将次数的结果上传导人机界面，操作者可以实时看到当前动作循环次数，查询上次结束时动作次数。
权利要求
1.一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置，其特征在于包括控制柜(1)、检测柜 (14)和操作台(25)连接而成，其中所述控制柜(1)从上至下依次设置有PC机显示器0)、鼠标和键盘(3)、PC机主机⑵；所述检测柜(14)设置有总控系统(15)、LED显示板(16)、工作信号灯(17)、报警信号灯(18)、停止信号灯(19)、开始按钮(20)、暂停按钮(21)、恢复按钮(22)和急停按钮(23)；所述操作台0 其台面上设置有机器人(24)和末端执行器(5)，操作台0 内设置有电阻测量仪(13)和伺服控制系统；电阻测量仪(13)通过信号线与总控系统(15)连接。
2.根据权利要求1所述的一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置，其特征在于 所述的伺服控制系统，包括两个PLC控制器、两个通信模块和大臂伺服放大器06)，小臂伺服放大器(27)，丝杠伺服放大器08)和自转伺服放大器09)；通信方式选择RS-485通信，两个通信模块分别插入到各自的PLC控制器中，两个PLC控制器之间相互有通信，每个 PLC控制器的I/O分配有不同的功能；第一 PLC控制器分别与大臂伺服放大器06)和小臂伺服放大器(XT)通过信号线连接，第二个PLC控制器分别与丝杠伺服放大器08)和自转伺服放大器09)通过信号线连接；自转伺服放大器( )，丝杠伺服放大器( )，小臂伺服放大器(27)和大臂伺服放大器( )，分别控制各自的自转电机(8)，丝杠电机(9)，小臂电机(10)和大臂电机(11)，四个伺服放大器与四个伺服电机一起构成伺服系统，控制机器人 (24)的运动。
3.根据权利要求1所述的一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置，其特征在于 所述的控制柜(1)与伺服控制系统之间通过信号线连接，通过PC机主机(2)上的人机界面进行位置初始化，锁定，程序的写入，控制柜(1)的侧面有电源线和通信线的接口，中间经 232转485适配器进行数据的转换，经过两个通信模块将数据下载到各自的PLC控制器。
4.根据权利要求1所述的一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置，其特征在于 所述的机器人04)为SCARA工业机器人，工业机器人转轴光杆上安装有能拆卸的各种结构的末端执行器(5)。
5.根据权利要求3所述的一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置，其特征在于 所述的末端执行器( 为上下、摆动和旋转运动的末端执行器，用螺钉固定在工业机器人转轴光杆上。
6.根据权利要求1所述的一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置，其特征在于所述的总控系统(15)包括单片机芯片ATMEGA16、显示芯片U4-74ALS573和通信芯片 TO-SJA1000，完成数据采集，电阻测量仪(13)放置在操作台05)内部，用于测量组合开关在试验各状态下的电阻值，并将组合开关测试数据通过信号线传送到检测柜(14)中的总控系统(15)，经过总控系统(15)的计算处理，组合开关电阻值在LED显示板(16)上实时显 示。
全文摘要
本发明公开了一种检测电器组合开关耐久性的机器人装置。本发明包括控制柜、检测柜和操作台连接而成，其中控制柜从上至下依次设置有PC机显示器、鼠标和键盘、PC机主机；检测柜设置有总控系统、LED显示板、工作信号灯、报警信号灯、停止信号灯、开始按钮、暂停按钮、恢复按钮和急停按钮；操作台上设置有机器人和末端执行器、操作台内设置有电阻测量仪和伺服控制系统；电阻测量仪通过信号线与总控系统连接。本发明能够完成车门组合开关、雨刷、方向灯组合开关的耐久性试验检测，能准确测试常用电器组合开关的耐久性能，适用于各种电器组合开关耐久性检测。本发明结构简单、安全可靠，实现自动化控制，效率较高、性能可能、操作和维修方便。
文档编号G01R31/327GK102331553SQ201110039810
公开日2012年1月25日 申请日期2011年2月17日 优先权日2011年2月17日
发明者徐飞亮, 赵亮, 邵彩云 申请人:浙江大学