一种应用在燃气表控制器自动检测系统的治具、自动检测系统和检测方法与流程

本发明涉及控制器检测领域，具体涉及一种应用在燃气表控制器自动检测系统的治具、燃气表控制器自动检测系统和检测方法。

背景技术：

目前gprs燃气表生产过程中需要对控制器进行全检，以保证再续工序控制器的完好性。检验内容有阀门控制、脉冲计数、按键检测、红外通讯、gprs联网通讯、存储电路等功能。如果采用以往人工检验的方式存在以下问题：

1.由于上述检验项目繁多，人工检验的方式操作复杂无序容易造成漏检误检。

2.每块控制器的检验数据不易追溯。

3.人工检验的方式每个人同一时间只能检一块控制器，效率低且耗费大量人力。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种应用在燃气表控制器自动检测系统的治具、燃气表控制器自动检测系统和使用自动监测系统对燃气表控制器进行检测的方法，以解决现有技术中存在的人工检测效率低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种应用在燃气表控制器自动检测系统中的治具，该治具包括：

检测区，燃气表控制器被送入该检测区进行检测；

定位装置，该定位装置具有第一托具，该第一托具用于容置燃气表控制器；

驱动装置，该驱动装置具有第一驱动部件，该第一驱动部件与所述第一托具相连接，所述第一托具受到所述第一驱动部件的驱动作用进入/离开所述检测区；

检测装置，其包括，红外模块与扫码模块，该红外模块与扫码模块位于所述检测区内；信号触发与监测模块，其与燃气表控制器通信连接；

所述驱动装置及检测装置与燃气表控制器自动监测系统的控制单元通信连接。

进一步地，治具具有机架，该机架包括：水平设置的底座；位于该水平底座两侧竖直设置的两块侧板；以及两侧分别与所述侧板顶部相连接的水平的顶板；所述底座、侧板和顶板共同围合成检测区，所述红外模块与扫码模块位于该检测区内，且当第一托具进入该检测区时，所述红外模块与扫码模块位于燃气表控制器的上方。

进一步地，定位装置还包括第二托具，该第二托具位于所述检测区内，所述红外模块与扫码模块与所述第二托具相连接。

进一步地，驱动装置还具有第二驱动部件，该第二驱动部件位于所述顶板顶部且贯穿所述顶板与所述第二托具相连接，所述第二托具受到该第二驱动部件的驱动作用上下移动，接近/远离位于所述第一托具上的燃气表控制器。

进一步或优选地，驱动装置为气压驱动装置，所述第一驱动部件为托具进出气缸，该托具进出气缸水平设置并且与所述第一托具相连接，所述第一托具受到所述托具进出气缸的驱动作用水平移动，进入/离开所述检测区。

进一步地，驱动装置为气压驱动装置，所述第一驱动部件为托具进出气缸，该托具进出气缸水平设置并且与所述第一托具相连接，所述第一托具受到所述托具进出气缸的驱动作用水平移动，进入/离开所述检测区；所述第二驱动部件为两个压动气缸组，该压动气缸组分别位于所述顶板顶部两侧，且贯穿所述顶板与所述第二托具相连接，所述第二托具受到该压动气缸组的驱动作用上下移动。

进一步地，所述压动气缸组包括两个压动气缸，该两个压动气缸通过设置连接臂相互联动。

进一步或优选地，顶板设有两个下压阻尼，该下压阻尼位置与所述压动气缸组相对应。

第二方面，本发明提供一种使用上述治具的燃气表控制器的自动检测系统，该燃气表自动监测系统包括至少一套治具，还包括控制单元、后台服务器和供电单元，所述控制单元包括：工控机，该工控机与所述红外模块、扫码模块和信号触发与监测模块通信连接；驱动控制器，该驱动控制器与驱动装置电路连接，还与所述工控机通信连接，所述工控机控制驱动控制器驱动定位装置运动；所述后台服务器与所述控制单元通信连接，所述供电单元与所述治具、控制单元和后台服务器电路连接。

第三方面，本发明提供一种利用上述燃气表控制器自动检测系统对燃气表控制器进行检测的方法，该方法包括如下步骤：

s1将待测燃气表控制器放进治具，按下启动开关开始检验；

s2燃气表控制器首先被移送至检测区；

s3扫码模块扫描燃气表控制器上的二维码，后台服务器确认二维码信息后返回给工控机；

s4信号触发与监测模块对燃气表控制器开/关阀功能进行检验，其包括燃气表控制器上电全显关阀检验和按键开阀检验；

s5信号触发与监测模块模拟按键启动燃气表控制器的红外通信功能；

s6工控机检验燃气表控制器红外通信读/写功能；

s7信号触发与监测模块模拟按键启动gprs通信上报；

s8后台服务器检验燃气表控制器的gprs通信功能；

s9信号触发与监测模块模拟脉冲走气；

s10信号触发与监测模块启动红外通信功能模拟燃气表控制器的按键反馈给工控机；

s11红外模块读取燃气表控制器表底数并进行对比；

s12信号触发与监测模块控制燃气表控制器掉电和上电；

s13信号触发与监测模块启动红外通信功能模拟燃气表控制器的按键反馈给工控机；

s14红外模块读取燃气表控制器表底数；

s15驱动控制器控制第一托具出料，检验完成。

本发明提供的应用在燃气表控制器自动检测系统的治具、燃气表控制器自动检测系统和检测方法，相比现有技术如下有益效果：

(1)只需人工上料和取料，操作流程简单；

(2)该自动检测装置能同时独立的检验多块燃气表控制器，甚至以为员工能同时操作多台设备，提高了产品生产效率降低了人工成本；

(3)根据设置的检验流程通过上位机软件和装置的信号触发监测单元自动完成检验和判定，实现自动检测的目的；

(4)将每块控制器的检验数据存到后台服务器，方便产品生命周期追溯。

附图说明

图1为本发明提供的一种应用在燃气表控制器自动检测系统的治具主视图。

图2为本发明提供的一种应用在燃气表控制器自动检测系统的治具左视图。

图3为本发明提供的使用了治具的燃气表控制器自动检测系统主视图。

图4为本发明提供的一种燃气表控制器自动检测系统控制框图。

图中：

1.第一托具2.托具进出气缸3.红外模块4.扫码模块5.信号触发与监测模块6.底座7.侧板8.顶板9.第二托具10.压动气缸组11.连接臂12.下压阻尼13.气路汇流排14.机柜15.开关按键。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和2，本发明提供的一种用于燃气表控制器自动检测系统中的治具，其包括：

检测区，在治具内构造出相应的区域，燃气表控制器被送入该检测区进行各项检测；

定位装置，在本实施例中，该定位装置具有第一托具1，该第一托具1用于容置燃气表控制器并随定位装置一起移动至检测区的指定位置，其中的容置是指容纳放置，如图1所示，在本实施例中，第一托具1为盘状结构，其顶面具有用于容置燃气表控制器的浅凹槽；

驱动装置，在本实施例中，该驱动装置具有第一驱动部件，其与第一托具1相连接，第一驱动部件驱动第一托具1做往复移动，将燃气表控制器送入检测区，或者将第一托具1移出检测区卸/装料；

检测装置，其包括，红外模块3、扫码模块4以及信号触发与监测模块5；其中，红外模块3用于与gprs燃气表控制器的红外单元进行通讯，进行表号、ip地址等参数和表底数读取；扫码模块4的作用在于，待测燃气表控制器上都贴有二维码，其内容为控制器的初始检验表号，在对控制器进行检测时，首先通过扫描二维码获取控制器的初始检验表号，区分各控制器并向检测系统的后台服务器传输相应数据，在本实施例中，扫码模块4具有扫码摄像头；

信号触发与监测模块5的作用是：

a.与自动监测系统的控制单元通讯，根据接收的指令发出触发信号和控制器信号监测，并将监测结果返回控制单元，完成检验项的检验结果判定；

b.为被测控制器供电，在本实施例中，该信号触发与监测模块5具有继电器控制，当该单元接收到工控机供电和掉电指令，来控制继电器接通和断开，完成被测控制器的供电和断电；

c.用于控制器按键信号、脉冲信号模拟触发。按键信号模拟被测控制器按键按下信号，实现按键被按下的效果，脉冲信号模拟干簧管吸合信号，实现被测控制器采样计数；

d.被测控制器阀门开关信号监测，监测阀门开关状态。

应当理解的是，信号触发与监测模块5与燃气表控制器的通信连接可以根据现有技术，如在本实施例中，信号触发与监测模块5与燃气表控制器采用导线连接，在第一托具内的相应位置具有与燃气表控制器接口相配合的探针。

应当理解的是，驱动装置与检测装置都是在自动监测系统的控制下完成相应工作，自动检测系统具有相应的控制单元，驱动装置与检测装置与该控制单元通信连接。

应当理解的是，检测区可以是一块指定的区域(即燃气表控制器与红外模块3、扫码模块4相互进行有效通信的实际区域)，也可以是通过采取一定的手段构成而成，如在本实施例中，治具具有机架，如图1、2所示，该机架包括：水平设置的底座6；位于该水平底座6两侧竖直设置的两块侧板7；以及两侧分别与所述侧板7顶部相连接的水平的顶板8；所述底座6、侧板7和顶板8共同形成两侧开口贯通的框架，围合构造成检测区。第一托具1从其中一侧进入或离开检测区，所述红外模块3与扫码模块4位于该检测区内，且当第一托具1进入该检测区时，所述红外模块3与扫码模块4位于燃气表控制器的上方。

应当理解的是，红外模块3与扫码模块4位于检测区内是通过与机架直接或间接连接的方式，如在本实施例中，定位装置还包括第二托具9，该第二托具9位于所述检测区内，红外模块3与扫码模块4与该第二托具9相连接。

由于红外通信与扫码的通信距离有限，在红外模块3与扫码模块4工作时需要与燃气表控制器邻近，在另一个实施例中，红外模块3、扫码模块4与燃气表控制器纵向排布，为避免燃气表控制器在移送过程中与红外模块3与扫码模块4发生擦碰，驱动装置还具有第二驱动部件，该第二驱动部件位于所述顶板8顶部且贯穿所述顶板8与所述第二托具9相连接，所述第二托具9受到该第二驱动部件的驱动作用上下移动，接近/远离位于所述第一托具1上的燃气表控制器。在对该第二驱动部件的控制流程中，燃气表控制器被移送至检测区后，第二驱动部件启动，移送红外模块3与扫码模块4至邻近燃气表控制器(即红外模块3与扫码模块4有效工作距离内)。

在本发明提供的治具中，驱动装置可以根据现有技术设置，如在本实施例中，驱动装置为气压驱动装置，所述第一驱动部件为托具进出气缸2，该托具进出气缸2水平设置并且与所述第一托具1相连接，所述第一托具1受到所述托具进出气缸2的驱动作用水平移动，进入/离开所述检测区。

在另一个实施例中，第二驱动部件为两个压动气缸组10，该压动气缸组10分别位于所述顶板8顶部两侧，且贯穿所述顶板8与所述第二托具9相连接，所述第二托具9受到该压动气缸组10的驱动作用上下移动。

应当理解的是，气缸元件包括了缸筒和活塞杆，如图所示，每组压动气缸的缸筒直立在顶板8上，活塞杆通过缸筒贯穿顶板8，其一端与第二托具9相连接。

设置气缸组的作用在于使第二托具9的移动更平稳，避免剧烈震动损坏红外模块3与扫码模块4元器件。为协调气缸组各气缸的运动，每组压动气缸活塞杆另一端通过设置连接臂11相互连接，使每组压动气缸相互联动。

另外，本领域技术人员还应当理解的是，气压驱动装置还包括其他一些必要的元器件，如图1和2所示，气压驱动装置还具有气路汇流排13，其作为气源还具有分流的作用。

为了进一步地减轻压动气缸运动对于第二托具9的冲击震动，顶板8设有两个下压阻尼12，该下压阻尼12位置与所述压动气缸组10相对应。如图所示，下压阻尼12位于两个压动气缸之间正对连接臂11的位置，当连接臂11随气缸活塞杆下压至下压阻尼12的位置时，下压阻尼12利用自身的阻力抵消连接臂11的冲击，进而使第二托具9平稳地在预定位置停止。

第二方面，本发明提供一种燃气表自动检测系统，包括至少一套前述的治具，如图3所示，其设置了6套治具；还包括控制单元、后台服务器和供电单元，其中：

控制单元包括，驱动控制器，其通过设置在进出气缸、压动气缸上的多个传感器完成对第一托具1、第二托具9的进出和上下控制；用于实现控制作用的元件可以为plc；本实施例提供一种实施例性的实施方式；a.当检验人员左右手同时按下任意治具上的启动开关，驱动控制器检测到启动信号并上报工控机软件，工控机启动扫码功能成功扫取表号后下发进料和下发命令给驱动控制器，驱动控制器控制启动单元进行进料和下压，通过气缸上的传感器判断治具进出是否到位并记录状态；b.当检验过程中检验人员按下急停开关时，驱动控制器会直接将第二托具9上抬并出料；c.当某一检验项未通过或者检验成功结束，则工控机会下发出料命令给驱动控制器，驱动控制器控制气动控制部分上抬第二托具9并出料；

工控机，工控机通过工控机软件与红外模块3、扫码模块4、信号触发与检测单元和驱动控制器通讯，根据工控机软件设置的检验流程实现并行自动的燃气表控制器检验和判定，并通过tcp/ip的方式与后台服务器通讯，保存检验数据；工控机软件进行通信的方式可以根据现有技术，如在本实施例中，采用rs232的方式；

后台服务器与控制单元通信连接，用于燃气表控制器检验项检验数据保存，与燃气表控制器进行gprs通讯，完成被测控制器gprs通讯数据上报和根据通讯协议完成命令下发。

供电单元是为整个自动检验装置供电，包括为工控机、扫码模块4、信号触发与检测模块及驱动控制器等部分供电。通过电源转换完成各部分所需的供电电压。并且每个治具都得单独供电电源通路，并可以调节显示电压值，方便各被测控制器单独检验，并防止各测试的干扰和短路。

应当理解的是，本领域技术人员可以根据现有技术设置一些其他部件，如图3中所示的将上述自动检测系统的元件置于机柜14中，机柜具有操作台面，其具有开关按键15，其可以具有总启动检测程序及紧急停止功能。

第三方面，本发明提供了一种利用上述燃气表控制器自动检测系统对燃气表控制器进行自动检测的方法，其包括如下步骤：

s1将待测燃气表控制器放进治具，按下启动开关开始检验；

s2燃气表控制器首先被移送至检测区；

s3扫码模块4扫描燃气表控制器上的二维码，后台服务器确认二维码信息后返回给工控机；

s4信号触发与监测模块5对燃气表控制器开/关阀功能进行检验，其包括燃气表控制器上电全显关阀检验和按键开阀检验；

s5信号触发与监测模块5模拟按键启动燃气表控制器的红外通信功能；

s6工控机检验燃气表控制器红外通信读/写功能；其包括了如下子步骤，s61红外模块3启动读取控制器的表编号；s62红外模块3设置网络ip参数；s63红外模块3读取控制器表底数并记录；

s7信号触发与监测模块5模拟按键启动gprs通信上报；

s8后台服务器检验燃气表控制器的gprs通信功能；其包括了如下子步骤，s81后台服务器下发认证成功指令给控制器；s82后台服务器下发读取iccdi指令给控制器；s83控制器上报iccdi号；s84后台服务器下发读取信号强度指令；s85控制器上报信号强度值；s86后台服务器下发断网指令；

s9信号触发与监测模块5模拟脉冲走气；

s10信号触发与监测模块5启动红外通信功能模拟燃气表控制器的按键反馈给工控机；

s11红外模块3读取燃气表控制器表底数并进行对比；

s12信号触发与监测模块5控制燃气表控制器掉电和上电；

s13信号触发与监测模块5启动红外通信功能模拟燃气表控制器的按键反馈给工控机；

s14红外模块3读取燃气表控制器表底数；

s15驱动控制器控制第一托具1出料，检验完成。

其中：

步骤s3中，具体过程为，工控机接收到plc的启动信号后会向对应治具上的扫码模块4发送扫码命令，该扫码模块4扫码成功后会返回给工控机软件，工控机获取表号后后会在后台服务器建立检验信息并存储，然后工控机发送命令给plc；

步骤s4中，控制器上电全显关阀检验为检验关阀电路部分，当工控机收到plc控制第一托具1进料成功的反馈后，工控机会发送上电命令给治具上的信号触发与监测模块5，其接收到上电命令后会为控制器供电，当检测到控制器的关阀信号(控制器上电会关阀)后会将成功关阀的结果反馈到工控机软件，工控机将检验结果保存到后台服务器；按键开阀检验为检验按键电路和开阀电路部分，当工控机接收到上一项检验成功的反馈后，工控机发送按键开阀命令给信号触发与监测模块5，其模拟按键信号，控制器检测到按键信号后会启动发开功能，当信号触发与监测模块5检测到开阀信号后会反馈成功开阀信息到工控机；

步骤s5中，工控机下发按键启动红外功能给信号触发与监测模块5，其模拟两次按键按下的信号去触发控制器启动红外通信功能，并将完成模拟按键两次反馈给工控机，以便工控机进行下一项检验操作；

步骤s61中，分别为检验被测控制器红外通信读和写的功能；前者具体为，工控机将读表编号命令以rs232方式发送给红外模块3，其通过红外通信方式转发给被测控制器，被测控制器解析命令将保存的表编号通过红外通信方式上报给红外模块3，红外模块3通过rs232方式将表编号转发给工控机，工控机将该项检验内容和结果保存到后台服务器；后者具体为，工控机将表编号以rs232方式发送给红外模块3，其通过红外通信的方式转发给被测控制器，控制器解析命令将原保存的表编号替换为命令里的表编号，再通过红外通信方式将成功设置信息发送给红外模块3，红外模块3通过rs232方式将该信息转发给工控机；

步骤s62中，分别为检验被测控制器红外通信写功能和被测控制器红外通信读功能、校验上部红外写功能以及存储部分；前者具体为，工控机将包含有网络ip参数的设置命令以rs232方式发送给红外模块3，其通过红外通信方式转发给被测控制器，控制器解析命令将原保存的ip参数替换为命令里的ip参数，再通过红外通信方式将成功设置信息发送给红外模块3，红外模块3通过rs232方式将该信息转发给工控机，工控机将该项检验内容和结果保存到后台服务器；后者具体为，工控机将读网络ip命令以rs232方式发送给红外模块3，其通过红外通信方式转发给被测控制器，被测控制器解析命令将保存的网络ip参数通过红外通信方式上报给红外模块3，红外模块3通过rs232方式将网络ip参数转发给工控机，工控机与上步写的网络ip参数对比判读；

步骤s63具体为检验被测控制器红外通信读功能并为后序步骤脉冲采样校验做准备，工控机将读表底数(控制器保存的总的走气量)命令以rs232方式发送给红外模块3，其通过红外通信方式转发给被测控制器，被测控制器解析命令将保存的表底数通过红外通信方式上报给红外模块3，红外模块3通过rs232方式将表底数转发给工控机，工控机将该表底数保存；

步骤s7具体为检验控制器按键电路和长按键功能，工控机下发按键5秒命令给信号触发与监测模块5，该模块模拟按键按下5秒的信号去触发控制器启动gprs通信并上报功能，并将完成模拟按键两次反馈给工控机，控制器通过gprs方式与后台服务器通信，工控机与后台服务器通信检测控制器与后台通信结构；

步骤s8其作用为检验控制器gprs通信收发功能，具体过程为，后台服务器通过gprs通信方式向控制器获取iccid(sm卡的固有标识表号)号；控制器将iccid号上报给后台服务器由其保存；后台服务器通过gprs通信方式向控制器获取通信信号强度；控制器将信号强度上报给后台服务器由其保存；后台服务器给被测控制器发送断开gprs联网命令并记录该项检验内容和结果，控制器断开并关闭gprs通信；

步骤s9作用为检验脉冲采样电路和功能，具体的，工控机给信号触发与监测模块5下发模拟脉冲走起0.3方命令，该模块通过高低电平变化并配合控制器程序的采样周期模拟脉冲走气信号，模拟完成信号触发与监测模块5将完成信息反馈给工控机软件；

步骤s10具体为，工控机下发按键启动红外通信功能给信号触发与监测模块5，该模块模拟两次按键按下的信号去触发控制器启动红外通信功能，并将完成模拟按键两次反馈给工控机，以便工控机进行下一检验操作；

步骤s11作用是检验被测控制器红外通信读功能、存储电路功能和脉冲采样电路功能，具体的，工控机将读表底数命令以rs232方式发送给红外模块3，红外模块3通过红外通信方式转发给被测控制器，其解析命令将保存的表底数通过红外通信方式上报给红外模块3，红外模块3通过rs232方式将表底数转发给工控机，工控机将该表底数与工控机保存的表底数对比是否差0.3，如果是侧脉冲采样电路和存储电路正常；

步骤s12具体过程为，工控机发送掉电命令给信号触发与监测模块5，该模块为控制器掉电，当监测到掉电成功后将信息反馈给工控机；工控机发送上电命令给信号触发与监测模块5，该模块为控制器上电，当监测到上电成功后将信息反馈给工控机；

步骤s13具体过程为，工控机下发按键启动红外通信功能给信号触发与监测模块5，该模块模拟两次按键按下的信号去触发控制器启动红外通信功能，并将完成模拟按键两次反馈给工控机，以便工控机进行下一检验操作；

步骤s14作用是检验控制器存储电路掉电不丢失功能，具体过程为，工控机将读表底数命令以rs232方式发送给红外模块3，其通过红外通信方式转发给被测控制器，被测控制器解析命令将保存的表底数通过红外通信方式上报给红外模块3，红外模块3通过rs232方式将表底数转发给工控机，工控机对比上次读到的表底数如果一致侧该项检验通过，并判定被测控制器检验合格；

步骤s15具体过程为，工控机给信号触发与监测模块5发送复位命令，复位该治具上的工装状态，等待下一块控制器的检验；复位过程为，工控机发送命令给plc，去控制plc驱动气动接口进行第一托具1移出(如果有第二托具9则先将其上抬)，移出到量后气缸上的传感器会将信号返回给plc，plc将完成该操作的信号返回给工控机软件。

上述步骤，s3-s14中任意一步如果检测未通过，工控机控制驱动控制器退料。

上述步骤，s3-s14中每一步骤完成后，工控机将该检验内容和结果都保存到后台服务器。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。