【正文】 I 題 目 車用電磁繼電器后端制程計(jì)算機(jī)量測(cè)與控制系統(tǒng)研制 英文題目 Development of a Computer Measurement and Control System for Backend Processes of Automobile Electromagic Relays 摘 要 國內(nèi)許多車用電磁繼電器制造商均沒有車用電磁繼電器裝配及檢測(cè)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，僅能依賴人工做逐一檢測(cè)及裝配，不僅耗費(fèi)時(shí)間及人力成本，而且生產(chǎn)速度慢、產(chǎn)品質(zhì)量不 穩(wěn)定。另外，面對(duì)淡旺季或訂單多寡狀況，人力的調(diào)節(jié)問題很難處理。因此，本文主要目的在研制一套適于車用電磁繼電器裝配及檢測(cè)自動(dòng)化設(shè)備計(jì)算機(jī)量測(cè)與控制系統(tǒng)，協(xié)助車用電磁繼電器制造商將生產(chǎn)制程自動(dòng)化，提升生產(chǎn)速度及產(chǎn)品質(zhì)量。 此計(jì)算機(jī)量測(cè)與控制系統(tǒng)硬件架構(gòu)采用由 RS485 總線、個(gè)人電腦及自行設(shè)計(jì) PIC 控制模塊所建構(gòu)成分布式監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)，其中 PC 當(dāng)主控制器及以 PIC 控制模塊為奴控制器，其中 PIC 控制模塊包含自行設(shè)計(jì)檢測(cè)及驅(qū)動(dòng)電路。而軟件部分包含以 LabVIEW 設(shè)計(jì) PC 端監(jiān)控程序及 PIC 控制 模塊控制、通訊及量測(cè)程序。系統(tǒng)經(jīng)測(cè)試，可達(dá)成裝配及檢測(cè)自動(dòng)化控制，且檢測(cè)數(shù)據(jù)可傳送至計(jì)算機(jī)端存文件供建立產(chǎn)品履歷。檢測(cè)功能可達(dá)成電磁繼電器電氣接腳受力測(cè)試及電氣特性量測(cè)，滿足合作廠商需求。 關(guān)鍵詞： 車用電磁繼電器；分布式監(jiān)控；計(jì)算機(jī)量測(cè)與控制；電氣特性量測(cè)；接腳受力測(cè)試 II Abstract Many automobile electromagic relay manufacturers lack automated assembling and measurement equipment, and the assembly and measurement processes can only rely on handwork. Thus, not only the cost in both time consuming and man power is large, but also the production speed is very slow and the product quality is quite unstable. Therefore, the main purpose of this thesis is to develop a puter measurement and control system for automated assembly and measurement of automobile electromagic relays. It can help manufacturers automate the production process and promote production speed and product quality. The developed puter measurement and control system in this thesis employs the distributed monitoring and control system architecture which consists of a RS485 bus, a personal puter (PC) and several selfdesigned PIC control modules being include measurement and driving circuits, and the PC plays the role of master controller and the PIC control modules play the roles of slave controllers. Besides, the developed software include the monitoring and control program in PC designed by using LabVIEW package and the control, measurement and munication programs in the PIC modules. The experiments approve that the developed system not only can functionally approach the automation in assembly and measurement, but also can successfully transmitte measured datum to PC and save them as the usage of product resume. Furthermore, the measurement function can implement force sustain test on electrical terminal and electrical characteristic measurement for the Carused electromagic relay. Keywords: Carused electromagic relay 。 Distributed monitoring。Computer Measurement and Control 。 Electrical Characteristics Measurement。Pin force test III 目 錄 摘 要 ................................................... I Abstract ................................................... II 第 1 章 緒論 ................................................. 5 前言 ....................................................... 5 研究動(dòng)機(jī)與目的 ............................................. 5 車用電磁繼電器簡(jiǎn)介 ......................................... 6 參考文獻(xiàn) ................................................... 8 論文架構(gòu) ................................................... 8 第二章 產(chǎn)線加工站配置與各站動(dòng)作流程 ........................... 9 第一站：半成品自動(dòng)進(jìn)料 .................................... 11 第二站：電氣接點(diǎn)視覺檢測(cè) .................................. 13 第三站：外蓋進(jìn)料與自動(dòng)上蓋 ................................ 14 第四站：外蓋側(cè)壓 .......................................... 16 第五、六站：繼電器端子撞擊測(cè)試 ............................ 18 第七、八站：電氣特性量測(cè) .................................. 20 第九站：不良品出料、分類 .................................. 22 第十站：良品雷射標(biāo)印及出料 ................................ 24 第三章 計(jì)算機(jī)量測(cè)與控制 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .......................... 26 分布式監(jiān)控系統(tǒng)硬件架構(gòu) .................................... 27 PIC 控制模組 ............................................... 28 RS485 串行通訊電路 ......................................... 32 繼電器端子撞擊測(cè)試電路 .................................... 33 繼電器驅(qū)動(dòng) /檢知電路 ....................................... 34 接點(diǎn)阻值檢測(cè)電路 .......................................... 34 線圈阻值檢測(cè)電路 .......................................... 36 分度盤直流馬達(dá)控制電路 .................................... 37 第四章 計(jì)算機(jī)量測(cè)與控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................... 39 通訊協(xié)議 .................................................. 39 IV 監(jiān)控軟件程序設(shè)計(jì) .......................................... 44 PIC 控制模組量測(cè)方法 ....................................... 47 繼電器端子壓力測(cè)試 .................................. 47 啟動(dòng) //釋放電壓量測(cè) .................................. 48 啟動(dòng) //釋放時(shí)間量測(cè) .................................. 50 接點(diǎn)阻 值量測(cè) ........................................ 52 線圈阻值量測(cè) ......................................... 54 第五章 量測(cè)結(jié)果與討論 ...................................... 56 量測(cè)結(jié)果 .................................................. 56 量測(cè)重復(fù)性與精確性討論 .................................... 68 第 6 章 結(jié)論及未來展望 ...................................... 73 結(jié)論 ...................................................... 73 未來展望 .................................................. 73 參考文獻(xiàn) .................................................. 74 附錄 A ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 5 第 1 章 緒論 前言 近年來，隨著市場(chǎng)的多樣化需求及生產(chǎn)成本的提升，國內(nèi)許多車用電子零件的制造商紛紛外 移，留在國內(nèi)的制造商唯有提升自己產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、功能及產(chǎn)品質(zhì)量，才有辦法生存下來。 目前制造車用繼電器的小型公司大量投入產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)，不斷的提升競(jìng)爭(zhēng)力，建立小量多樣的產(chǎn)品線。但隨著主要客戶群的改變，市場(chǎng)的變化，為了滿足客戶需求及產(chǎn)能，必需將制程都改由自己廠內(nèi)完成，以確保質(zhì)量的穩(wěn)定。汽車零件制造商積極且急欲將車用繼電器產(chǎn)線自動(dòng)化，藉此向客戶證明制程能力，并于短時(shí)間內(nèi)提升自動(dòng)化生產(chǎn)程度，滿足客戶產(chǎn)能需求。 研究動(dòng)機(jī)與目的 目前，國內(nèi)某些制造車用電磁繼電器的小公司或上市公司均沒有車用電磁繼電器自動(dòng)化生產(chǎn)的自 動(dòng)化設(shè)備，僅能以人工方式逐一進(jìn)行繼電器的裝配及各項(xiàng)電氣特性或機(jī)械特性測(cè)量，量測(cè)結(jié)果為良品才由人工包裝出貨，因此相當(dāng)耗費(fèi)人力及時(shí)間，另外，在面對(duì)淡旺季或訂單多寡狀況，人力的調(diào)節(jié)問題也很難處理。國內(nèi)某汽車零件制造商現(xiàn)行車用繼電器組立裝配流程如圖 1 所示，圖中大部份制程均為手工組裝，只有端子壓力測(cè)試單站自動(dòng)化及量測(cè)標(biāo)印單站自動(dòng)化，離全線組裝 (含量測(cè) )自動(dòng)化尚有很大努力空間。另外，現(xiàn)有端子壓力測(cè)試機(jī)臺(tái)亦存在暫用空間過大、整合不易或整合費(fèi)用比重新設(shè)計(jì)費(fèi)用高等問題。 6 圖 1 車用繼電器組立裝配流程圖 因此，本研究主要目的研制「車用電磁繼電器檢測(cè)及裝配自動(dòng)化系統(tǒng)」監(jiān)控系統(tǒng)，整合車用繼電器后段制程產(chǎn)線，達(dá)成繼電器半成品 3 自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)上蓋、端子壓力測(cè)試、電器特性量測(cè) 、不良品自動(dòng)分類、良品雷射標(biāo)印及出料、量測(cè)數(shù)據(jù)存盤后段制程生產(chǎn)自動(dòng)化。 車用電磁繼電器簡(jiǎn)介 汽車零件制造商提供的車用電磁繼電器 (型號(hào)為 80603)，其半成品 3 如圖 .2 所示，繼電器線圈額定電壓為 DC24V，接點(diǎn)型態(tài)為 1a、 1b、 1c 型式。 7 圖 2 車用電磁繼電器半成品 3 本研