【正文】 ........ 33 繼電器驅(qū)動(dòng) /檢知電路 ....................................... 34 接點(diǎn)阻值檢測電路 .......................................... 34 線圈阻值檢測電路 .......................................... 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 控制模組量測方法 ....................................... 47 繼電器端子壓力測試 .................................. 47 啟動(dòng) //釋放電壓量測 .................................. 48 啟動(dòng) //釋放時(shí)間量測 .................................. 50 接點(diǎn)阻 值量測 ........................................ 52 線圈阻值量測 ......................................... 54 第五章 量測結(jié)果與討論 ...................................... 56 量測結(jié)果 .................................................. 56 量測重復(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。 關(guān)鍵詞： 車用電磁繼電器；分布式監(jiān)控；計(jì)算機(jī)量測與控制；電氣特性量測；接腳受力測試 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 。 此計(jì)算機(jī)量測與控制系統(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)檢測及驅(qū)動(dòng)電路。I 題 目 車用電磁繼電器后端制程計(jì)算機(jī)量測與控制系統(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自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，僅能依賴人工做逐一檢測及裝配，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。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、通訊及量測程序。 Distributed monitoring。 5 第 1 章 緒論 前言 近年來，隨著市場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)品競爭力、功能及產(chǎn)品質(zhì)量，才有辦法生存下來。 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)械特性測量，量測結(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，在面對淡旺季或訂單多寡狀況，人力的調(diào)節(jié)問題也很難處理。 車用電磁繼電器簡介 汽車零件制造商提供的車用電磁繼電器 (型號為 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。 (4)啟動(dòng)時(shí)間 (Operate time)：驅(qū)動(dòng)電路推動(dòng)繼電器激磁，接點(diǎn)由常閉到常開閉合的時(shí)間。諸項(xiàng)電氣規(guī)格如表 1 所示： 表 1 車用電磁繼電器電氣規(guī)格 電器特性 電氣規(guī)格 啟動(dòng)電壓 ≦ 16V 釋放電壓 ~ 8 啟動(dòng)時(shí)間 10ms? 釋放時(shí)間 10ms? 接點(diǎn)阻值 (NO) 10?? 接點(diǎn)阻值 (NC) 10?? 線圈阻值 320 10%?? 參考文 獻(xiàn) 遍尋市場上能測量汽車用繼電器電氣 /機(jī)械規(guī)格的儀器 [17]，這些量測儀器、專利或文獻(xiàn)普遍存在單項(xiàng)儀器均只能測量汽車零件制造商所需量測規(guī)格其中部份規(guī)格、沒提供任何電路或售價(jià)非常昂貴問題。文 獻(xiàn) [1415]探討雷射標(biāo)印性能及算法。 第三章 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 此章節(jié)說明此系統(tǒng)硬件架構(gòu)，設(shè)計(jì)控制電路、通訊電路及檢測電路。 9 第二章 產(chǎn)線加工站配置與各站動(dòng)作流程 為利于說明車用繼電器檢測及裝配自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本節(jié)就各加工站控制程序動(dòng)作流程配合此系統(tǒng)加工站配置及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) (不屬本文研究范圍 )方式做說明。第一加工站為半成品自動(dòng)進(jìn)料，第二加工站為電氣接點(diǎn)錯(cuò)位及間隙視覺檢測，第三加工站為外蓋進(jìn)料與自動(dòng)上蓋，第四加工站為外蓋測壓，第五、六加工站為電氣接腳撞擊測試，第七、八加工站為電氣特性量測，第九加工站為不良品出料，第十加工站為雷射標(biāo)印及成品出料，機(jī)臺(tái)設(shè)計(jì)圖如圖 6 所示。 12 圖 7 第一站機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 13 圖 8 第一站加工動(dòng)作流程圖 第二站：電氣接點(diǎn)視覺檢測 第二站主要功能為電氣接點(diǎn)間隙及錯(cuò)位視覺檢測，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 9 所示。外蓋由人工放入進(jìn)料坡道頂端，當(dāng)外蓋順著坡道滑下至末端時(shí)，進(jìn)料傳感器感測有料，則夾料缸延 z方向伸出夾取外蓋后縮回，移載缸延 x方向移動(dòng)到上蓋點(diǎn)，移載缸到達(dá)上蓋點(diǎn)時(shí)，夾料缸延 z方向伸出進(jìn)行上蓋，上蓋完畢則夾料缸縮回，移載缸回原點(diǎn)，等待下次的上蓋。側(cè)壓完畢，側(cè)壓缸縮回回點(diǎn)，等待下次側(cè)壓。撞擊后，電氣接腳陷入情況判斷是利用安置于撞擊缸側(cè)面線性位移傳感器來檢測，線性位移傳感器設(shè)計(jì)有可伸縮探針，其設(shè)置位置使探針頂端在電氣接腳未陷入狀態(tài)時(shí)緊臨分度盤底面 19 但未觸及；在電氣端子陷入狀態(tài)時(shí)探針頂端則因觸及分度盤底面而縮入。 圖 14 第五、六站機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 20 圖 15 第五、六站加工動(dòng)作流程圖 第七、八站：電氣特性量測 第七站功能為繼電器啟動(dòng)電壓、啟動(dòng)時(shí)間、釋放電壓、釋放時(shí)間量測電氣特性量測，第八站功能為線圈阻值及接點(diǎn)阻值電氣特性量測。第七、八站加工動(dòng)作流程如圖 18所示。不良品出料模塊主要是由一勾料缸、鉤料桿、不良品出料坡道 A、不良品出料坡道 B(分 3 區(qū) )、串聯(lián)式雙氣壓缸 (A、 B)所構(gòu)成，如圖 19 所示。雷射標(biāo)印及成品出料模塊主要是由一勾料缸、鉤料桿、良品出料坡道及雷射標(biāo)印機(jī)所構(gòu)成，如圖 21 所示。 (2)可量測規(guī)格項(xiàng)目包含啟動(dòng)電壓、釋放電壓、啟動(dòng)時(shí)間、釋放時(shí)間、接點(diǎn)阻值 (NO、 NC)及線圈阻值等項(xiàng)目。 在控制器的選用上，表 2 為 PLC 與 PIC 控制器比較表， PLC 與 PC 聯(lián)機(jī)需透過 OPC Server， PIC 則不用。加工站氣壓缸、分度盤直流馬達(dá)及步進(jìn)馬達(dá)均由 PIC 控制模塊控制。茲將 PIC 控制模塊、 28 RS232/RS485 轉(zhuǎn)換器、電氣接腳撞擊測試電路、接點(diǎn)阻值檢測電路、線圈阻值檢測電路、直流馬達(dá)控制電路等功能 。在圖 28 中， J9 外接 8 個(gè)LED 燈，做系統(tǒng)燈號顯示， J2 接 RS485 BUS，表 3 為系統(tǒng)燈號菜單。 I/O 模塊輸出點(diǎn)電路如圖 30 所示，圖中 TLP250 是一顆光耦合 IC，內(nèi)部電路輸出是以 MOSFET 的方式去推動(dòng)輸出負(fù)載。而一般個(gè)人計(jì)算機(jī)頂多也只有二個(gè)串行埠 (COM1 及 COM2)，若要增多控制范圍就必須讓串行埠增多，但至多也限制在 16 組串行埠。 PC 與多個(gè) PIC 微控制器串行通訊電路圖如圖 31 所示。SN75176 各腳位功能請參考表 4。 21 12 5( )()RVVRR??? () 34 繼電器驅(qū)動(dòng) /檢知電路 為了量測待測繼電器啟動(dòng) /釋放電壓、啟動(dòng) /釋放時(shí)間，本研究設(shè)計(jì)了繼電器驅(qū)動(dòng) /檢知電路。 接點(diǎn)阻值檢測電路 接點(diǎn)阻值檢測電路主要是由定電壓 IC LM317 與其輸出端電阻 ( )組成定電流輸出電路，定電流輸出