作者:鄧兆敏 闞宏偉 北京中科泛華測控技術有限公司
現代汽車產品的電子化和智能化是其發展的重要方向,隨著汽車電子產品智能化、複雜化的發展,其生產過程的檢測亦需具備靈活性,從而滿足產品多樣性的測試需求。
泛華測控公司針對汽車搖窗機的特點及測試要求,結合“柔性測試”技術研製出汽車搖窗機的裝配測試係統,很好的把握了汽車搖窗機裝配及測試所需的可靠性、精確性、適應性、靈活性及擴展性的需求。
汽車搖窗機
汽車搖窗機由搖窗電機和電子模塊組成,按照安裝位置的不同可分為左前門、左後門、右前門、youhoumenyaochuangji。yaochuangjidedianzimokuaikekongzhidianjizuozhengxianghuofanxiangxuanzhuan,congeryouxiaokongzhiqichechechuangdeshangshenghuoxiajiangguocheng。dianzimokuaizaichechuangshangshengguochengzhongpengdaozhangaiwushi,huizuochufanyingkongzhidianjifanxiangxuanzhuanzuoxiangxiayundong,bimianduiqichechemenhuorenzaochengshanghai,gaifanyingdekuaimanyongfangjiashijianjinxingpanduan,fangjiashijianshibenxitongsuoyaoceshideyigezhongyaocanshu。

圖1 汽車搖窗機
本ben文wen所suo述shu搖yao窗chuang機ji裝zhuang配pei測ce試shi係xi統tong主zhu要yao用yong於yu對dui搖yao窗chuang電dian機ji和he電dian子zi模mo塊kuai進jin行xing裝zhuang配pei,並bing對dui電dian機ji和he電dian子zi模mo塊kuai連lian接jie腔qiang的de密mi封feng性xing能neng以yi及ji搖yao窗chuang機ji的de防fang夾jia性xing能neng進jin行xing測ce試shi。
係統測試流程
本係統是一個半自動化的設備,圖2所suo示shi為wei自zi動dong模mo式shi下xia的de裝zhuang配pei測ce試shi流liu程cheng,在zai啟qi動dong自zi動dong模mo式shi前qian需xu要yao手shou動dong選xuan擇ze要yao進jin行xing裝zhuang配pei測ce試shi的de搖yao窗chuang機ji類lei型xing。係xi統tong分fen為wei三san個ge操cao作zuo工gong位wei,分fen別bie實shi現xian裝zhuang配pei、泄漏測試和充程防夾測試,每個工位獨立操作,由操作人員手動將被測件放入工位夾具。

圖2 自動裝配測試流程
裝配工位需要借助於氣動螺絲刀進行手動安裝,在該工位可對安裝時間進行自動檢測,檢測不合格則視為不合格件;進jin行xing泄xie漏lou和he防fang夾jia測ce試shi時shi,用yong戶hu隻zhi需xu手shou動dong將jiang被bei測ce件jian放fang入ru工gong位wei夾jia具ju並bing拉la緊jin壓ya緊jin裝zhuang置zhi,將jiang測ce試shi接jie口kou連lian接jie上shang,則ze測ce試shi會hui自zi動dong進jin行xing,直zhi到dao測ce試shi完wan成cheng後hou鬆song開kai夾jia具ju(測試合格件)或觸摸屏提示測試不合格,對於後者,用戶需在觸摸屏上確認後壓緊裝置才能鬆開。
係統除具備自動操作模式外,還為高級用戶提供了手動和點動操作模式。
測試係統組成
1.硬件組成
為滿足搖窗機裝配測試對可靠性、靈活性以及擴展性的要求,在硬件組成上采用PLC實現對整個係統的控製,硬件資源與係統構成如圖3所示。係統以西門子S7-300係列PLC(集成了RS232、以太網通訊模塊,16位高速DI、32位DI/DO模塊)為控製核心,配以相關的外圍測控設備和人機交互設備,包括泄漏測試儀、防夾測試單元、條碼打印機、可編程電源、西門子觸摸屏等。

圖3 搖窗機裝配測試係統硬件構成
- PLC是整個係統的控製核心,它通過Profibus總線與觸摸屏通訊,實現人機交互;
- 防夾測試單元內傳感器的信號以及擰螺絲計數信號由16位高速DI模塊獲得;
- 測試台上其它傳感器信號通過支持Profibus-DP通信協議的DI Connector連接至PLC;
- 在進行防夾時間測試時,PLC通過串口RS232向編程電源發送數據,控製打開或關閉12V測試電壓,並獲得電機電流;
- PLC的32位DI模塊用於獲取泄漏測試儀和ILG的輸出信號;2個32位DO模塊用於向泄漏測試儀、ILG以及測試台上的閥島輸出控製信號;
- 根據工件的不同測試結果,PLC通過串口RS232向標簽打印機發送數據,控製打印不同的標簽;
- 此外,PLC係統配有以太網通訊模塊,通過該模塊,係統能夠接入互聯網內進行遠程維護或升級,減少了異地維護帶來的不便和麻煩。
2.軟件實現
搖窗機裝配測試係統的軟件設計包含兩個部分:係統測控軟件及人機交互軟件。係統測控軟件基於Step7 V5.4進行設計開發,人機交互軟件使用Wincc Flexible進行設計。
其中,係統測控軟件在功能實現上采用模塊化的方式,特定的功能由特定的模塊實現。主要的組成模塊有:
該模塊可以為係統關閉中斷,複位各個氣缸及數據區,初始化編程電源、ILG並且等待泄漏測試儀準備就緒;
控製係統當前運行模式、測試狀態及報警等指示燈的變化;
檢測操作麵板及觸摸屏上各個按鈕的狀態並做出相應反應;
對係統的各種硬件設備,包括氣缸、泄漏測試儀、編程電源、ILG、防夾測試單元以及打印機等進行控製;
控製擰螺絲操作,並對擰螺絲安裝進行超時檢測;
實現係統安裝、泄漏測試及防夾測試的自動操作;
實現係統安裝、泄漏測試及防夾測試的手動操作;
實現係統安裝、泄漏測試及防夾測試的點動操作。
人機交互軟件采用Wincc Flexible進行設計,Wincc Flexible是一種應用於觸摸屏界麵設計的組態軟件。
人機交互界麵支持中英雙語操作,在與觸摸屏的交互使用中,可以實現用戶的登錄及管理,自動、手動或點動操作模式的切換等。
係統性能及典型過程完成時間
汽車搖窗機裝配測試係統功能完善,性能穩定可靠、測試效率高,可滿足搖窗機生產線上長時間大批量生產測試的需求。
係統針對搖窗電機結構和形狀的多樣性,采用夾具模塊化的設計方式,適合多種搖窗機電機電子模塊的裝配和測試。
該係統典型過程的完成時間如表1所示:
表1 典型過程完成時間
工 位 |
過 程 |
過 程 開 始 |
過 程 結 束 |
時間 (秒) |
|
所有 |
整個裝配測試循環 |
在安裝工位拿起新電機和電子模塊 |
將測試完的合格/不合格件放入藍色/紅色料箱 |
46 |
|
裝配工位 |
裝配 |
拿起電機和電子模塊 |
裝配完成 |
15 |
|
密封性測試工位 |
密封性自動測試 |
放零件到密封測試工位 |
密封性測試結束 |
11 |
|
防夾測試工位 |
自動充程及防夾測試 |
放零件到防夾測試工位 |
防夾測試結束並打印標簽 |
18 |
小結
綜上所述,搖窗機裝配測試係統具有的操作簡單、自動化程度高、renxinghuadejiaohujiemiandengtediandouweicaozuorenyuandailailezuidachengdudebianli,tongshi,duogongweidemokuaihuashejiyeweixitongtigaolekuozhanxing。muqiangaixitongyijingchenggongzaiduojiaqichedianziqiyezhongdedaoleshijiyingyong。