汽車儀表指針壓接位置控制模塊及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車電子產(chǎn)業(yè)中儀表指針的壓接位置控制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車電子產(chǎn)業(yè)中，儀表指針安裝在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，由電機(jī)帶動指針轉(zhuǎn)動。指針安裝時(shí)，采用加壓設(shè)備對指針施加壓力，這個過程中，需要對壓接深度進(jìn)行判斷，圖2所示為壓接深度正常的情況，壓接深度過大則會導(dǎo)致指針或電機(jī)轉(zhuǎn)軸損壞。傳統(tǒng)的指針壓接深度控制采用結(jié)構(gòu)限位加人工判斷的方式，或者采用對壓力進(jìn)行監(jiān)測的方式。在結(jié)構(gòu)限位加人工判斷方式中，為了保護(hù)脆弱的表盤及表盤光潔度，結(jié)構(gòu)件不能選取金屬等堅(jiān)硬、不易磨損的材質(zhì)，而是采用塑料或有機(jī)玻璃等軟材質(zhì)的限位片進(jìn)行判斷，由于長時(shí)間使用，限位片表面磨損，直接導(dǎo)壓接深度控制不精確，使儀表總裝出現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)問題，如表針上蓋刮傷表盤等，有時(shí)甚至由于壓制深度過大對儀表電機(jī)造成損壞，并且采取人工方式判斷，對生產(chǎn)節(jié)拍影響很大，降低生產(chǎn)效率。指針壓接過程中，正常情況下的壓力變化曲線為:壓力從O逐漸增大，達(dá)到峰值后下降，然后在一段時(shí)間內(nèi)呈穩(wěn)定狀態(tài)。傳統(tǒng)壓力值監(jiān)控不關(guān)心壓制過程中的壓力變化，只關(guān)心結(jié)果壓力值，對對壓力進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，只是監(jiān)測穩(wěn)定值即結(jié)果壓力值是否超過閾值，而監(jiān)測不到前面的峰值，當(dāng)監(jiān)測結(jié)果表明壓力合格時(shí)，表針或電機(jī)轉(zhuǎn)軸往往已經(jīng)因?yàn)榉逯祲毫^大而損壞，因而這種壓力監(jiān)測方式數(shù)據(jù)單一，無法對具體壓力過程進(jìn)行研宄，解決設(shè)備實(shí)際存在的問題。對壓力值是否合格也是通過人工進(jìn)行判斷，判斷的準(zhǔn)確度較低，并且缺少自動控制過程，檢測到壓力不合格時(shí)儀表已損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決儀表指針壓接深度測量不準(zhǔn)確，并且缺少自動控制過程，導(dǎo)致儀表易損壞、且生產(chǎn)效率低的問題，提供一種汽車儀表指針壓接位置控制模塊及控制方法。
[0004]本發(fā)明所述的汽車儀表指針壓接位置控制模塊包括以下單元:
[0005]壓力信號采集單元:根據(jù)采樣周期采集并存儲汽車儀表指針與電機(jī)主軸之間的壓力值；
[0006]峰值判斷單元:判斷采集的壓力值是否大于Fmax，并在判斷結(jié)果為是時(shí)啟動減壓信號發(fā)送單元，在判斷結(jié)果為否時(shí)同時(shí)啟動壓力差計(jì)算單元和峰值判斷單元；
[0007]減壓信號發(fā)送單元:向加壓設(shè)備發(fā)送減壓控制信號；
[0008]壓力差計(jì)算單元:計(jì)算最近T時(shí)間內(nèi)的最大壓力與最小壓力的差值，即壓力差；
[0009]壓力差判斷單元:判斷所述壓力差是否小于AF，并在判斷結(jié)果為是時(shí)啟動均值計(jì)算單元，在判斷結(jié)果為否時(shí)啟動壓力下降判斷單元；
[0010]均值計(jì)算單元:計(jì)算最近T時(shí)間內(nèi)的壓力的平均值；
[0011]均值判斷單元:判斷所述平均值是否小于Fmin，并在判斷結(jié)果為是時(shí)同時(shí)啟動報(bào)警單元和停止信號發(fā)送單元，在判斷結(jié)果為否時(shí)返回啟動壓力差計(jì)算單元；
[0012]報(bào)警單元:向報(bào)警裝置發(fā)送報(bào)警信號；
[0013]停止信號發(fā)送單元:向加壓設(shè)備發(fā)送停止信號；
[0014]壓力下降判斷單元:判斷壓力是否等于或小于F0，并在判斷結(jié)果為是時(shí)同時(shí)啟動報(bào)警單元和停止信號發(fā)送單元，在判斷結(jié)果為否時(shí)同時(shí)啟動壓力差計(jì)算單元元和壓力下降判斷單元；
[0015]所述的Fmax、Fmin、Δ F、T以及FO均由用戶預(yù)先設(shè)定，且FO < Fmin < Fmax0
[0016]所述采樣周期為大于或等于50次每秒。
[0017]所述控制模塊還包括:
[0018]顯示單元:將壓力信號采集單元所采集到的壓力值顯示在屏幕上。
[0019]所述控制模塊還包括:
[0020]參數(shù)設(shè)定單元，用于提供外部數(shù)據(jù)輸入端口，用于設(shè)置參數(shù)Fmax、Fmin、AF、T、R)或采樣周期。
[0021]本發(fā)明所述的汽車儀表指針壓接位置控制方法包括以下步驟:
[0022]壓力信號采集步驟:根據(jù)采樣周期采集并存儲汽車儀表指針與電機(jī)主軸之間的壓力值；
[0023]峰值判斷步驟:判斷采集的壓力值是否大于Fmax，并在判斷結(jié)果為是時(shí)執(zhí)行減壓信號發(fā)送步驟，在判斷結(jié)果為否時(shí)同時(shí)執(zhí)行壓力差計(jì)算步驟和峰值判斷步驟；
[0024]減壓信號發(fā)送步驟:向加壓設(shè)備發(fā)送減壓控制信號，并在該步驟結(jié)束之后執(zhí)行峰值判斷步驟；
[0025]壓力差計(jì)算步驟:計(jì)算最近T時(shí)間內(nèi)的最大壓力與最小壓力的差值，即壓力差，并在該步驟結(jié)束之后執(zhí)行壓力差判斷步驟；
[0026]壓力差判斷步驟:判斷所述壓力差是否小于AF，并在判斷結(jié)果為是時(shí)執(zhí)行均值計(jì)算步驟，在判斷結(jié)果為否時(shí)執(zhí)行壓力下降判斷步驟；
[0027]均值計(jì)算步驟:計(jì)算最近T時(shí)間內(nèi)的壓力的平均值，并在該步驟結(jié)束之后執(zhí)行均值判斷步驟；
[0028]均值判斷步驟:判斷所述平均值是否小于Fmin，并在判斷結(jié)果為是時(shí)同時(shí)執(zhí)行報(bào)警步驟和停止信號發(fā)送步驟，在判斷結(jié)果為否時(shí)返回執(zhí)行壓力差計(jì)算步驟；
[0029]報(bào)警步驟:向報(bào)警裝置發(fā)送報(bào)警信號，并在該步驟結(jié)束之后執(zhí)行停止信號發(fā)送步驟；
[0030]停止信號發(fā)送步驟:向加壓設(shè)備發(fā)送停止信號；
[0031]壓力下降判斷步驟:判斷壓力是否等于或小于F0，并在判斷結(jié)果為是時(shí)同時(shí)執(zhí)行報(bào)警步驟和停止信號發(fā)送，在判斷結(jié)果為否時(shí)同時(shí)執(zhí)行壓力差計(jì)算步驟和壓力下降判斷步驟；
[0032]所述的Fmax、Fmin、Δ F、T以及FO均由用戶預(yù)先設(shè)定，且FO < Fmin < Fmax0
[0033]所述采樣周期為大于或等于50次每秒。
[0034]所述控制方法還包括:
[0035]顯示步驟:將壓力信號采集步驟所采集到的壓力值顯示在屏幕上。
[0036]所述控制方法還包括:
[0037]參數(shù)設(shè)定步驟，用于提供外部數(shù)據(jù)輸入端口，用于設(shè)置參數(shù)Fmax、Fmin、AF、T、R)或采樣周期。
[0038]本發(fā)明可以采用嵌入在上位機(jī)系統(tǒng)中的軟件來實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)對儀表指針壓接過程中的壓力值的變化進(jìn)行監(jiān)控。通過內(nèi)置算法，及下壓位置相應(yīng)的曲線特性，判斷壓力值是否符合限值要求，在不符合限值要求的情況下，采用相應(yīng)的補(bǔ)救措施。壓力值反映下壓深度變化，如有異常立刻示警操作者。對所監(jiān)控的壓力值進(jìn)行關(guān)鍵位限值校準(zhǔn)，通過與外部標(biāo)準(zhǔn)壓力值的讀取和對應(yīng)，根據(jù)算法，確定出準(zhǔn)確的限值作為標(biāo)準(zhǔn)壓力值，使曲線準(zhǔn)確顯示壓力值變化。
[0039]根據(jù)所采集到的數(shù)值，規(guī)定合理的壓力范圍，既規(guī)定了合理的下壓深度。
[0040]本發(fā)明所述的顯示單元，可以將顯示界設(shè)計(jì)成三部分:
[0041]1、數(shù)值顯示界面:主要顯示所監(jiān)控的多組實(shí)時(shí)壓力值，一旦超出所設(shè)置的數(shù)值監(jiān)控范圍，通過該界面提示深度不合格報(bào)警；
[0042]2、圖像顯示界面:主要顯示所監(jiān)控的壓力值在監(jiān)控時(shí)間內(nèi)的變化，并根據(jù)壓力值繪制曲線，曲線的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示壓力值，根據(jù)曲線能夠直觀的觀察出所監(jiān)控壓力值的變化，觀察壓力值的范圍，并且能夠保存圖像，以便觀察研宄；
[0043]3、設(shè)置界面:參數(shù)設(shè)定單元和參數(shù)設(shè)定步驟中，還可以增加用于配置上位機(jī)與下位機(jī)之間的基本通訊設(shè)置的功能，所述基本通訊設(shè)置包括串口號、波特率、校驗(yàn)方式，以及停止位等，配置監(jiān)控曲線的壓力顯示范圍、時(shí)間長度，以及限值(即達(dá)到報(bào)警條件的壓力值)O本發(fā)明不需要采用結(jié)構(gòu)限位及人工判斷的方式，只通過對壓力值圖像的走勢就能夠直接判定出指針是否下壓過深，判斷電機(jī)主軸頂部是否突出正常范圍，達(dá)到異常深度，在壓力超過Fmax的情況下，及時(shí)調(diào)整壓力，確保儀表不會損壞，當(dāng)儀表已損壞的情況下，及時(shí)報(bào)警并停止加壓。
[0044]對完整的壓力曲線進(jìn)行判斷:將整個壓制過程呈現(xiàn)在操作者和研宄者面前，并在監(jiān)測壓力信號曲線整體的同時(shí)，對其外形是否合乎要求進(jìn)行判斷