專利名稱：一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的裝置，具體來說是涉及一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置。
背景技術(shù)：
目前，電器組合開關(guān)在各個行業(yè)和領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用，尤其是汽車領(lǐng)域由轉(zhuǎn)向燈、 儀表轉(zhuǎn)向指示燈、危險報警燈開關(guān)、燈光、水器開關(guān)總成的組合開關(guān)耐久性能要求更高，因為用戶使用非常頻繁，但是目前對組合開關(guān)耐久性試驗都是通過人工進行的，這既浪費人力又不能保證組合開關(guān)的可靠性。不論是國家鑒定標準還是在實際生產(chǎn)中，對于電器組合開關(guān)耐久性試驗方法的研究具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置，是由人機界面進行工業(yè)機器人初始化以及程序的編寫和輸出， 下載到機器人控制器，通過機器人控制組合開關(guān)動作，工業(yè)機器人的操作代替人工勞作，經(jīng)過電參數(shù)儀表采集組合開關(guān)各點的電阻參數(shù)，通過RS-485通信實時的在檢測柜上顯示，從而實現(xiàn)電器組合開關(guān)耐久性試驗的自動化操作和控制。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括控制柜、檢測柜和操作臺連接而成，其中所述控制柜從上至下依次設(shè)置有PC機顯示器、鼠標和鍵盤、PC機主機；所述檢測柜設(shè)置有總控系統(tǒng)、LED顯示板、工作信號燈、報警信號燈、停止信號燈、開始按鈕、暫停按鈕、恢復按鈕和急停按鈕；所述操作臺其臺面上設(shè)置有機器人和末端執(zhí)行器、操作臺內(nèi)設(shè)置有電阻測量儀和伺服控制系統(tǒng)；電阻測量儀通過信號線與總控系統(tǒng)連接。所述的伺服控制系統(tǒng)包括兩個PLC控制器、兩個通信模塊和大臂伺服放大器，小臂伺服放大器，絲杠伺服放大器和自轉(zhuǎn)伺服放大器；通信方式選擇RS-485通信，兩個通信模塊分別插入到各自的PLC控制器中，兩個PLC控制器之間相互有通信，每個PLC控制器的 I/O分配有不同的功能；第一 PLC控制器分別與大臂伺服放大器和小臂伺服放大器通過信號線連接，第二個PLC控制器分別與絲杠伺服放大器和自轉(zhuǎn)伺服放大器通過信號線連接； 自轉(zhuǎn)伺服放大器，絲杠伺服放大器，小臂伺服放大器和大臂伺服放大器，分別控制各自的自轉(zhuǎn)電機，絲杠電機，小臂電機和大臂電機，四個伺服放大器與四個伺服電機一起構(gòu)成伺服系統(tǒng)，控制機器人的運動。所述的控制柜與伺服控制系統(tǒng)之間通過信號線連接，通過PC機主機上的人機界面進行位置初始化，鎖定，程序的寫入，控制柜的側(cè)面有電源線和通信線的接口，中間經(jīng)232 轉(zhuǎn)485適配器進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過兩個通信模塊將數(shù)據(jù)下載到各自的PLC控制器。所述的機器人為SCARA工業(yè)機器人，工業(yè)機器人轉(zhuǎn)軸光桿上安裝有能拆卸的各種
3結(jié)構(gòu)的末端執(zhí)行器。所述的末端執(zhí)行器為上下、擺動和旋轉(zhuǎn)運動的末端執(zhí)行器，用螺釘固定在工業(yè)機器人轉(zhuǎn)軸光桿上。所述的總控系統(tǒng)包括單片機芯片ATMEGA16、顯示芯片U4-74ALS573和通信芯片 TO-SJA1000，完成數(shù)據(jù)采集，電阻測量儀放置在操作臺內(nèi)部，用于測量組合開關(guān)在試驗各狀態(tài)下的電阻值，并將組合開關(guān)測試數(shù)據(jù)通過信號線傳送到檢測柜中的總控系統(tǒng)，經(jīng)過總控系統(tǒng)的計算處理，組合開關(guān)電阻值在LED顯示板上實時顯示。本發(fā)明具有的有益效果是采用本發(fā)明能夠完成車門組合開關(guān)、雨刷、方向燈組合開關(guān)的耐久性試驗檢測，能準確測試常用電器組合開關(guān)的耐久性能，本發(fā)明適用于各種電器組合開關(guān)耐久性檢測。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，實現(xiàn)自動化控制，效率較高、性能可能、操作和維修方便。


圖1是電器組合開關(guān)耐久性檢測裝置總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是上下運動末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)圖。圖4是擺動運動末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)圖。圖5是旋轉(zhuǎn)運動末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)圖。圖6是伺服控制系統(tǒng)電路圖。圖7是總控系統(tǒng)電路圖；圖中，1、控制柜，2、PC機主機，3、鼠標和鍵盤，4、PC機顯示器，5、末端執(zhí)行器，6、壓力傳感器，7、接近傳感器，8、自轉(zhuǎn)電機(HC-KFE43)，9、絲杠電機，10、小臂電機，11、大臂電機，12、螺栓，13、電阻測量儀，14、檢測柜，15、總控系統(tǒng)，16,LED顯示板，17、工作信號燈，18、 報警信號燈，19、停止信號燈，20、開始按鈕，21、暫停按鈕，22、恢復按鈕，23、急停按鈕，24、 機器人，25、操作臺，26、大臂伺服放大器(MR-E-40A)，27、小臂伺服放大器，28、絲杠伺服放大器，29、自轉(zhuǎn)伺服放大器，30、PLC控制器(FXls-30MT)2個，31、通信模塊(FX485-BD) 2個。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1，2所示，包括控制柜1、檢測柜14和操作臺25連接而成，其中所述控制柜1 從上至下依次設(shè)置有PC機顯示器4、鼠標和鍵盤3、PC機主機2。所述檢測柜14 設(shè)置有總控系統(tǒng)15、LED顯示板16、工作信號燈17、報警信號燈 18、停止信號燈19、開始按鈕20、暫停按鈕21、恢復按鈕22和急停按鈕23。所述操作臺25 其臺面上設(shè)置有機器人M和末端執(zhí)行器5，機器人M各個轉(zhuǎn)軸上分別安裝有自轉(zhuǎn)電機8、絲杠電機9、小臂電機10、大臂電機11，操作臺25內(nèi)設(shè)置有電阻測量儀13和伺服控制系統(tǒng)；電阻測量儀13通過信號線與總控系統(tǒng)15連接。所述的控制柜1與伺服控制系統(tǒng)之間通過信號線連接，通過PC機主機2上的人機界面進行位置初始化，鎖定，程序的寫入，控制柜1的側(cè)面有電源線和通信線的接口，中間經(jīng)232轉(zhuǎn)485適配器進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過兩個通信模塊31將數(shù)據(jù)下載到各自的PLC控制器30。所述的機器人M為SCARA工業(yè)機器人，工業(yè)機器人轉(zhuǎn)軸光桿上安裝有能拆卸的各種結(jié)構(gòu)的末端執(zhí)行器5。如圖6所示，所述的伺服控制系統(tǒng)，包括兩個PLC控制器30、兩個通信模塊31和大臂伺服放大器26，小臂伺服放大器27，絲杠伺服放大器觀和自轉(zhuǎn)伺服放大器四；通信方式選擇RS-485通信，兩個通信模塊31分別插入到各自的PLC控制器30中，兩個PLC控制器 30之間相互有通信，每個PLC控制器的I/O分配有不同的功能；第一 PLC控制器30分別與大臂伺服放大器26和小臂伺服放大器27通過信號線連接，第二個PLC控制器30分別與絲杠伺服放大器觀和自轉(zhuǎn)伺服放大器四通過信號線連接；自轉(zhuǎn)伺服放大器四，絲杠伺服放大器28，小臂伺服放大器27和大臂伺服放大器沈，分別控制各自的自轉(zhuǎn)電機8，絲杠電機 9，小臂電機10和大臂電機11，四個伺服放大器與四個伺服電機一起構(gòu)成伺服系統(tǒng)，控制機器人M的運動。所述的末端執(zhí)行器5為上下、擺動和旋轉(zhuǎn)運動的末端執(zhí)行器，分別如圖3，4，5所示，用螺釘固定在工業(yè)機器人轉(zhuǎn)軸光桿上。如圖7所示，所述的總控系統(tǒng)15包括單片機芯片ATMEGA16、顯示芯片 U4-74ALS573和通信芯片TO-SJA1000，完成數(shù)據(jù)采集，電阻測量儀13放置在操作臺25內(nèi)部，用于測量組合開關(guān)在試驗各狀態(tài)下的電阻值，并將組合開關(guān)測試數(shù)據(jù)通過信號線傳送到檢測柜14中的總控系統(tǒng)15，經(jīng)過總控系統(tǒng)15的計算處理，組合開關(guān)電阻值在LED顯示板 16上實時顯示。具體的工作過程為，通過PC機顯示器上的人機界面進行機器人對位置初始化，并鎖定，經(jīng)過PC機主機2上的232串口再經(jīng)232轉(zhuǎn)485適配器和通信模31塊下載到PLC控制器30中，控制柜1的側(cè)面有電源線和通信線的接口，完成機器人M位置初始化。按照國家組合開關(guān)技術(shù)條件，要進行100000次耐久性試驗的要求，在人機界面上通過鼠標和鍵盤 3在循環(huán)次數(shù)中輸入100000，在PC機顯示器4上點擊確定后關(guān)于動作順序和相應(yīng)參數(shù)的程序經(jīng)過PC機主機2上的232串口再經(jīng)232轉(zhuǎn)485適配器和通信模塊31下載到PLC控制器 30中；PLC控制器30為可編程邏輯控制器，一端與通信模塊31輸出連接，接收人機界面的參數(shù)和命令，并對數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議進行處理；另一端和大臂伺服放大器26、小臂伺服放大器27、絲杠伺服放大器28、自轉(zhuǎn)伺服放大器四連接以控制自轉(zhuǎn)電機8，絲杠電機9，小臂電機10，大臂電機11的運動。大臂伺服放大器沈、小臂伺服放大器27、絲杠伺服放大器 28、自轉(zhuǎn)伺服放大器四用于位置控制和速度控制，或位置控制和速度控制的切換，它們與四個伺服電機一起構(gòu)成伺服控制系統(tǒng)；在末端執(zhí)行器5底部和內(nèi)側(cè)安裝有壓力傳感器6和接近傳感器7，壓力傳感器6檢測末端執(zhí)行器5和組合開關(guān)接觸時產(chǎn)生的壓力大小，接近傳感器7檢測組合開關(guān)的移動信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電器信號，便于PLC控制器30的控制；PLC控制器30接收壓力傳感器 6和接近傳感器7的數(shù)據(jù)和信號，并與PLC控制器30緩存中數(shù)據(jù)進行比較，對整個系統(tǒng)作出正確的控制；檢測柜14上有工作信號燈17、報警信號燈18和停止信號燈19，對應(yīng)顏色為黃色、 紅色和綠色分別表示檢測中、故障報警和檢測任務(wù)完成。控制按鈕有急停按鈕23、開始按鈕
520、暫停按鈕21和恢復按鈕22，其中急停按鈕23用于出現(xiàn)故障時及時切斷設(shè)備電源，保護設(shè)施安全。 在組合開關(guān)耐久性試驗過程中，根據(jù)PLC控制器30中的計數(shù)器計算循環(huán)次數(shù)，并通過通信模塊31再經(jīng)232轉(zhuǎn)485適配器將次數(shù)的結(jié)果上傳導人機界面，操作者可以實時看到當前動作循環(huán)次數(shù)，查詢上次結(jié)束時動作次數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置，其特征在于包括控制柜(1)、檢測柜 (14)和操作臺(25)連接而成，其中所述控制柜(1)從上至下依次設(shè)置有PC機顯示器0)、鼠標和鍵盤(3)、PC機主機⑵；所述檢測柜(14)設(shè)置有總控系統(tǒng)(15)、LED顯示板(16)、工作信號燈(17)、報警信號燈(18)、停止信號燈(19)、開始按鈕(20)、暫停按鈕(21)、恢復按鈕(22)和急停按鈕(23)；所述操作臺0 其臺面上設(shè)置有機器人(24)和末端執(zhí)行器(5)，操作臺0 內(nèi)設(shè)置有電阻測量儀(13)和伺服控制系統(tǒng)；電阻測量儀(13)通過信號線與總控系統(tǒng)(15)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置，其特征在于 所述的伺服控制系統(tǒng)，包括兩個PLC控制器、兩個通信模塊和大臂伺服放大器06)，小臂伺服放大器(27)，絲杠伺服放大器08)和自轉(zhuǎn)伺服放大器09)；通信方式選擇RS-485通信，兩個通信模塊分別插入到各自的PLC控制器中，兩個PLC控制器之間相互有通信，每個 PLC控制器的I/O分配有不同的功能；第一 PLC控制器分別與大臂伺服放大器06)和小臂伺服放大器(XT)通過信號線連接，第二個PLC控制器分別與絲杠伺服放大器08)和自轉(zhuǎn)伺服放大器09)通過信號線連接；自轉(zhuǎn)伺服放大器( )，絲杠伺服放大器( )，小臂伺服放大器(27)和大臂伺服放大器( )，分別控制各自的自轉(zhuǎn)電機(8)，絲杠電機(9)，小臂電機(10)和大臂電機(11)，四個伺服放大器與四個伺服電機一起構(gòu)成伺服系統(tǒng)，控制機器人 (24)的運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置，其特征在于 所述的控制柜(1)與伺服控制系統(tǒng)之間通過信號線連接，通過PC機主機(2)上的人機界面進行位置初始化，鎖定，程序的寫入，控制柜(1)的側(cè)面有電源線和通信線的接口，中間經(jīng) 232轉(zhuǎn)485適配器進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過兩個通信模塊將數(shù)據(jù)下載到各自的PLC控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置，其特征在于 所述的機器人04)為SCARA工業(yè)機器人，工業(yè)機器人轉(zhuǎn)軸光桿上安裝有能拆卸的各種結(jié)構(gòu)的末端執(zhí)行器(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置，其特征在于 所述的末端執(zhí)行器( 為上下、擺動和旋轉(zhuǎn)運動的末端執(zhí)行器，用螺釘固定在工業(yè)機器人轉(zhuǎn)軸光桿上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置，其特征在于所述的總控系統(tǒng)(15)包括單片機芯片ATMEGA16、顯示芯片U4-74ALS573和通信芯片 TO-SJA1000，完成數(shù)據(jù)采集，電阻測量儀(13)放置在操作臺05)內(nèi)部，用于測量組合開關(guān)在試驗各狀態(tài)下的電阻值，并將組合開關(guān)測試數(shù)據(jù)通過信號線傳送到檢測柜(14)中的總控系統(tǒng)(15)，經(jīng)過總控系統(tǒng)(15)的計算處理，組合開關(guān)電阻值在LED顯示板(16)上實時顯 示。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種檢測電器組合開關(guān)耐久性的機器人裝置。本發(fā)明包括控制柜、檢測柜和操作臺連接而成，其中控制柜從上至下依次設(shè)置有PC機顯示器、鼠標和鍵盤、PC機主機；檢測柜設(shè)置有總控系統(tǒng)、LED顯示板、工作信號燈、報警信號燈、停止信號燈、開始按鈕、暫停按鈕、恢復按鈕和急停按鈕；操作臺上設(shè)置有機器人和末端執(zhí)行器、操作臺內(nèi)設(shè)置有電阻測量儀和伺服控制系統(tǒng)；電阻測量儀通過信號線與總控系統(tǒng)連接。本發(fā)明能夠完成車門組合開關(guān)、雨刷、方向燈組合開關(guān)的耐久性試驗檢測，能準確測試常用電器組合開關(guān)的耐久性能，適用于各種電器組合開關(guān)耐久性檢測。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，實現(xiàn)自動化控制，效率較高、性能可能、操作和維修方便。
文檔編號G01R31/327GK102331553SQ201110039810
公開日2012年1月25日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者徐飛亮, 趙亮, 邵彩云 申請人:浙江大學