汽車儀表指針壓接位置檢測模塊及檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車電子產業(yè)儀表指針的安裝技術。
【背景技術】
[0002]汽車電子產業(yè)中，儀表指針安裝在電機的轉軸上，由電機帶動指針轉動。指針安裝時，需要對壓接深度進行判斷，圖2所示為壓接深度正常的情況，壓接深度過大則會導致指針或電機轉軸損壞。傳統的指針壓接深度控制采用結構限位加人工判斷的方式，或者采用對壓力進行監(jiān)測的方式。在結構限位加人工判斷方式中，為了保護脆弱的表盤及表盤光潔度，結構件不能選取金屬等堅硬、不易磨損的材質，而是采用塑料或有機玻璃等軟材質的限位片進行判斷，由于長時間使用，限位片表面磨損，直接導致測量深度不準確，使儀表總裝出現各種結構問題，如表針上蓋刮傷表盤等，有時甚至由于壓制深度過大對儀表電機造成損壞，并且采取人工方式判斷，對生產節(jié)拍影響很大，降低生產效率。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，達到峰值后下降，然后在一段時間內呈穩(wěn)定狀態(tài)。傳統壓力值監(jiān)控不關心壓制過程中的壓力變化，只關心結果壓力值，對對壓力進行監(jiān)測時，只是監(jiān)測穩(wěn)定值即結果壓力值是否超過閾值，而監(jiān)測不到前面的峰值，當監(jiān)測結果表明壓力合格時，表針或電機轉軸往往已經因為峰值壓力過大而損壞，因而這種壓力監(jiān)測方式數據單一，無法對具體壓力過程進行研宄，解決設備實際存在的問題。對壓力值是否合格也是通過人工進行判斷，判斷的準確度較低。

【發(fā)明內容】

[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確，導致儀表易損壞、且生產效率低的問題，提供一種汽車儀表指針壓接位置檢測模塊及檢測方法。
[0004]本發(fā)明所述的汽車儀表指針壓接位置檢測模塊包括以下單元:
[0005]壓力信號采集單元:根據采樣周期采集并存儲汽車儀表指針與電機主軸之間的壓力值；
[0006]峰值判斷單元:判斷采集的壓力值是否大于Fmax，并在判斷結果為是時啟動報警單元，在判斷結果為否同時時啟動壓力差計算單元和峰值判斷單元；
[0007]報警單元:向報警裝置發(fā)送報警信號；
[0008]壓力差計算單元:計算最近T時間內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:判斷壓力差計算單元計算得到的壓力差是否小于AF，并在判斷結果為是時啟動均值計算單元，在判斷結果為否時啟動壓力下降判斷單元；
[0010]均值計算單元:計算最近T時間內的壓力的平均值；
[0011]均值判斷單元:判斷均值計算單元計算得到的平均值是否小于Fmin，并在判斷結果為是時啟動報警單元，在判斷結果為否時啟動壓力差計算單元；
[0012]壓力下降判斷單元:判斷壓力是否等于或小于H)，并在判斷結果為是時啟動報警單元，在判斷結果為否時同時啟動壓力差計算單元和壓力下降判斷單元；
[0013]所述的Fmax、Fmin、Δ F、T以及FO均由用戶預先設定，且FO < Fmin < Fmax0
[0014]上述檢測模塊還包括:
[0015]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。
[0016]上述檢測模塊還包括:
[0017]參數設定單元，用于提供外部數據輸入端口，用于設置參數Fmax、Fmin、AF、T、R)或采樣周期。
[0018]本發(fā)明所述的汽車儀表指針壓接位置檢測方法包括以下步驟:
[0019]壓力信號采集步驟:根據采樣周期采集并存儲汽車儀表指針與電機主軸之間的壓力值；
[0020]峰值判斷步驟:判斷采集的壓力值是否大于Fmax，并在判斷結果為是時執(zhí)行報警步驟，在判斷結果為否時同時執(zhí)行壓力差計算步驟和峰值判斷步驟；
[0021]報警步驟:向報警裝置發(fā)送報警信號；
[0022]壓力差計算步驟:計算最近T時間內的最大壓力與最小壓力的差值，即壓力差，并在該步驟結束之后執(zhí)行壓力差判斷步驟；
[0023]壓力差判斷步驟:判斷所述壓力差是否小于AF，并在判斷結果為是時執(zhí)行均值計算步驟，在判斷結果為否時執(zhí)行壓力下降判斷步驟；
[0024]均值計算步驟:計算最近T時間內的壓力的平均值，并在該步驟結束之后執(zhí)行均值判斷步驟；
[0025]均值判斷步驟:判斷所述平均值是否小于Fmin，并在判斷結果為是時執(zhí)行報警步驟，在判斷結果為否時返回執(zhí)行壓力差計算步驟；
[0026]壓力下降判斷步驟:判斷壓力是否等于或小于H)，并在判斷結果為是時執(zhí)行報警步驟，在判斷結果為否時同時執(zhí)行壓力差計算步驟元和壓力下降判斷步驟；
[0027]所述的Fmax、Fmin、Δ F、T以及FO均由用戶預先設定，且FO < Fmin < Fmax0
[0028]所述檢測方法還包括:
[0029]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。
[0030]所述檢測方法還包括:
[0031]參數設定步驟，用于提供外部數據輸入端口，用于設置參數Fmax、Fmin、AF、T、R)或采樣周期。
[0032]本發(fā)明可以采用嵌入在上位機系統中的軟件來實現，實時對儀表指針壓接過程中的壓力值的變化進行監(jiān)測。通過內置算法，及下壓位置相應的曲線特性，判斷壓力值是否符合限值要求。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)控的壓力值進行關鍵位限值校準，通過與外部標準壓力值的讀取和對應，根據算法，確定出準確的限值作為標準壓力值，使曲線準確顯示壓力值變化。
[0033]根據所采集到的數值，規(guī)定合理的壓力范圍，既規(guī)定了合理的下壓深度。
[0034]本發(fā)明所述的顯示單元，可以將顯示界設計成三部分:
[0035]1、數值顯示界面:主要顯示所監(jiān)控的多組實時壓力值，一旦超出所設置的數值監(jiān)控范圍，通過該界面提示深度不合格報警；
[0036]2、圖像顯示界面:主要顯示所監(jiān)控的壓力值在監(jiān)控時間內的變化，并根據壓力值繪制曲線，曲線的橫坐標表示時間，縱坐標表示壓力值，根據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；
[0037]3、設置界面:參數設定單元和參數設定步驟中，還可以增加用于配置上位機與下位機之間的基本通訊設置的功能，所述基本通訊設置包括串口號、波特率、校驗方式，以及停止位等，配置監(jiān)控曲線的壓力顯示范圍、時間長度，以及限值(即達到報警條件的壓力值)O本發(fā)明不需要采用結構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，判斷電機主軸頂部是否突出正常范圍，達到異常深度。
[0038]對完整的壓力曲線進行判斷:將整個壓制過程呈現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，對其外形是否合乎要求進行判斷和報警，根據內置算法，對于壓力曲線的特征關鍵位置進行判斷；當壓接進入異常深度時，會第一時間通知操作者曲線的不正常變化。不僅提供顯示的平臺，還可當成警戒的工具。無論在工業(yè)領域還是研宄領域，其應用也將為企業(yè)帶來實際的利益，為研宄者提供便利。
[0039]監(jiān)控范圍和條件可自由設定:老式壓力顯示界面只能規(guī)定固定的壓力限值，不可進行調整，由于企業(yè)成產儀表種類眾多，壓接的深度要求也不相同。為了更好的適應產品要求，提高產品兼容性，本發(fā)明對于所要監(jiān)控的高度標準均可自由設定監(jiān)控范圍，同時自由設定需要警戒的標準數據，達到警戒數值時，提醒研宄者和操作者。這使監(jiān)控性能無拘泥性，自由度更高；
[0040]人性化設計，設定各種參數方便快捷:能夠在同一界面直接輸入各種參數，進行系統的學習和研宄。能夠給予壓力標準數值，自動校正圖像。一切為使用者操作簡捷為宗旨，將操作步驟降到最少?？梢栽诒景l(fā)明的基礎上對控制模塊和控制方法做改進，增加密碼輸入功能，使用時只需要輸入操作者密碼、輸入控制參數、學習保存，三步解決設定問題。
[0041]本發(fā)明通過對壓力數值的監(jiān)控來判斷汽車儀表指針壓接的深度，精確保護儀表電機，為產品和質量提供有力保障。采用該發(fā)明之后，無須采用現有的結構限位片，完美保護表針、表盤及電機，提高一次壓接的成功率，進而提高生產效率。產品質量得到保證。應用在上位機上判斷，脫離人工判斷，準確性更高，生產節(jié)拍明顯加快，產量提升。能夠為企業(yè)每年挽回50萬元以上的經濟損失。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明所述的汽車儀表指針壓接位置檢測方法的流程圖；
[0043]圖2為實施方式一中，壓接深度合格的情況下，儀表指針與電機轉軸的配合關系示意圖；
[0044]圖3為實施方式一中儀表指針安裝過程中的壓力曲線圖，橫坐標表示時間，縱坐標表示壓力。
【具體實施方式】
[0045]【具體實施方式】一:結合圖1至圖3說明本實施方式，本實施方式所述的汽車儀表指針壓接位置檢測模塊包括以下單元:
[0046]壓力信號采集單元:根據采樣周期采集并存儲汽車儀表指針與電機主軸之間的壓力值；
[0047]峰值判斷單元:判斷采集的壓力值是否大于Fmax，并在判斷結果為是時啟動報警單元，在判斷結果為否同時時啟動壓力差計算單元和峰值判斷單元；
[0048]報警單元:向報警裝置發(fā)送報警信號；
[0049]壓力差計算單元:計算最近T時間內的最大壓力與最小壓力的差值，即壓力差；
[0050]壓力差判斷單元:判斷壓力差計算單元計算得到的壓力差是否小于AF，并在判斷結果為是時啟動均值計算單元，在判斷結果為否時啟動壓力下降判斷單元；
[0051]均值計算單元:計算最近T時間內的壓力的平均值；
[0052]均值判斷單元:判斷均值計算單元計算得到的平均值是否小于Fmin，并在判斷結果為是時啟動報警單元，在判斷結果為否時啟動壓力差計算單元；
[0053]壓力下降判斷單元:判斷壓力是否等于或小于H)，并在判斷結果為是時啟動報警單元，在判斷結果為否時同時啟動壓力差計算單元和壓力下降判斷單元；
[0054]所述的Fmax、Fmin、Δ F、T以及FO均由用戶預先設定，且FO < Fmin < Fmax0
[0055]實際操作過程中，正常的壓力曲線應該是從O逐漸增大，且上升速度較快，達到峰值后稍稍降低，然后進入平穩(wěn)階段，即圖3中的第一次壓力穩(wěn)定狀態(tài)Α。壓接深度不合格的情況有以下幾種:第一種，壓力上升過程中超過最大極限值Fmax (通常取120牛頓)；第二種，壓力達到峰值后，很快降低至O ;第三種，壓力達到峰值后，逐漸降低，不能進入平穩(wěn)階段；第四種，壓力達到峰值后降低至第一次