專利名稱：旋鈕自動(dòng)檢測方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測方法，特別是涉及一種用于機(jī)械、電器、儀器及電氣設(shè)備上的旋鈕的自動(dòng)檢測方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
旋鈕是廣泛使用于機(jī)械、電器、儀器及電氣設(shè)備上的常用元件。其作用主要有兩種，一種是開關(guān)型旋鈕，這類旋鈕分為不同的檔位，每個(gè)檔位接通一個(gè)開關(guān)。另一種是電位器型旋鈕，這類旋鈕的不同位置代表著不同的電壓輸出。無論是何種旋鈕，旋鈕的固定位置都必須具備正常和穩(wěn)定的開關(guān)狀態(tài)或電壓輸出值。
在旋鈕的制造過程中，必須對旋鈕的質(zhì)量進(jìn)行檢測。現(xiàn)有的檢測方法是采用人工操作。檢測時(shí)，將旋鈕旋到某個(gè)固定位置，然后通過一定的測試裝置測量該位置的開關(guān)狀態(tài)和電壓，由人工判斷接通狀態(tài)是否合格。這種方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，測試誤差多且測試效率很低。對于某些需要進(jìn)行壽命測試的開關(guān)測試時(shí)，一個(gè)開關(guān)就可能需要進(jìn)行數(shù)千次甚至數(shù)十萬次的旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)，此時(shí)，用人工的方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且由人工進(jìn)行如此之多次數(shù)的測試，難免出現(xiàn)誤檢或漏檢的情況，因而難以保證檢測質(zhì)量。因此，研制一種高效率的自動(dòng)檢測設(shè)備就成為一種客觀需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種檢測過程可自動(dòng)進(jìn)行，可實(shí)時(shí)顯示測試狀態(tài)，自動(dòng)生成測試報(bào)表，能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高工作效率的旋鈕自動(dòng)檢測方法。
本發(fā)明的目的還在于提供實(shí)現(xiàn)上述方法的設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種旋鈕自動(dòng)檢測方法，它包括對旋鈕測試參數(shù)和旋鈕狀態(tài)的檢測，該方法包括如下步驟a、在專用檢測設(shè)備的計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)定每個(gè)工位的測試參數(shù)及每個(gè)旋鈕的測試次數(shù)和故障判據(jù)；b、將被測旋鈕裝入專用檢測設(shè)備的旋鈕定位機(jī)構(gòu)內(nèi)，使旋鈕軸心與驅(qū)動(dòng)旋鈕的電機(jī)的軸心保持同心；c、通過人機(jī)界面輸入被測旋鈕的ID號(hào)，并啟動(dòng)自動(dòng)測試過程；d、由專用檢測設(shè)備的控制裝置確定被測旋鈕的旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)，并由夾持機(jī)構(gòu)夾持旋鈕；e、由專用檢測設(shè)備的控制裝置控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)按預(yù)定角度和檔位進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)檢測；f、采集檢測數(shù)據(jù)，如符合預(yù)定的測試參數(shù)要求和達(dá)到預(yù)定次數(shù)，則完成測試，并保存數(shù)據(jù)；g、將測試數(shù)據(jù)由人機(jī)界面顯示，并自動(dòng)生成測試報(bào)表。
步驟a中，所述測試參數(shù)包括被測旋鈕的名稱、型號(hào)；每個(gè)旋鈕的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)時(shí)間、停留時(shí)間和旋轉(zhuǎn)的檔位；每個(gè)旋鈕的測試次數(shù)、故障判據(jù)；旋鈕各個(gè)檔位的好或壞的次數(shù)、旋鈕的總的設(shè)定的測試次數(shù)。
旋鈕狀態(tài)的檢測是對開關(guān)型旋鈕對應(yīng)于目前位置的開關(guān)的通斷狀態(tài)，或是對電位器型旋鈕的電位或電阻進(jìn)行檢測。
步驟d中，被測旋鈕的旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)的確定是在專用檢測設(shè)備的夾持裝置的旋轉(zhuǎn)區(qū)域兩端設(shè)置限位擋塊，并在兩限位擋塊之一外側(cè)或旋轉(zhuǎn)區(qū)域之間外側(cè)設(shè)置接近開關(guān)，由接近開關(guān)感應(yīng)夾持裝置上的探頭位置，由控制裝置根據(jù)探頭的當(dāng)前位置控制夾持裝置回旋到原點(diǎn)位置而確定出原點(diǎn)。
步驟f中，檢測數(shù)據(jù)的采集是通過控制裝置的采集模塊來進(jìn)行的。
步驟g中，所述人機(jī)界面可顯示被測旋鈕的狀態(tài)、被測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和報(bào)表內(nèi)容及專用檢測設(shè)備的工作狀態(tài)。
本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)上述方法的專用檢測設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)旋鈕定位機(jī)構(gòu)，它裝在機(jī)架上部；一個(gè)旋鈕輸送機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)下部，并可上下移動(dòng)；一個(gè)旋鈕夾持機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)的上方；一個(gè)旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它裝在旋鈕夾持機(jī)構(gòu)的上部，并與支架連接，及一個(gè)控制機(jī)構(gòu)，它裝在機(jī)架的一側(cè)，其中，旋鈕定位機(jī)構(gòu)分別與旋鈕輸送機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)連接；旋鈕輸送機(jī)構(gòu)分別與旋鈕定位機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)連接；旋鈕夾持機(jī)構(gòu)與旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則與控制機(jī)構(gòu)連接。
旋鈕定位機(jī)構(gòu)是一個(gè)與旋鈕形狀相匹配的定位模座，該模座由彈性材料制成，它固定于直線導(dǎo)軌或直線軸承上部，且其軸心與電機(jī)軸心處于同一軸線上。
旋鈕輸送機(jī)構(gòu)包括氣缸、直線導(dǎo)軌或直線軸承，其中，氣缸固定在氣缸支架下部，氣缸上端與直線導(dǎo)軌或直線軸承連接，直線導(dǎo)軌或直線軸承對稱設(shè)置于氣缸兩側(cè)，并可上下運(yùn)動(dòng)。
旋鈕夾持機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)手指，其上端與旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，其下端懸空并正對定位模座。
旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)、連軸器、限位擋塊，其中，步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)裝在電機(jī)支架上，電機(jī)軸經(jīng)連軸器與氣動(dòng)手指的轉(zhuǎn)軸連接，在氣動(dòng)手指的轉(zhuǎn)軸支撐軸承內(nèi)裝有兩個(gè)限位擋塊，限位擋塊外部裝有接近開關(guān)。
控制機(jī)構(gòu)包括控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及人機(jī)界面，其中，控制器輸入端與操作按鈕及接近開關(guān)連接，其輸出端與氣缸控制用電磁閥連接；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與控制器和步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)連接；人機(jī)界面通過串口或以太網(wǎng)與控制器相連接。
控制器可以是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、單片機(jī)或PLC；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；人機(jī)界面可以是LCD、LED顯示器、觸摸顯示器、電腦顯示器。
本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，它改變了傳統(tǒng)的旋鈕檢測方式，使得旋鈕檢測可自動(dòng)、快捷、可靠且高效率地進(jìn)行。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明具有如下顯著特點(diǎn)一、可以快速地對各類旋鈕進(jìn)行精確的測試；二、可以簡便地進(jìn)行測試參數(shù)和故障判據(jù)的修改；三、可以直觀地在人機(jī)界面上觀察實(shí)時(shí)的測試狀態(tài)；四、可以保存測試的歷史數(shù)據(jù)，知道每個(gè)旋鈕是在什么位置和第幾次測試出現(xiàn)的故障，歷史數(shù)據(jù)同時(shí)提供測試時(shí)間、工件的ID號(hào)、和測試結(jié)束的時(shí)間，便于進(jìn)行質(zhì)量分析和統(tǒng)計(jì)；歷史數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢；五、操作人員可以同時(shí)通過機(jī)臺(tái)上的指示燈和人機(jī)界面上的仿真圖形來對測試過程進(jìn)行觀察；六、可以自動(dòng)生成報(bào)表，供測試人員查看；七、減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率和測試的準(zhǔn)確度。


圖1是本發(fā)明的測試方法流程圖。
圖2是本發(fā)明的被測旋鈕的旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)確定原理圖，其中，圖2A是在兩限位擋塊之一外側(cè)設(shè)置接近開關(guān)的方法示意圖，圖2B是在旋轉(zhuǎn)區(qū)域之間外側(cè)設(shè)置接近開關(guān)的方法示意圖。
圖3是本發(fā)明的設(shè)備整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是本發(fā)明的人機(jī)界面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下列實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和說明，對本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。
參閱圖1，本發(fā)明的旋鈕自動(dòng)檢測方法包括如下步驟1、測試參數(shù)設(shè)定在專用檢測設(shè)備的計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)定每個(gè)工位的及每個(gè)旋鈕的測試次數(shù)和故障判據(jù)，所述測試參數(shù)包括被測旋鈕的名稱、型號(hào)；每個(gè)旋鈕的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)時(shí)間、停留時(shí)間和旋轉(zhuǎn)的檔位；每個(gè)旋鈕的測試次數(shù)、故障判據(jù)；旋鈕各個(gè)檔位的好或壞的次數(shù)、旋鈕的總的設(shè)定的測試次數(shù)等。
2、旋鈕旋轉(zhuǎn)軸心的確定旋鈕的特點(diǎn)是以一個(gè)軸為圓心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的部件，旋鈕檢測中所作的運(yùn)動(dòng)主要是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。要進(jìn)行旋鈕的自動(dòng)檢測，首先要保證旋鈕的軸心與驅(qū)動(dòng)旋鈕的電機(jī)的軸心是同軸的，同時(shí)，因要進(jìn)行多個(gè)旋鈕的檢測，因此要允許在不同的被測旋鈕的情況下，即使有一定的誤差，也要能夠進(jìn)行多次工作。
解決這個(gè)問題的方法是將被測旋鈕裝入專用檢測設(shè)備的旋鈕定位機(jī)構(gòu)內(nèi)，使旋鈕軸心與驅(qū)動(dòng)旋鈕的電機(jī)的軸心保持同心，本例中，采用一個(gè)與被測旋鈕形狀匹配的特定的安裝模座，該模座與電機(jī)的機(jī)架固定為一體，而且模座的位置保證在被測旋鈕插進(jìn)去后，旋鈕的中心與電機(jī)的軸心剛好是在一個(gè)直線上。為了保證被測旋鈕插入模座后不會(huì)松動(dòng)，模座的材料應(yīng)該有一定的彈性，并且尺寸與被測旋鈕的外圍尺寸成負(fù)公差。此外，模座上還應(yīng)該有一個(gè)定位銷，能夠?qū)⒈粶y旋鈕頂住。
對不同的旋鈕，其中心位置可能會(huì)有差異，而電機(jī)的軸心是不可能隨意進(jìn)行調(diào)整的。為此，本方法中采用連軸器將電機(jī)與夾持旋鈕的氣動(dòng)手指相連接的方式來解決。由于連軸器具有一定的彈性，因此，可以緩沖由于不同旋鈕的位置差異所造成的軸心的變動(dòng)，保證測試能夠正常進(jìn)行。
在測試參數(shù)設(shè)定和旋鈕旋轉(zhuǎn)軸心確定后，可通過人機(jī)界面輸入被測旋鈕的ID號(hào)，并啟動(dòng)自動(dòng)測試過程。
3、旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)的確定任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都要有一定的相對轉(zhuǎn)動(dòng)角度，由于旋鈕安裝到模座就位后，旋鈕的起點(diǎn)和終點(diǎn)以及中間的檔位的角位置就已確定。而此時(shí)，夾持機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)手指的角位置卻是隨機(jī)的，有可能會(huì)不在設(shè)定的原點(diǎn)位置上。如果氣動(dòng)手指不在原點(diǎn)位置上，而運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)又把它的位置又當(dāng)作原點(diǎn)來控制，則將會(huì)導(dǎo)致旋鈕損壞。因此，對氣動(dòng)手指的起始位置進(jìn)行確定并保證它在原點(diǎn)上，是十分重要的。
本發(fā)明的方法中，由專用檢測設(shè)備的控制裝置確定被測旋鈕的旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)，本例中是采用接近開關(guān)的方法來確定原點(diǎn)的。根據(jù)設(shè)備情況，可以分別采用接近開關(guān)設(shè)在兩限位擋塊之一外側(cè)或在兩限位擋塊之間外側(cè)兩種方式。
圖2A示出了在兩限位擋塊之一外側(cè)設(shè)置接近開關(guān)的方法，圖2A中，旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30的下方一面伸出一個(gè)小的探頭31，用于接近開關(guān)的檢測。在氣動(dòng)手指的圓形旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)有兩個(gè)擋塊43，左側(cè)擋塊的外側(cè)設(shè)有接近開關(guān)4 5，兩個(gè)檔塊之間即為旋鈕的旋轉(zhuǎn)范圍，檔塊的目的是防止機(jī)構(gòu)故障時(shí)，運(yùn)動(dòng)范圍超出旋鈕的旋轉(zhuǎn)范圍造成旋鈕的損壞。在運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，控制機(jī)構(gòu)50將控制探頭31順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)探頭運(yùn)動(dòng)到接近開關(guān)附近一定的距離時(shí)，探頭將被接近開關(guān)感應(yīng)到，此時(shí)接近開關(guān)將送一個(gè)信號(hào)給控制機(jī)構(gòu)。由于接近開關(guān)的安裝位置是事先預(yù)知的，控制機(jī)構(gòu)即可算出探頭的當(dāng)前位置，此時(shí)，再將探頭向回旋轉(zhuǎn)一定的角度到原點(diǎn)位置即可。
2B示出了旋轉(zhuǎn)區(qū)域之間外側(cè)設(shè)置接近開關(guān)的方法，圖2A中，接近開關(guān)45設(shè)于兩個(gè)檔塊43之間外側(cè)，檔塊之間即為旋鈕的旋轉(zhuǎn)范圍，檔塊的目的是防止機(jī)構(gòu)故障時(shí)，運(yùn)動(dòng)范圍超出旋鈕的旋轉(zhuǎn)范圍造成旋鈕的損壞。接近開關(guān)右側(cè)的雙箭頭所覆蓋的區(qū)域?yàn)槌跏嘉恢脜^(qū)域，即旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的探頭在開始時(shí)必須處在該區(qū)域中。
在運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，控制機(jī)構(gòu)50將控制探頭順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這樣探頭必然會(huì)被接近開關(guān)感應(yīng)到，一旦感應(yīng)到，由于接近開關(guān)的安裝位置是事先預(yù)知的，控制系統(tǒng)即知道了探頭的當(dāng)前位置，因此，再將探頭向回旋轉(zhuǎn)到原點(diǎn)位置即可。
以上兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。第一種方式的優(yōu)點(diǎn)是測試前無論探頭在什么區(qū)域都可以準(zhǔn)確地找到原點(diǎn)，缺點(diǎn)是尋找原點(diǎn)的時(shí)間可能較長。第二種方式的好處是可以較快地找到原點(diǎn)，但要確定探頭開始的時(shí)候在初始位置區(qū)域內(nèi)，否則可能會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。通常，當(dāng)探頭起始位置比較局限在整個(gè)旋轉(zhuǎn)區(qū)域的一小部分時(shí)，可以采用第二種方式，否則，應(yīng)該采用第一種方式。
4、旋鈕的夾持方法要對旋鈕進(jìn)行測試，首先要對旋鈕進(jìn)行夾持，本發(fā)明的方法中，旋鈕由夾持機(jī)構(gòu)夾持，本例中，夾持機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)手指。氣動(dòng)手指為成熟產(chǎn)品，其好處是能夠方便地夾緊和松開，便于控制，同時(shí)，可以通過將手指的內(nèi)側(cè)面加工成與旋鈕表面曲率相同的曲面再加襯墊的方式，可以保證既不會(huì)夾壞旋鈕，也不會(huì)在旋鈕運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生滑動(dòng)和松動(dòng)。
5、旋鈕的旋轉(zhuǎn)測試由專用檢測設(shè)備的控制裝置控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)按預(yù)定角度和檔位進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)檢測。
對旋鈕進(jìn)行測試時(shí)，對不同的旋鈕要按照相應(yīng)的測試規(guī)范對旋鈕以不同的時(shí)間、速度旋轉(zhuǎn)到不同的位置然后再停留一定的時(shí)間，再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。本例中，這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。兩種電機(jī)均可實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，但是，對于扭力較大的旋鈕，用伺服電機(jī)比較好。扭力小的旋鈕，則用步進(jìn)電機(jī)較好。
本發(fā)明也包括對旋鈕狀態(tài)的檢測。其檢測方法包括對開關(guān)型旋鈕的檢測和對電位器型旋鈕，其中，對開關(guān)型旋鈕的檢測是對應(yīng)于目前位置的開關(guān)的通斷狀態(tài)的檢測。對電位器型旋鈕的檢測是對電位器型旋鈕的電位或電阻進(jìn)行檢測。
當(dāng)旋鈕旋轉(zhuǎn)到一定位置后，就可以通過數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)對旋鈕的狀態(tài)進(jìn)行檢測，本例中是通過控制裝置的采集模塊來采集數(shù)據(jù)。旋鈕的數(shù)據(jù)檢測分為兩類，一類是開關(guān)型旋鈕，只要檢測旋到目前位置，對應(yīng)的開關(guān)的通斷狀況即可，如多檔旋鈕開關(guān)；另一類是電位器型旋鈕，是要測量這一檔的電位或電阻。對本方法采用給定電壓的方式。對第一種方式，測量電壓是否存在，第二種方式，來測量相應(yīng)開關(guān)的輸出電壓。
在采集狀態(tài)數(shù)據(jù)(通、斷、或電壓值)時(shí)，要同時(shí)記錄當(dāng)前開關(guān)的位置(位于哪一檔)、當(dāng)前測試的循環(huán)次數(shù)(如共測1000次，目前是第幾次)，以供質(zhì)量分析使用。
6、旋鈕測試數(shù)據(jù)的顯示、記錄和生成報(bào)表旋鈕測試如符合預(yù)定的測試參數(shù)要求和達(dá)到預(yù)定次數(shù)，則完成測試，并將數(shù)據(jù)保存在控制器中，測試數(shù)據(jù)可由人機(jī)界面顯示，并自動(dòng)生成測試報(bào)表。
對旋鈕的測試狀況應(yīng)及時(shí)通報(bào)給操作人員，同時(shí)也要進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄和提供報(bào)表。
本發(fā)明的方法中，通過設(shè)立人機(jī)界面來進(jìn)行旋鈕測試數(shù)據(jù)的顯示、記錄和生成報(bào)表。人機(jī)界面的硬件可以是各類LCD、LED顯示屏、觸摸屏、電腦顯示器等，在這些硬件中運(yùn)行人機(jī)界面軟件來實(shí)現(xiàn)旋鈕測試數(shù)據(jù)的顯示、記錄和報(bào)表功能。
人機(jī)界面可顯示被測旋鈕的狀態(tài)、被測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和報(bào)表內(nèi)容及專用檢測設(shè)備的工作狀態(tài)。所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都可以在一個(gè)顯示屏上進(jìn)行顯示。一個(gè)典型的顯示畫面包括被測旋鈕的名稱、型號(hào)和ID號(hào)，每個(gè)位置當(dāng)前的狀況，每個(gè)位置到目前位置累計(jì)的故障次數(shù)，設(shè)定的測試循環(huán)次數(shù)，當(dāng)前的測試循環(huán)次數(shù)，當(dāng)前測試臺(tái)上的按鈕狀態(tài)，以及目前旋鈕的最終測試結(jié)果等。人機(jī)界面的一個(gè)實(shí)例如圖5所示，該圖給出了一個(gè)4檔旋鈕的壽命測試的界面。
測試數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)采用歷史數(shù)據(jù)庫的方式保存于控制器51中。保存的數(shù)據(jù)包括故障發(fā)生時(shí)的測試循環(huán)次數(shù)、工件的ID號(hào)、發(fā)生故障的開關(guān)位置、故障現(xiàn)象、實(shí)際測試的次數(shù)，出現(xiàn)故障的時(shí)間和次數(shù)，開始測試的時(shí)間，測試結(jié)束的時(shí)間，總的設(shè)定次數(shù)，等等。所有的歷史數(shù)據(jù)可以根據(jù)各個(gè)不同的字段進(jìn)行查詢。
每個(gè)旋鈕測試結(jié)束或者每批旋鈕測試結(jié)束后，可以自動(dòng)生成報(bào)表。報(bào)表的內(nèi)容與上面歷史數(shù)據(jù)的內(nèi)容相似。報(bào)表可以自動(dòng)打印，也可以人工打印。
人機(jī)界面部分還可以包括一個(gè)條碼讀寫器，用來對被測件的條碼進(jìn)行輸入，減輕人工輸入的勞動(dòng)強(qiáng)度。
本發(fā)明的方法可通過一個(gè)專用檢測設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。
該設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖3～圖5所示，它包括旋鈕定位機(jī)構(gòu)10、旋鈕輸送機(jī)構(gòu)20、旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30、旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)40、控制機(jī)構(gòu)50及機(jī)架60，其中，旋鈕定位機(jī)構(gòu)10用于旋鈕旋轉(zhuǎn)軸心的確定，本例中，旋鈕定位機(jī)構(gòu)是一個(gè)與旋鈕形狀相匹配的定位模座，該模座由彈性塑料材料制成，它固定于直線導(dǎo)軌或直線軸承23上部，且其軸心與電機(jī)41的軸心處于同一軸線上。被測旋鈕裝在定位模座內(nèi)，并由定位銷固定。所述旋鈕輸送機(jī)構(gòu)20用于將被測旋鈕由下至上輸送至夾持機(jī)構(gòu)，它包括氣缸21、直線導(dǎo)軌或直線軸承23，其中，氣缸21固定在氣缸支架24下部，氣缸上裝有氣缸控制用電磁閥55，電磁閥則與控制機(jī)構(gòu)50連接，氣缸連桿上端與直線導(dǎo)軌或直線軸承23連接，直線導(dǎo)軌或直線軸承23對稱設(shè)置于氣缸21兩側(cè)，并可上下運(yùn)動(dòng)。該輸送機(jī)構(gòu)通過氣缸21推動(dòng)定位模座10上升至旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30。所述旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30用于夾持被測旋鈕，本例中，旋鈕夾持機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)手指，氣動(dòng)手指可選用市售產(chǎn)品，它包括手指氣缸33和與之相連的開口夾32，氣動(dòng)手指的氣缸上端的轉(zhuǎn)軸與旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)40連接，氣動(dòng)手指下端懸空并正對定位模座10。氣動(dòng)手指的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的接近開關(guān)45相配合的探頭31。當(dāng)被測旋鈕上升到位后，由氣動(dòng)手指將其夾持后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)測試。所述旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)40用于驅(qū)動(dòng)旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30運(yùn)轉(zhuǎn)，它包括步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)41、連軸器42、限位擋塊43，其中，步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)41裝在電機(jī)支架44上，電機(jī)支架則固定在夾持機(jī)構(gòu)支架46頂部，電機(jī)軸經(jīng)連軸器42與氣動(dòng)手指30的轉(zhuǎn)軸連接，連軸器用于消除不同旋鈕測試時(shí)的位置誤差所造成的軸心的變化。在氣動(dòng)手指的轉(zhuǎn)軸支撐軸承內(nèi)裝有兩個(gè)限位擋塊43，以防止機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)，夾持機(jī)構(gòu)超出旋鈕的旋轉(zhuǎn)范圍而造成旋鈕的損壞。在限位擋塊外部裝有接近開關(guān)45，它可為控制機(jī)構(gòu)提供旋鈕夾持機(jī)構(gòu)的探頭31的到位信號(hào)。所述控制機(jī)構(gòu)50用于進(jìn)行檢測設(shè)備的自動(dòng)控制，它包括控制器51、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器52及人機(jī)界面53，在機(jī)架60的外側(cè)還設(shè)有一個(gè)啟動(dòng)或停止檢測設(shè)備用的操作按鈕54。其中，控制器51可以是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、單片機(jī)或PLC，其輸入端與操作按鈕54及接近開關(guān)45連接，其輸出端與氣缸控制用電磁閥55連接，控制器主要是根據(jù)機(jī)臺(tái)上的操作按鈕指令、傳感器狀態(tài)以及上位機(jī)的指令進(jìn)行運(yùn)算，并通過運(yùn)動(dòng)控制模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、氣缸電磁閥或指示燈56進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作?？刂破鞯墓δ苋缦?1)、可以根據(jù)人機(jī)界面?zhèn)鱽淼闹噶顚y試的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行修改；(2)、可以對傳感器和按鈕的數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；(3)、能夠探測機(jī)臺(tái)上按鈕的狀態(tài)進(jìn)行測試過程的啟動(dòng)，也能夠接收從人機(jī)界面?zhèn)鱽淼膯?dòng)信號(hào)進(jìn)行測試過程的啟動(dòng)；
(4)、能夠按設(shè)定的時(shí)序控制電磁閥的動(dòng)作，來控制氣缸的動(dòng)作；(5)、能夠按設(shè)定的時(shí)序控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，來對電機(jī)的動(dòng)作和停止進(jìn)行控制；(6)、能夠在旋鈕的測試位置對旋鈕的狀態(tài)進(jìn)行測試，并作出正?；蚬收系呐袛?；(7)、能根據(jù)對旋鈕狀態(tài)的測試狀態(tài)來控制指示燈的輸出；如果被測旋鈕在某一個(gè)測試循環(huán)的某個(gè)位置上的狀況不符合要求，操作機(jī)臺(tái)上的異常指示燈將亮起，表示該循環(huán)出現(xiàn)故障。如果正常，則正常指示燈亮起；(8)、能夠自動(dòng)判斷測試過程的結(jié)束而終止測試過程，也能夠根據(jù)機(jī)臺(tái)上停止按鈕的狀態(tài)、或根據(jù)上位機(jī)的狀態(tài)終止測試過程；(9)、如果判斷某旋鈕測試失敗，機(jī)器將自動(dòng)退出測試，并且將所有的故障出現(xiàn)的位置、出現(xiàn)在第幾次循環(huán)和故障的現(xiàn)象通過控制器發(fā)往上位機(jī)進(jìn)行保存。
所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器52為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它分別與控制器51和步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)41連接，主要根據(jù)控制器傳來的指令對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有如下功能(1)、根據(jù)控制的命令控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)或停止；(2)、能夠?qū)﹄姍C(jī)的過流過載進(jìn)行保護(hù)；(3)、能夠按控制器的指令使電機(jī)按預(yù)定的速度和位置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
(4)、在測試中途，測試人員可以暫?；蛲顺鰷y試。按暫停鍵，機(jī)器將暫停測試，但本次測試前面的測試循環(huán)的所有的數(shù)據(jù)將被保存，當(dāng)恢復(fù)測試時(shí)，測試將繼續(xù)，與沒有暫停過一樣。
(5)、如果因故需要停止測試，則可以按停止鍵推出測試，測試退出時(shí)，本次的測試數(shù)據(jù)將不做保存，但前面出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)將進(jìn)行保存。
(6)、控制器與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通過串行通訊口或以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，可以保證數(shù)據(jù)的高速和可靠的傳輸?？刂破骺稍谂c上位機(jī)通訊中斷的情況下繼續(xù)工作，并在上位機(jī)恢復(fù)通訊后，將數(shù)據(jù)上傳。
所述人機(jī)界面53可以是LCD、LED顯示器、觸摸顯示器、電腦顯示器，它通過串口或以太網(wǎng)與控制器51相連接。人機(jī)界面軟件可以運(yùn)行在計(jì)算機(jī)、工控機(jī)或嵌入式PC上，主要是供輸入被測工件的ID號(hào)輸入(通過條碼讀寫器或鍵盤輸入)、顯示被測旋鈕的狀態(tài)、顯示被測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的查閱、報(bào)表的生成和查看等，并具有如下功能(1)、能夠接受被測工件的ID號(hào)輸入，無論是通過鍵盤還是通過條碼閱讀器；(2)、對每個(gè)工位的測試參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，如輸入被測元件的ID號(hào)，測試次數(shù)，判斷為元件不良的連續(xù)故障次數(shù)，每項(xiàng)功能檢測的動(dòng)作次數(shù)和時(shí)序可以設(shè)定；(3)、能夠設(shè)定每個(gè)旋鈕的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)時(shí)間、停留時(shí)間和旋轉(zhuǎn)的檔位；(4)、能夠設(shè)定每個(gè)旋鈕的測試次數(shù)、故障判據(jù)；(5)、可顯示測試裝置的工作狀態(tài)，可以對整個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行概覽，也可以顯示設(shè)備的詳細(xì)工況，如當(dāng)前的開關(guān)的位置、該位置的開關(guān)通斷情況、當(dāng)前循環(huán)的好壞狀況、當(dāng)前的測試循環(huán)數(shù)、當(dāng)前的故障循環(huán)次數(shù)、機(jī)臺(tái)操作按鈕的按下狀況等；(6)、可以對每個(gè)工位上的每個(gè)工件的故障情況進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄，記錄內(nèi)容包括故障發(fā)生時(shí)的測試循環(huán)次數(shù)、工件的ID號(hào)、發(fā)生故障的開關(guān)位置、故障現(xiàn)象、開始測試的時(shí)間，測試結(jié)束的時(shí)間，總的設(shè)定次數(shù)，實(shí)際測試的次數(shù)，出現(xiàn)故障的時(shí)間和次數(shù)等；(7)、能夠?qū)y試結(jié)果以報(bào)表的形式打印出來，報(bào)表的打印可以是全部的歷史數(shù)據(jù)，也可以是其中一部分；
(8)、在人機(jī)界面上，可以修改工件失敗的條件，如減少或增加連續(xù)故障的次數(shù)作為元件失敗的判據(jù)。
(9)、人機(jī)界面與控制器的通訊可以采用串行通訊口或以太網(wǎng)的方式。
權(quán)利要求
1.一種旋鈕自動(dòng)檢測方法，其特征在于，它包括對旋鈕測試參數(shù)和旋鈕狀態(tài)的檢測，該方法包括如下步驟a、在專用檢測設(shè)備的計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)定每個(gè)工位的測試參數(shù)及每個(gè)旋鈕的測試次數(shù)和故障判據(jù)；b、將被測旋鈕裝入專用檢測設(shè)備的旋鈕定位機(jī)構(gòu)內(nèi)，使旋鈕軸心與驅(qū)動(dòng)旋鈕的電機(jī)的軸心保持同心；c、通過人機(jī)界面輸入被測旋鈕的ID號(hào)，并啟動(dòng)自動(dòng)測試過程；d、由專用檢測設(shè)備的控制裝置確定被測旋鈕的旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)，并由夾持機(jī)構(gòu)夾持旋鈕；e、由專用檢測設(shè)備的控制裝置控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)按預(yù)定角度和檔位進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)檢測；f、采集檢測數(shù)據(jù)，如符合預(yù)定的測試參數(shù)要求和達(dá)到預(yù)定次數(shù)，則完成測試，并保存數(shù)據(jù)；g、將測試數(shù)據(jù)由人機(jī)界面顯示，并自動(dòng)生成測試報(bào)表。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a中，所述測試參數(shù)包括被測旋鈕的名稱、型號(hào)；每個(gè)旋鈕的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)時(shí)間、停留時(shí)間和旋轉(zhuǎn)的檔位；每個(gè)旋鈕的測試次數(shù)、故障判據(jù)；旋鈕各個(gè)檔位的好或壞的次數(shù)、旋鈕的總的設(shè)定的測試次數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，旋鈕狀態(tài)的檢測是對開關(guān)型旋鈕對應(yīng)于目前位置的開關(guān)的通斷狀態(tài)，或是對電位器型旋鈕的電位或電阻進(jìn)行檢測。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟d中，被測旋鈕的旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)的確定是在專用檢測設(shè)備的夾持裝置的旋轉(zhuǎn)區(qū)域兩端設(shè)置限位擋塊，并在兩限位擋塊之一外側(cè)或旋轉(zhuǎn)區(qū)域之間外側(cè)設(shè)置接近開關(guān)，由接近開關(guān)感應(yīng)夾持裝置上的探頭位置，由控制裝置根據(jù)探頭的當(dāng)前位置控制夾持裝置回旋到原點(diǎn)位置而確定出原點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟f中，檢測數(shù)據(jù)的采集是通過控制裝置的采集模塊來進(jìn)行的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟g中，所述人機(jī)界面可顯示被測旋鈕的狀態(tài)、被測數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和報(bào)表內(nèi)容及專用檢測設(shè)備的工作狀態(tài)。
7.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的專用檢測設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括一個(gè)旋鈕定位機(jī)構(gòu)(10)，它裝在機(jī)架(60)上部；一個(gè)旋鈕輸送機(jī)構(gòu)(20)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)下部，并可上下移動(dòng)；一個(gè)旋鈕夾持機(jī)構(gòu)(30)，它裝在旋鈕定位機(jī)構(gòu)的上方；一個(gè)旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)，它裝在旋鈕夾持機(jī)構(gòu)(30)的上部，并與支架(61)連接，及一個(gè)控制機(jī)構(gòu)(50)，它裝在機(jī)架(60)的一側(cè)，其中，旋鈕定位機(jī)構(gòu)(10)分別與旋鈕輸送機(jī)構(gòu)(20)及控制機(jī)構(gòu)(50)連接；旋鈕輸送機(jī)構(gòu)(20)分別與旋鈕定位機(jī)構(gòu)(10)及控制機(jī)構(gòu)(50)連接；旋鈕夾持機(jī)構(gòu)(30)與旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)連接，旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則與控制機(jī)構(gòu)(50)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述旋鈕定位機(jī)構(gòu)(10)是一個(gè)與旋鈕形狀相匹配的定位模座，該模座由彈性材料制成，它固定于直線導(dǎo)軌或直線軸承(23)上部，且其軸心與電機(jī)(41)軸心處于同一軸線上。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述旋鈕輸送機(jī)構(gòu)(20)包括氣缸(21)、直線導(dǎo)軌或直線軸承(23)，其中，氣缸(21)固定在氣缸支架(24)下部，氣缸上端與直線導(dǎo)軌或直線軸承(23)連接，直線導(dǎo)軌或直線軸承(23)對稱設(shè)置于氣缸(21)兩側(cè)，并可上下運(yùn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述旋鈕夾持機(jī)構(gòu)(30)為氣動(dòng)手指，其上端與旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)連接，其下端懸空并正對定位模座(10)。
11.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)包括步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)(41)、連軸器(42)、限位擋塊(43)，其中，步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)(41)裝在電機(jī)支架(44)上，電機(jī)軸經(jīng)連軸器(42)與氣動(dòng)手指(30)的轉(zhuǎn)軸連接，在氣動(dòng)手指的轉(zhuǎn)軸支撐軸承內(nèi)裝有兩個(gè)限位擋塊(43)，限位擋塊外部裝有接近開關(guān)(45)。
12.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)(50)包括控制器(51)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(52)及人機(jī)界面(53)，其中，控制器(51)輸入端與操作按鈕(54)及接近開關(guān)(45)連接，其輸出端與氣缸控制用電磁閥(55)連接；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(52)分別與控制器(51)和步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)(41)連接；人機(jī)界面(53)通過串口或以太網(wǎng)與控制器(51)相連接。
13.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，控制器(51)可以是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、單片機(jī)或PLC；電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(52)為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；人機(jī)界面(53)可以是LCD、LED顯示器、觸摸顯示器、電腦顯示器。
全文摘要
一種旋鈕自動(dòng)檢測方法及設(shè)備，其中，方法包括如下步驟a.在專用檢測設(shè)備的計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)定每個(gè)工位的測試參數(shù)及每個(gè)旋鈕的測試次數(shù)和故障判據(jù)；b.將被測旋鈕裝入專用檢測設(shè)備的旋鈕定位機(jī)構(gòu)內(nèi)，使旋鈕軸心與驅(qū)動(dòng)旋鈕的電機(jī)的軸心保持同心；c.通過人機(jī)界面輸入被測旋鈕的ID號(hào)，并啟動(dòng)自動(dòng)測試過程；d.由專用檢測設(shè)備的控制裝置確定被測旋鈕的旋轉(zhuǎn)原點(diǎn)，并由夾持機(jī)構(gòu)夾持旋鈕；e.由專用檢測設(shè)備的控制裝置控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)按預(yù)定角度和檔位進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)檢測；f.采集檢測數(shù)據(jù)，如符合預(yù)定的測試參數(shù)要求和達(dá)到預(yù)定次數(shù)，則完成測試，并保存數(shù)據(jù)；g.將測試數(shù)據(jù)由人機(jī)界面顯示，并自動(dòng)生成測試報(bào)表。設(shè)備包括旋鈕定位機(jī)構(gòu)10、旋鈕輸送機(jī)構(gòu)20、旋鈕夾持機(jī)構(gòu)30、旋鈕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)40、控制機(jī)構(gòu)50及機(jī)架60。本發(fā)明檢使旋鈕測過程可自動(dòng)進(jìn)行，可實(shí)時(shí)顯示測試狀態(tài)，自動(dòng)生成測試報(bào)表，能有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高工作效率。
文檔編號(hào)G01R31/00GK1645156SQ20051003284
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者史珺 申請人:史珺