CN102081004B - 一种轮胎装配平衡块防错系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轮胎装配平衡块防错系统及其控制方法，包括平衡机、多个指示灯(1)、多个平衡块物料盒(2)、控制电路以及连接线路，所述多个指示灯依次对应多个平衡块物料盒，所述多个平衡块物料盒中分别放置不同质量的平衡块；所述平衡机将测量到的轮胎不平衡数值被所述控制电路读取后，所述控制电路根据轮胎不平衡数值计算出需要填装平衡块质量并激活该平衡块所在的平衡块物料盒上方的指示灯。本发明由于通过控制电路直接算出是否需要按照平衡块和所需平衡块的具体质量大小，并且通过指示灯来提示工人选择，因而可以避免因工人判断错误或者平衡块选取错误而装错平衡块的现象发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车轮胎装配平衡块的系统及其控制方法。
背景技术
轮胎平衡块装配是在轮胎不平衡度测试后，工人先根据“舍2进3”原则对平衡机显示的不平衡量进行判断，得到该轮胎的不平衡位置应安装平衡块的质量，然后选取该质量值的平衡块安装到轮胎的不平衡位置。在此过程中，容易出现因工人判断错误或者平衡块选取错误而装错平衡块的现象，导致动平衡数值失真，从而影响车辆行驶性能。而目前国内手动轮胎分装线没有安装防错系统的先例。
本发明申请最接近的现有技术为中国专利配重施加设备(CN1942748A)。
发明内容
本发明设计了一种轮胎装配平衡块防错系统及其控制方法，其解决的技术问题是现有技术工人安装平衡块时，容易出现因工人判断错误或者平衡块选取错误而装错平衡块的现象，导致动平衡数值失真，从而影响车辆行驶性能。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种轮胎装配平衡块防错系统，包括平衡机、多个指示灯(1)、多个平衡块物料盒(2)、控制电路以及连接线路，所述多个指示灯依次对应多个平衡块物料盒，所述多个平衡块物料盒中分别放置不同质量的平衡块；所述平衡机将测量到的轮胎不平衡数值被所述控制电路读取后，所述控制电路根据轮胎不平衡数值计算出需要填装平衡块质量并激活该平衡块所在的平衡块物料盒上方的指示灯。
进一步，所述控制电路主要包括一电源供电电路，用于给所述指示灯和所述控制电路提供直流电源；一单片机最小系统电路，包括MCU电源电路、复位电路和时钟电路；一数字信号采集放大电路，其采用三极管共发射极放大电路以及一指示灯驱动电路，其采用采用三极管集电极输出放大电路。
进一步，所述控制电路中的单片机的信号线与所述平衡机显示面板的数码管管脚导线连接。
进一步，所述多个指示灯(1)采用共阳级接线方式，通过控制线路与单片机主板连接。
进一步，所述多个指示灯(1)和所述多个平衡块物料盒(2)分别分为两排，其中一排指示灯(1)指示灯和一排平衡块物料盒(2)对应着轮胎正面可能需要装填的平衡块，另外一排指示灯(1)指示灯和一排平衡块物料盒(2)对应着轮胎反面可能需要装填的平衡块。
一种控制轮胎装配平衡块防错系统的方法，该方法包括以下步骤：
步骤S01：所述控制电路读取所述平衡机显示面板的三位共阳数码管显示的二进制代码，并将每位数码管二进制代码转换为十进制数字，最终将三位独立的十进制数字还原为一个原始的测量整数值；
步骤S02：如果步骤S01中的测量整数值为零时，其代表轮胎合格无需安装平衡块，所述控制电路点亮合格指示灯；
步骤S03：如果步骤S01中的测量整数值不为零时，其代表轮胎合格需要安装平衡块；
因而，将所述指示灯(1)和所述平衡块物料盒(2)分别设置为N个，所述第一个平衡块物料盒(2)放置质量为a的平衡块，所述第二个平衡块物料盒(2)放置质量为a+b的平衡块，所述第三个平衡块物料盒(2)放置质量为a+2b的平衡块，所述第N个平衡块物料盒(2)放置质量为a+(N-1)b的平衡块；当控制电路测量到步骤S01中的测量整数值c位于a+(N-2)b至a+(N-1)b之间，并且c与a+(N-2)差的绝对值小于c与a+(N-1)差的绝对值时，则选择使用质量为a+(N-2)的平衡块，反之，则选择使用质量为a+(N-1)的平衡块；所述控制电路将选择上述结果自动点亮放置相应平衡块的所述平衡块物料盒(2)上方的指示灯(1)；
步骤S04：工人拿取该指示灯(1)所指示的平衡块，安装在轮胎中。
进一步，为了得到准确的测量整数值，重复步骤S01中的过程多次，取其平均值或取出现次数最多的测量值。
该轮胎装配平衡块防错系统及其控制方法具有以下有益效果：本发明由于通过控制电路直接算出是否需要按照平衡块和所需平衡块的具体质量大小，并且通过指示灯来提示工人选择，因而可以避免因工人判断错误或者平衡块选取错误而装错平衡块的现象发生。
附图说明
图1：本发明轮胎装配平衡块防错系统的主视图；
图2：本发明轮胎装配平衡块防错系统的左视图；
图3：本发明轮胎装配平衡块防错系统控制方法的方框流程图。
附图标记说明：
1-指示灯；2-平衡块物料盒；3-指示灯盒。
具体实施方式
下面结合图1至图3，对本发明做进一步说明：
在平衡块物料盒2上方安装两排指示灯1，上排指示灯指示轮胎正面不平衡量，上排共7盏指示灯，第一盏为绿色，其它为红色，从第一盏开始分别指示：合格、10克、15克、20克、25克、30克和35克。下排指示灯指示轮胎反面不平衡量，共7盏指示灯，第一盏为绿色，其它为黄色，从第一盏开始分别指示：合格、10克、15克、20克、25克、30克和35克。
单片机直接读取数码管的显示代码(二进制代码)，然后将显示代码翻译为数字，这些数字都是离散的一位数字。比如：平衡机数码管显示“29/11”(正面不平衡值/反面不平衡值)，单片机读取代码然后翻译成数字后是“2”、“9”、“1”、“1”四个离散独立的数字。要将这些离散的数字还原为原始数据，必须通过软件编程和运算将这四个离散的一位数字还原为两个两位数，即“29”和“11”；然后再根据“舍2进3”原则判断，“29”落在28-32区间，则上排指示灯指示为30克，即第六个指示灯亮；“11”落在6-12区间，则下排指示灯指示为10克，即第二个指示灯亮；以上全部过程均由单片机自动完成。
平衡块防错指示灯系统由单片机硬件控制平台、单片微机控制软件、连接线路和指示灯等部分组成。
单片微机硬件控制平台：即控制电路；该控制电路板是通过电子线路设计CAD Prote199软件设计和自制的印刷线路板；是平衡块防错指示灯系统硬件的主要组成部分。
控制电路主要包括电源供电电路、单片机最小系统电路、数字信号采集放大电路、指示灯驱动电路。
1、电源供电方式和电路：5v和24v两路电源的供电方式；采用LM317集成稳压电路得到24V的指示灯电源，再用7805集成稳压电路得到5V电压供给MCU(单片机)；
2、单片机最小系统电路：包括MCU电源电路、复位电路、时钟电路；
3、数字信号采集放大电路：采用三极管共发射极放大电路；
4、指示灯驱动电路：采用三极管集电极输出放大电路；
5、指示灯电路：指示灯采用24V单色指示灯，有红、绿、黄三种颜色。平衡块防错指示灯系统的连接方式：单片机的信号线与平衡机显示面板的数码管管脚直接连接；指示灯采用共阳接线方式，通过控制线路与单片机主板连接，使线路简单，制作方便，容易维修。
平衡块防错指示灯系统的开发利用单片微机控制技术，通过Keil-c51开发环境编写单片机C语言程序，烧写到单片机；单片微机的工作流程如下：程序初始化→开始平衡→读取三位共阳数码管显示的二进制代码→将每位数码管二进制代码转换为十进制数字→将三位独立的十进制数字还原为一个原始的整数→重复读取多次(20次)→统计分析取出出现次数最多的数据，以确保数据准确→判断数据所在区间→自动点亮平衡块防错指示灯→工人拿取平衡块→进入下一次检测。
此方案是在多种质量规格平衡块的物料盒上安装指示灯，完全将工人观察数据、判断数据所在区间，然后跟据“舍2进3”原则选出轮胎不平衡位置所需要安装平衡块的质量规格的动作过程用指示灯系统代替。
上述方案是本专利的核心内容。此方案一经实施则工人只需安照指示灯的指示来操作，不存在工人判断错误的隐患。所以安装指示灯是实现防止工人安装错误平衡块的主要方法。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种轮胎装配平衡块防错系统，包括平衡机、多个指示灯(1)、多个平衡块物料盒(2)、控制电路以及连接线路，其特征在于：所述多个指示灯依次对应多个平衡块物料盒，所述多个平衡块物料盒中分别放置不同质量的平衡块；所述平衡机将测量到的轮胎不平衡数值被所述控制电路读取后，所述控制电路根据轮胎不平衡数值计算出需要填装平衡块质量并激活该平衡块所在的平衡块物料盒上方的指示灯，所述控制电路中的单片机的信号线与所述平衡机显示面板的数码管管脚导线连接，所述多个指示灯(1)采用共阳级接线方式，通过控制线路与单片机主板连接，所述多个指示灯(1)和所述多个平衡块物料盒(2)分别分为两排，其中一排指示灯(1)和一排平衡块物料盒(2)对应着轮胎正面可能需要装填的平衡块，另外一排指示灯(1)和一排平衡块物料盒(2)对应着轮胎反面可能需要装填的平衡块。
2.根据权利要求1所述轮胎装配平衡块防错系统，其特征在于：所述控制电路主要包括一电源供电电路，用于给所述指示灯和所述控制电路提供直流电源；一单片机最小系统电路，包括MCU电源电路、复位电路和时钟电路；一数字信号采集放大电路，其采用三极管共发射极放大电路；以及一指示灯驱动电路，其采用三极管集电极输出放大电路。
3.一种控制权利要求1-2中任何一项所述轮胎装配平衡块防错系统的方法，该方法包括以下步骤：
步骤S01：所述控制电路读取所述平衡机显示面板的三位共阳数码管显示的二进制代码，并将每位数码管二进制代码转换为十进制数字，最终将三位独立的十进制数字还原为一个原始的测量整数值；
步骤S02：如果步骤S01中的测量整数值为零时，其代表轮胎合格无需安装平衡块，所述控制电路点亮合格指示灯；
步骤S03：如果步骤S01中的测量整数值不为零时，其代表轮胎不合格需要安装平衡块；
因而，将所述指示灯(1)和所述平衡块物料盒(2)分别设置为N个，所述第一个平衡块物料盒放置质量为a的平衡块，所述第二个平衡块物料盒放置质量为a+b的平衡块，所述第三个平衡块物料盒放置质量为a+2b的平衡块，所述第N个平衡块物料盒放置质量为a+(N-1)b的平衡块；当控制电路测量到步骤S01中的测量整数值c位于a+(N-2)b至a+(N-1)b之间，并且c与a+(N-2)b差的绝对值小于c与a+(N-1)b差的绝对值时，则选择使用质量为a+(N-2)b的平衡块，反之，则选择使用质量为a+(N-1)b的平衡块；所述控制电路将选择上述结果自动点亮放置相应平衡块的所述平衡块物料盒(2)上方的指示灯(1)；
步骤S04：工人拿取该指示灯(1)所指示的平衡块，安装在轮胎中。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：为了得到准确的测量整数值，重复步骤S01中的过程多次，取其平均值或取出现次数最多的测量值。
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