CN105397711A - 步进电机组合仪表指针压配设备 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为步进电机组合仪表指针压配设备。属于汽车仪表指针压配设备技术领域。它主要是提供压配速度快、精度高、能够适合大批量生产用的步进电机组合仪表指针压配设备。它的主要特征是：由电源、PLC、气动控制单元模块、夹具上模、夹具下模、指针托盘、工控机、显示器、电压源、电阻信号、CAN信号、电缆组成；夹具上模与夹具下模构成压配指针夹具；液晶显示器通过串口与工控机连接；夹具通过排线于工控机连接；电源、PLC、气动控制单元模块、电压源、电阻信号、CAN信号于主机连接；电控箱与工控机连接。本发明具有对步进电机组合仪表指针压配的特点，主要用于步进电机指针的压配。

Description

步进电机组合仪表指针压配设备

技术领域

本发明属于汽车仪表指针压配设备技术领域。具体涉及一种步进电机组合仪表指针压配采用伺服电机驱动的方式，压制力具有实施监测控制，具有压力过程曲线显示和压力值合格域自动判断，能预设压力的合格范围，并对超压具有报警功能，以确保指针的零状态与各小表的零刻线的一致性。

背景技术

以前的动磁式组合仪表装配繁琐，且指示准确性不高，废品率高，对操作工技能要求高。随着电子技术的发展和进步，对整车智能化、可监控性要求越来越高，并要求准确反应整车模拟信号的步进电机组合仪表的出现，对该类步进电机组合仪表在压配过程中指针与仪表刻度盘装配的设备应运而出。一般用于步进电机组合仪表指针压配设备包括电源、工控机、液晶显示屏、手工夹具、操控键盘、电缆等，压配时先将刻度盘机芯总成放入下模夹具中，人手工将上模夹具扳下来，再由人手工将指针放入刻度盘上对应的孔位，然后压配，指针压配完毕后人工检测指针零位是否与刻度盘零位保持一致，且指针回到机械零位。一般压指针装配设备存在如下不足：一、U型线单元未配置指针料盒；二、只有一次给仪表上电、断电，不能使步进电机回到机械零位，导致指针压配完成后回不到刻度盘零位；三、指针压配完成后仪表不能够自检只能采取人工检测；四、人手工将指针压入步进电机针轴内，效率低下且易造成压配后指针指示不准确。

发明内容

本发明的目的就是针对一般步进电机组合仪表指针压配设备的不足，提供一种压配速度快、精度高、能够适合在U型单元内大批量生产用的步进电机组合仪表指针压配设备。

本发明的技术解决方案是：一种步进电机组合仪表指针压配设备，包括电源、夹具上模、夹具下模、工控机、液晶显示器、操控键盘、电缆，夹具上模上设有探针座，夹具下模上设有手柄、指针夹头和指针凹槽，其特征在于：还包括PLC、气动控制单元模块、指针托盘、电压源、电阻信号、CAN信号、操作按钮、一个三层主体机架和电控箱主体；工控机和液晶显示器装于主体机架的第一层；夹具上模上还设有锁紧气缸、活动卡扣和定位块，夹具下模上还设有连接合页、气动机轴，夹具上模与夹具下模构成压配指针夹具，装于主体机架的第二层，指针托盘装于夹具下模两侧；电源、PLC、气动控制单元模块、电压源、电阻信号、CAN信号装于电控箱主体内，电控箱主体装于主体机架的第三层；PLC通过电缆与电源、气动控制单元模块、液晶显示器、电压源、电阻信号、CAN信号、压配指针夹具连接。

本发明的技术解决方案中所述的夹具下模上设有个六指针夹头，可同时压配六个指针。

本发明的技术解决方案中所述的夹具下模采用连接合页与夹具上模连接，因而从水平面向上抬起时（90度），可方便操作工操作灵活，轻松。

本发明的技术解决方案中所述的指针夹头与夹具下模之间设有X、Y、Z方向的微调机构，是充分考虑柔性夹具的通用性，能满足夹具定位（含导向定位）合理、可靠，操作方便。

本发明的技术解决方案中所述的指针凹槽与仪表各个表头的指针总成相匹配，保证针帽不损伤，对步进电机机芯无损坏。指针压配后，保证指针的零状态与各小表的零刻线一致。指针凹槽中通过光纤感应，防止指针误装、漏装和错装，具有防错性能。

本发明由于将工控机和液晶显示器装于主体机架的第一层；夹具上模、夹具下模装于主体机架的第二层，指针托盘装于夹具两侧（使用时打开，不使用时折叠起来，节省占地空间）；电源、PLC、气动控制单元模块、电压源、电阻信号、CAN信号装于电控箱主体内，电控箱主体装于机架的第三层，因而可使整个步进电机组合仪表指针压配设备结构紧凑，便于设备的安装、维修及使用。

本发明压指针系统具有压入高度控制，压制力具有实施监测控制，具有压力过程曲线显示和压力力值合格域自动判断，能预设压力的合格范围，并对超压具有报警功能（通过液晶显示器中的色块指示）。

本发明能在仪表上电时，完成自检三次，断电与上电时间间隔1.5s,快速准确地使仪表步进电机回到其原始零位状态，为压指针提供前期准备。

本发明以进口OEM模块和端子板为核心，实现对指针压配程序的编程，保证了测量机构总成压配的可靠性，解决了手动上电、断电及指针高度不一致等缺点，提高了产品生产效率，实现了指针压配的半自动化，具有可对汽车仪表指针压配特点。本发明主要用于汽车仪表指针压配。

附图说明

图1是本发明步进电机组合仪表指针压配设备的正视图。

图2是本发明步进电机组合仪表指针压配设备的整体式夹具图。

图3是本发明步进电机组合仪表指针压配设备的整体图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1、图3所示，步进电机组合仪表指针压配设由包括三层主体机架1、工控机9、液晶显示器8、夹具上模2、夹具下模7、操作按钮3、指针托盘6、操控键盘4、电控箱主体5、电源、PLC、气动控制单元模块、电压源、电阻信号、CAN信号。工控机9和液晶显示器8装于主体机架1的第一层。夹具上模2、夹具下模7装于主体机架1的第二层，指针托盘6装于夹具下模7的两侧，如图1所示指针托盘6为打开工作状态，如图3所示指针托盘6为关闭折叠状态，通过合页连接调节，节省占地空间。电源、PLC、气动控制单元模块、电压源、电阻信号、CAN信号装于电控箱主体5内，电控箱主体5装于主体机架1的第三层。PLC通过电缆与电源、气动控制单元模块、液晶显示器、电压源、电阻信号、CAN信号、压配指针夹具连接。夹具下模7采用连接合页12与夹具上模2连接，夹具上模2固定在机架1的第一层（工控机9的下方），因而从水平面向上抬起时（90度），可方便操作工操作灵活，轻松。

如图2所示。夹具上模2上设有探针座11、锁紧气缸18、活动卡扣17和定位块16，夹具下模7上设有连接合页12、气动机轴13、手柄14、指针夹头和指针凹槽15，，夹具上模与夹具下模构成压配指针夹具，为整体式结构夹具。指针夹头与夹具下模之间设有X、Y、Z方向的微调机构，气动轴13正面和反面各有一个M2的螺母，可以对指针夹头左、右进行五毫米的X、Y轴微调背面有1微开关可以对指针夹头上、下进行两毫米的Z轴微调，是充分考虑柔性夹具的通用性，能满足夹具定位（含导向定位）合理、可靠，操作方便。夹具下模上设有六个指针夹头，可同时压配六个指针。指针凹槽15与仪表各个表头的指针总成相匹配，保证针帽不损伤，对步进电机机芯无损坏。指针压配后，保证指针的零状态与各小表的零刻线一致。

本发明的压配指针夹具采用日本SMC技术机械气动平台，夹具为气动式微开关感应，压配时将测量机构总成平放与夹具中，通过探针与设备外围电路相连接。

本发明压指针装配采用伺服电机驱动的方式，压配时，通过定位块和导向槽，人工放入相应指针。

本发明提供六个压头，通过机械定位保持各小表的指针总成高度的一致性，且压指针的行程可以调节。

本发明汽车组合仪表测量机构总成压指针设备流程如下：

选择仪表类型→输入用户名和用户口令登录→测量机构总成放入夹具上模2中，线路板接插件与探针座11上的探针匹配→启动按钮3→夹具上下共四个锁紧气缸18将仪表夹紧→仪表总成零位自检（3次）→放入各个表头对应指针凹槽15→夹具下模7抬起直到手柄14与活动卡扣17合拢锁死→压指针→气动机轴13位置判断→压配扭力矩范围判断→打开夹具下模7放下→仪表指针扫描检测，给产品同时输入六套电阻网络模拟信号，三套电压源信号，两路可调的方波和正弦波信号发生器，一套CAN信号收、发硬件处理电路→压配完毕后给出扭力矩值，扭力矩范围（20-120）N，合格状态为绿色，不合格状态为红色→保存压配数据→按钮3发送仪表掉电回零，断电→取下测量机构总成。

Claims (5)

1.一种步进电机组合仪表指针压配设备，包括电源、夹具上模（2）、夹具下模（7）、工控机（9）、液晶显示器（8）、操控键盘（4）、电缆，夹具上模（2）上设有探针座（11），夹具下模（7）上设有手柄（14）、指针夹头和指针凹槽（15），其特征在于：还包括PLC、气动控制单元模块、指针托盘（6）、电压源、电阻信号、CAN信号、操作按钮（3）、一个三层主体机架（1）和电控箱主体（5）；工控机（9）和液晶显示器（8）装于主体机架（1）的第一层；夹具上模（2）上还设有锁紧气缸（18）、活动卡扣（17）和定位块（16），夹具下模（7）上还设有连接合页（12）、气动机轴（13），夹具上模（2）与夹具下模（7）构成压配指针夹具，装于主体机架（1）的第二层，指针托盘（6）装于夹具下模（7）两侧；电源、PLC、气动控制单元模块、电压源、电阻信号、CAN信号装于电控箱主体（5）内，电控箱主体（5）装于主体机架（1）的第三层；PLC通过电缆与电源、气动控制单元模块、液晶显示器（8）、电压源、电阻信号、CAN信号、压配指针夹具连接。

2.根据权利要求1所述的步进电机组合仪表指针压配设备，其特征在于：所述的夹具下模（7）上设有6个指针夹头。

3.根据权利要求1或2所述的步进电机组合仪表指针压配设备，其特征在于：所述的夹具下模7采用连接合页12与夹具上模2连接。

4.根据权利要求1或2所述的步进电机组合仪表指针压配设备，其特征在于：所述的指针夹头与夹具下模（7）之间设有X、Y、Z方向的微调机构。

5.根据权利要求1或2所述的步进电机组合仪表指针压配设备，其特征在于：所述的指针凹槽（15）与仪表各个表头的指针总成相匹配。