CN107941169A - Fk辅助开关通断角度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明一种FK辅助开关通断角度检测仪，包括上位机、下位机、执行机构；下位机包括液晶显示屏、数字信号处理主板、电机驱动电路；将数字信号处理主板与液晶显示屏和电机驱动电路连接后安装在一个壳体内；数字信号处理主板通过电机驱动电路控制执行机构工作；数字信号处理主板通过信号线光栅角度编码器检测的位置数据；数字信号处理主板通过信号线采集辅助开关所有开关点的开合触点数据；下位机将位置数据和开关触点数据集中进行计算和处理，通过液晶显示屏初步显示；同时将数据保存、上传至上位机，由上位机进行数据分析、显示、记录打印。本发明扫描一个循环仅需微秒级的时间，光栅角度编码器，满足高精、批量生产时辅助开关的检测。

Description

FK辅助开关通断角度检测仪

技术领域

本发明涉及开关检测技术领域，具体是一种FK系列辅助开关通断角度的检测，同时也能够检测出开关的接触性能。

背景技术

FK辅助开关是在高压操作机构的领域中经常使用的电器开关，作为高压控制信号的连锁作用，关系到机构操作、安全与稳定，由于技术要求非常严格，其通断角度的精度要求比较高，是该产品的重要指标，随着客户对开关行程点值的要求的不断提高，产品的精度标准随之也在提升，而传统的测试方法使用一个简易的角度指示牌与开关轴上的指示点位置来观察，在做一个指示灯表示触点通断，用手旋动开关，用指示灯显示通断点，观察角度来检测，完全依靠人工操作，效率非常低也不能提供稳定有效的精准数据出来。

发明内容

为了解决上面问题，本发明的目的是要提供一种全新的针对FK系列的这种辅助开关检测仪器，能把开关产品的这些重要数据体现出来，就必须有一台能够把这些数据高精度、快速稳定可靠的检测仪器，满足产品检测的需要。

为实现本发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种FK辅助开关通断角度检测仪，主要包括上位机、下位机、执行机构和光栅角度编码器；

下位机主要包括液晶显示屏、数字信号处理主板、电机驱动电路；将数字信号处理主板与液晶显示屏、操作面板和电机驱动电路连接后安装在一个壳体内；

数字信号处理主板通过电机驱动电路控制执行机构工作；数字信号处理主板通过信号线光栅角度编码器检测的位置数据；数字信号处理主板通过信号线采集辅助开关所有开关点的开合触点数据；

下位机作为控制核心，在把辅助开关所有的开关触点全部连接到数字信号处理主板上；这样当待检开关装上后启动检测，下位机控制电机驱动电路驱动使开关分合闸一次操作，同时将位置数据与开关触点数据实时信号回传至下位机，下位机对位置信号进行记录处理存入内存中，将位置数据和开关触点数据集中进行计算和处理，通过液晶显示屏初步显示；同时将数据保存、上传至上位机，由上位机进行数据分析、显示、记录打印。

本发明的优点是：本发明检测仪扫描一个循环仅需微秒级的时间，同时配个外部光栅角度编码器，足够满足高精、批量生产时辅助开关的检测，可以达到0.1°的检测精度。

附图说明

图1是检测系统示意图；

图2是执行机构主视图；

图3是执行机构右视图；

图4是检测系统工作原理图；

图5是检测软件设计流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图1-5及实施例对发明进一步详细说明。

一种FK辅助开关通断角度检测仪，主要包括上位机、下位机、执行机构和光栅角度编码器；

下位机主要包括液晶显示屏、数字信号处理主板、电机驱动电路；将数字信号处理主板与液晶显示屏、操作面板和电机驱动电路连接后安装在一个壳体内；

数字信号处理主板通过电机驱动电路控制执行机构工作；数字信号处理主板通过信号线光栅角度编码器检测的位置数据；数字信号处理主板通过信号线采集辅助开关所有开关点的开合触点数据；

下位机作为控制核心，在把辅助开关所有的开关触点全部连接到数字信号处理主板上；这样当待检开关装上后启动检测，下位机控制电机驱动电路驱动使开关分合闸一次操作，同时将位置数据与开关触点数据实时信号回传至下位机，下位机对位置信号进行记录处理存入内存中，将位置数据和开关触点数据集中进行计算和处理，通过液晶显示屏初步显示；同时将数据保存、上传至上位机，由上位机进行数据分析、显示、记录打印。

执行机构主要包括固定座、步进电机2、减速机3、光栅角度编码器1、直线导轨4、开关夹具6；

固定座上固接有减速机3，减速机3与步进电机2连接；

减速机3一侧设有光栅角度编码器1，另一侧输出端通过弹性联轴器与开关夹具6连接；

固定座上固接有直线导轨4，开关夹具6在直线导轨4上往复运动，带动待检开关5触片与检测探针测板7接触；

下位机与步进电机2、光栅角度编码器1、待检开关5连接。

下位机运行检测系统如下：

1)系统启动，初始化，定时器、串行口、外部中断、显示服务、清空缓冲区、外部片选控制；

2)等待检测开始；

3)扫描外部信号输入端口存入缓冲区，对近三次信号输入状态进行与运算保证信号准确消除干扰；

4)是否中断接收；是则返回3)步；否则继续；

5)判断显示服务是否使能；是则继续；否则刷新显示；

6)判断检测是否终止；否则返回3)步；是则检测完成，停止电机，声音提示，重新处理数据。

步骤4)中触发中断：①、定时器中断：对系统运行时间进行分频，完成显示服务使能，上传当前位置角度；②、旋转编码器产生外部中断，判断旋转方向并编码，通过USB接口将数据上传至电脑，接收电脑端软件指令。

上位机中运行判断系统如下：

1)软件启动，载入设定界面；

2)连接检测仪；

3)端口是否正常，否则提示连接失败；是则提出打开成功；

4)从参数库装订参数；

5)发送正反转方向数据并进入检测界面；

6)启动检测并关闭通断角度查询功能，发送启动检测信号给检测主机；

7)接收检测主机回传通断数据存入数组中；

8)判断是否检测完成；

9)向检测主机发送检测完成停止信号，读取数组数据并图形化通断时序；

10)通过所得数据进行通断区间判断生成实际开关通断角度数据；

11)对比第n节装订数据判断是否符合公差；

12)将符合公差的标记，进行n+1判断；

13)判断是否全部判定；

14)判断是否需要自动保存；

15)保存参数并提示；

16)完成检测生成最终结果。

实施例

工作工程中，光栅角度编码器，在开关夹具夹紧并且探针和触片接触良好的情况下，只要驱动电机带动减速机转动待检开关也就随之转动相应角度，这样待检开关的通断点行程参数就被下位机记录了。

为了能够检测结果和记录数据通过上位机进行存储，将检测数据如实的显示在屏幕上，还要按照技术要求进行分析判定该项是否合格，有必要的数据还可以保存起来。

工作原理：按照不同的辅助开关的角度标准，设定公差上限和下限，调整好启动点(零点)，检测就准备就绪，启动检测仪，步进电机运转使开关完成一个行程，通过下位机将光栅角度编码器和开关通断的通断信号采集记录，为检测提供了有效数据和判定结果，实现了检测数据化。

Claims (4)

1.一种FK辅助开关通断角度检测仪，其特征在于：

主要包括上位机、下位机、执行机构和光栅角度编码器；

下位机主要包括液晶显示屏、数字信号处理主板、电机驱动电路；将数字信号处理主板与液晶显示屏、操作面板和电机驱动电路连接后安装在一个壳体内；

数字信号处理主板通过电机驱动电路控制执行机构工作；数字信号处理主板通过信号线光栅角度编码器检测的位置数据；数字信号处理主板通过信号线采集辅助开关所有开关点的开合触点数据；

下位机作为控制核心，在把辅助开关所有的开关触点全部连接到数字信号处理主板上；这样当待检开关装上后启动检测，下位机控制电机驱动电路驱动使开关分合闸一次操作，同时将位置数据与开关触点数据实时信号回传至下位机，下位机对位置信号进行记录处理存入内存中，将位置数据和开关触点数据集中进行计算和处理，通过液晶显示屏初步显示；同时将数据保存、上传至上位机，由上位机进行数据分析、显示、记录打印。

2.根据权利要求1所述的一种FK辅助开关通断角度检测仪，其特征在于：

执行机构主要包括固定座、步进电机、减速机、光栅角度编码器、直线导轨、开关夹具；

固定座上固接有减速机，减速机与步进电机连接；

减速机一侧设有光栅角度编码器，另一侧输出端通过弹性联轴器与开关夹具连接；

固定座上固接有直线导轨，开关夹具在直线导轨上往复运动，带动待检开关触片与检测探针测板接触；

下位机与步进电机、光栅角度编码器、待检开关连接。

3.一种FK辅助开关通断角度检测仪，其特征在于：

下位机运行检测系统如下：

1)系统启动，初始化，定时器、串行口、外部中断、显示服务、清空缓冲区、外部片选控制；

2)等待检测开始；

3)扫描外部信号输入端口存入缓冲区，对近三次信号输入状态进行与运算保证信号准确消除干扰；

4)是否中断接收；是则返回3)步；否则继续；

5)判断显示服务是否使能；是则继续；否则刷新显示；

6)判断检测是否终止；否则返回3)步；是则检测完成，停止电机，声音提示，重新处理数据。

步骤4)中触发中断：①、定时器中断：对系统运行时间进行分频，完成显示服务使能，上传当前位置角度；②、旋转编码器产生外部中断，判断旋转方向并编码，通过USB接口将数据上传至电脑，接收电脑端软件指令。

4.一种FK辅助开关通断角度检测仪，其特征在于：

上位机中运行判断系统如下：

1)软件启动，载入设定界面；

2)连接检测仪；

3)端口是否正常，否则提示连接失败；是则提出打开成功；

4)从参数库装订参数；

5)发送正反转方向数据并进入检测界面；

6)启动检测并关闭通断角度查询功能，发送启动检测信号给检测主机；

7)接收检测主机回传通断数据存入数组中；

8)判断是否检测完成；

9)向检测主机发送检测完成停止信号，读取数组数据并图形化通断时序；

10)通过所得数据进行通断区间判断生成实际开关通断角度数据；

11)对比第n节装订数据判断是否符合公差；

12)将符合公差的标记，进行n+1判断；

13)判断是否全部判定；

14)判断是否需要自动保存；

15)保存参数并提示；

16)完成检测生成最终结果。