CN108008293B - 接近开关测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种接近开关测试系统，用于检测接近开关的电性能参数，包括：计算机、控制检测电路、行程运动机构、探测组件、视觉测距组件和快速装夹装置；所述接近开关装夹于快速装夹装置上，所述行程运动机构用于改变探测组件与接近开关的感应端之间的距离；所述视觉测距组件用于检测接近开关与探测组件的感应距离，并传输给控制检测电路；所述控制检测电路用于控制行程运动机构和探测组件运动，并检测接近开关的电性能参数，所述计算机通过控制检测电路对行程运动机构和探测组件进行控制，并对控制检测电路获得的接近开关的电性能参数进行处理。本发明可实现接近开关的自动检测，准确性更好，排除了人为错误，检测项目更多，操作方便。

Description

接近开关测试系统

技术领域

本发明涉及自动化系统领域，尤其涉及一种接近开关测试系统。

背景技术

目前在工业传感器市场中没有检测接近开关传感器各项功能指标的机器设备，所有生产接近开关传感器的厂家都是通过人工一项一项的检测，检测项目多，流程比较繁琐。

人工检测接近开关传感器产品的质量和功能，会带来以下问题；

1、人工检测的效率低下。由于检测的项目多，检测每一个项目时所需要的夹具、仪器各不相同，就需要进行多次搬运和装夹，浪费了很多的时间；

2、人工检测的结果存在较大误差。如在检测最大探测距离时，需要将产品装夹在夹具上，然后移动被检物，通过肉眼，来读出最大探测距离的数值。由于装夹的角度、读取数值时的视角等因素影响，每一次读取的数值都不尽相同，会有稍微的差别；

3、人工检测对质检人员的专业知识要求较高。比如在负载电流时，质检人员要懂得基本的接线方式，会读电流表读数，必要时，还要会使用万用表。针对这些人员，必须进行专业的培训才可上岗；

4、人工检测无法检测接近开关的某些重要的指标和参数。例如，接近开关传感器的频率是一项非常重要的指标。当某些的接近开关产品的频率的高达几千赫兹时，人工检测方法根本不可能检测出来。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种接近开关测试系统。

本发明的技术方案如下：一种接近开关测试系统，用于检测接近开关的电性能参数，包括：计算机、控制检测电路、行程运动机构、探测组件、视觉测距组件和快速装夹装置；

所述计算机与控制检测电路电性或无线连接，所述控制检测电路还分别与行程运动机构、探测组件、视觉测距组件以及接近开关电性连接；

所述接近开关装夹于快速装夹装置上，所述行程运动机构用于改变探测组件与接近开关的感应端之间的距离；所述视觉测距组件用于检测接近开关与探测组件的感应距离，并通过控制检测电路传输给计算机；所述控制检测电路用于检测接近开关的电性能参数，且控制行程运动机构和探测组件运动，并检测接近开关的电性能参数，所述计算机通过控制检测电路对行程运动机构和探测组件进行控制，且对控制检测电路获得的接近开关的电性能参数的数据进行处理。

进一步地，所述控制检测电路包括：MCU模块、通讯模块、继电器阵列模块、电压信号AD转换模块；

所述MCU模块执行计算机的指令，对待测试产品的参数进行测量，并对整个控制检测电路实施控制；

所述通讯模块连接MCU模块，MCU模块通过通讯模块与计算机通讯；

所述电压信号AD转换模块的输出端与MCU模块电性连接，电压信号 AD转换模块的输入端与继电器阵列模块电性连接，电压信号AD转换模块用于处理待测试产品反馈的电压信号；

所述继电器阵列模块分别与MCU模块、接近开关、行程运动机构、探测组件电性连接，所述MCU模块根据计算机指令控制继电器阵列模块打开测试时所需要的测试模块中电路。

进一步地，所述控制检测电路还包括信号传输模块，所述信号传输模块分别与MCU模块、行程运动机构、探测组件和视觉测距组件电性连接。

进一步地，所述行程运动机构包括滑动组件，所述快速装夹装置设置在行程机构的滑动组件，所述接近开关随滑动组件移动。

进一步地，所述行程运动机构还包括：第一电机和丝杆，所述滑动组件包括导套和滑台，所述第一电机的输出端与丝杆的一端连接，所述导套设置在丝杆的外围，所述滑台设置在导套上，并随导套沿丝杆长度方向移动，所述快速装夹装置设置在滑台上，并随滑台移动。

进一步地，所述行程运动机构还包括第一限位传感器，所述第一限位传感器与控制检测电路电性连接，所述快速装夹装置经过第一限位传感器的传感方向的延伸端。

进一步地，所述探测组件包括：第二电机、转轮和第二限位传感器，所述第二电机设置在所述丝杆的延伸方向，所述转轮设置在第二电机靠近所述丝杆的一端，所述转轮的中心与第二电机的输出轴连接；所述第二限位传感器设置在转轮的一侧，并与控制检测电路电性连接。

进一步地，所述快速装夹装置包括：固定座、弹片、压紧块、连杆和拨杆；所述固定座的侧面设有贯通的通孔，所述弹片为长条状，设置在固定座的上方，并且一端与固定座转动连接；所述弹片与固定座之间的通孔设有连通槽，所述压紧块的上端固定在弹片下端，压紧块的下端设置在连通槽内；所述弹片的另一端与连杆的一端连接；所述连杆为圆弧状，所述连杆的另一端转动连接拨杆；所述拨杆呈锐角三角形状，所述拨杆的最短边靠近固定座设置，所述拨杆最短边远离弹片的一侧转动连接连杆，另一侧转动连接固定座的凸起部。

进一步地，所述视觉测距组件包括光源和摄像机，所述光源发射光的延伸方向交于所述转轮和测试开关之间；所述摄像机的镜头的延伸方向交于所述转轮和测试开关之间，且与所述光源相对设置。

进一步地，所述控制检测电路还包括电流传感器，所述电流传感器的输入端连接继电器阵列模块，电流传感器的输出端连接MCU模块。

采用上述方案，本发明有如下有益效果：本发明可实现接近开关产品的快速装夹，并实现接近开关的自动化检测。所述快速装夹装置，可通过拨杆的上下拨动，实现接近开关产品的快速装夹与拆卸，方便快捷。接近开关产品装夹完成并上电后，所有的检测项目均由设备自动进行检测完成，并且在完成后会自动判别产品是否合格。相比于人工检测，本发明检测速度更快，准确性更好，排除了人为错误，检测项目更多，操作起来简单方便，并且对操作人员的技能要求较低，简单培训后即可上机操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中控制检测电路的结构示意图；

图3为本发明部分结构示意图；

图4为快速装夹装置的结构示意图；

图5为快速装夹装置的剖视图；

图6为MCU模块电路图；

图7为通讯模块电路图；

图8为电源模块电路图；

图9为继电器阵列模块部分电路图；

图10为继电器阵列模块部分电路图；

图11为电压信号AD转换模块电路图；

图12为信号传输模块电路图。

其中，图12信号传输模块电路中“×7”表示还有7个虚框中电路结构，加上图中其余3个相同电路结构，共包括10个虚线框内电路结构。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

参照图1至图5所示，本发明提供一种接近开关测试系统，用于检测接近开关20的电性能参数，包括：计算机100、控制检测电路200、行程运动机构300、探测组件400、快速装夹装置500和视觉测距组件600。本实施例中，测试系统还包括一机架10，所述计算机100、行程运动机构300、探测组件400、视觉测距组件600和快速装夹装置500均设置在机架10上表面。

其中，所述计算机100与控制检测电路200电性或无线连接，所述控制检测电路200还分别与行程运动机构300、探测组件400、视觉测距组件 600以及接近开关20电性连接。

所述接近开关20装夹于快速装夹装置500上，所述行程运动机构300 用于改变探测组件400与接近开关20的感应端之间的距离；所述视觉测距组件600用于检测接近开关20与探测组件400的感应距离，并通过给控制检测电路200传输给计算机100；所述控制检测电路200用于检测接近开关的电性能参数，且控制行程运动机构300和探测组件400运动，并检测接近开关20的电性能参数，所述计算机100通过控制检测电路200对行程运动机构300和探测组件400进行控制，且对控制检测电路200获得的接近开关20的电性能参数的数据进行处理。

参照图2所示，作为一种实施例，所述控制检测电路200包括：MCU 模块210、通讯模块220、继电器阵列模块230、电压信号AD转换模块240 和信号传输模块250。

参照图6至图12所示，所述MCU模块210执行计算机100的指令，对待测试产品的参数进行测量，并对整个控制检测电路200实施控制。作为一种实施例，所述MCU模块3包括一个为型号为PIC16F1946的单片8 位64脚PIC单片机U2，以及电容C4电容C13共10个电容。单片机U2的 AD、计数器功能用于测量待测试产品的各项参数；单片机U2的PWM用于驱动外部电机；单片机U2的I/O脚用于控制继电器阵列模块5中的继电器。所述通讯模块2包括一芯片U2和RS232通讯接口；所述芯片U2的型号为 MAX232AEPE。

所述通讯模块220连接MCU模块210，MCU模块210通过通讯模块220 与计算机100通讯。

所述电压信号AD转换模块240的输出端与MCU模块210电性连接，电压信号AD转换模块240的输入端与继电器阵列模块230电性连接，电压信号AD转换模块240用于处理待测试产品反馈的电压信号。

本实施例中，待测接近开关20运动到相应位置后，MCU模块210与计算机100通过通讯模块220分工协作，依次对接近开关20进行AD采样，数字滤波及智能运算，通过模数转换将采集到的信号传递给计算机100，计算机100对转换后的数字信号进行算法处理将所得数据与标准数据进行对比得出差值，通过计算差值范围是否在允许范围内，判别被测产品是否合格，以实现对被测产品的功能测试。

所述继电器阵列模块230分别与MCU模块210、接近开关20、行程运动机构300、探测组件400电性连接，所述MCU模块210根据计算机100 指令控制继电器阵列模块230打开测试时所需要的测试模块中电路。

所述信号传输模块250用于传输外部通讯指令给MCU模块210，本实施例中，信号传输模块250与MCU模块210之外，还与行程运动机构300、探测组件400和视觉测距组件600电性连接。本发明还包括两个按键270，分别通过信号传输模块250与MCU模块210电性连接，所述按键270用于操控行程运动机构300、探测组件400中的电机的电路的导通。

所述控制检测电路200还包括电流传感器260，用于检测接近开关20 的电流，所述电流传感器260的输入端连接继电器阵列模块230，电流传感器260的输出端连接MCU模块210。

参照图3所示，所述行程运动机构300包括滑动组件，所述快速装夹装置500可以设置在行程机构的滑动组件，所述接近开关20随滑动组件移动，并将探测组件400固定在机架10上。也可将探测组件400设置在行程机构的滑动组件，所述快速装夹装置500设置在机架10上。

本实施例中，所述行程运动机构300包括：第一电机310、丝杆320和滑动组件，所述滑动组件包括导套330和滑台340，所述第一电机310的输出端通过一联轴器与丝杆320连接，所述导套330设置在丝杆320的外围，所述滑台340设置在导套330上，并随导套330沿丝杆320长度方向移动，所述快速装夹装置500设置在滑台340上，并随滑台340移动。所述第一电机310与控制检测电路200中的继电器阵列模块230电性连接。

所述行程运动机构300还包括第一限位传感器350，所述第一限位传感器350与控制检测电路200电性连接，具体而言，所述第一限位传感器350 与控制检测电路200中的信号传输模块250电性连接。所述快速装夹装置 500经过第一限位传感器350的传感方向的延伸端。所述第一限位传感器 350用于检测接近开关20的位置，避免接近开关20位置偏移过大。所述第一限位传感器350的反馈的接近开关20的位置信号通过信号传输模块250 传送给MCU模块210后，再传送给计算机100。

所述探测组件400包括：第二电机410、转轮420和第二限位传感器430，所述第二电机410设置在所述丝杆320的延伸方向，所述转轮420设置在第二电机410靠近所述丝杆320的一端，所述转轮420的中心与第二电机410的输出轴连接；所述第二限位传感器430设置在转轮420的一侧，并与控制检测电路200电性连接。具体而言，所述第二电机410与控制检测电路200中的继电器阵列模块230电性连接。所述第二限位传感器430 与控制检测电路200中的信号传输模块250电性连接。所述第二限位传感器430的反馈的转轮420的位置信号通过信号传输模块250传送给MCU模块210后，再传送给计算机100。

参照图4和图5所示，所述快速装夹装置500包括：固定座510、弹片 520、压紧块530、连杆540和拨杆550；所述固定座510的侧面设有贯通的通孔，所述弹片520为长条状，设置在固定座510的上方，并且一端与固定座510转动连接；所述弹片520与固定座510之间的通孔设有连通槽，所述压紧块530的上端固定在弹片520下端，压紧块530的下端设置在连通槽内；所述弹片520的另一端与连杆540的一端连接；所述连杆540为圆弧状，所述连杆540的另一端转动连接拨杆550；所述拨杆550呈锐角三角形状，所述拨杆550的最短边靠近固定座510设置，所述拨杆550最短边远离弹片520的一侧转动连接连杆540，另一侧转动连接固定座510的凸起部。

本发明使用时，将接近开关20插入固定座510的侧面的通孔中，再下压拨杆550，使得弹片520带动压紧块530压住待测试的接近开关20。其中固定座510侧面通孔的形状根据接近开关20的形状设计，可以为方形或圆形等，本实施例中，接近开关20的横截面形状为圆形，固定座510侧面的通孔也设计为圆形。所述快速装夹装置500可快速装夹接近开关20，采用压紧块530固定接近开关20的方式通用性强，且方便实用。

所述视觉测距组件600包括光源610和摄像机620，所述光源610发射光的延伸方向交于所述转轮420和测试开关20之间；所述摄像机620的镜头的延伸方向交于所述转轮420和测试开关20之间，且与所述光源610设置。本实施例中，所述光源610和摄像机620均设置于机架10上，其中，所述光源610设置于所述转轮420的前方，所述摄像机620设于所述光源610的后方，光源610投射的光穿过所述转轮420和测试开关20之间后，进入摄像机620。

本发明工作流程：系统上电后，将接近开关20固定在快速装夹装置500 的固定座510侧面的通孔中，并将接近开关20的电源线与控制检测电路200 连接。本实施例中，机架10上方设有一接线夹30与继电器阵列模块230 电性连接，所述接近开关20的电源线与接线夹30连接。此时，按下按键，启动测试，计算机100可选择被测试产品的型号和测试项目。本实施例可检测包括但不限于接近开关20的以下电性能参数：待机电流、最大探测距离、正常信号输出、回差近距离、开关频率、负载电流、导通压降、短路保护、电源反接保护、漏电电流。

其中，在检测接近开关20的最大探测距离时，控制检测电路200控制第二电机410带动转轮420旋转，并控制第一电机310转动，快速装夹装置500带动接近开关20向转轮420方向移动，当接近开关20感应到转轮 420时，第一电机310停止转动，摄像机620对接近开关20和转轮420进行拍照，计算机100对照片中的接近开关20和被测试转轮420的像素进行读取和计算，得出被测试产品的最大探测距离。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种接近开关测试系统，用于检测接近开关的电性能参数，其特征在于，包括：计算机、控制检测电路、行程运动机构、探测组件、视觉测距组件和快速装夹装置；

所述计算机与控制检测电路电性或无线连接，所述控制检测电路还分别与行程运动机构、探测组件、视觉测距组件以及接近开关电性连接；

所述接近开关装夹于快速装夹装置上，所述行程运动机构用于改变探测组件与接近开关的感应端之间的距离；所述视觉测距组件用于检测接近开关与探测组件的感应距离，并通过控制检测电路传输给计算机；所述控制检测电路用于检测接近开关的电性能参数，且控制行程运动机构和探测组件运动，并检测接近开关的电性能参数；所述计算机通过控制检测电路对行程运动机构和探测组件进行控制，且对控制检测电路获得的接近开关的电性能参数的初始数据进行处理，得到最终电性能参数数据；

所述控制检测电路包括：MCU模块、通讯模块、继电器阵列模块、电压信号AD转换模块；

所述MCU模块执行计算机的指令，对待测试产品的参数进行测量，并对整个控制检测电路实施控制；

所述通讯模块连接MCU模块，MCU模块通过通讯模块与计算机通讯；

所述电压信号AD转换模块的输出端与MCU模块电性连接，电压信号AD转换模块的输入端与继电器阵列模块电性连接，电压信号AD转换模块用于处理待测试产品反馈的电压信号；

所述继电器阵列模块分别与MCU模块、接近开关、行程运动机构、探测组件电性连接，所述MCU模块根据计算机指令控制继电器阵列模块打开测试时所需要的测试模块中电路。

2.根据权利要求1所述的接近开关测试系统，其特征在于，包括信号传输模块，所述信号传输模块分别与MCU模块、行程运动机构、探测组件和视觉测距组件电性连接。

3.根据权利要求1所述的接近开关测试系统，其特征在于，所述行程运动机构包括滑动组件，所述快速装夹装置设置在行程机构的滑动组件，所述接近开关随滑动组件移动。

4.根据权利要求3所述的接近开关测试系统，其特征在于，所述行程运动机构还包括：第一电机、丝杆，所述滑动组件包括导套和滑台，所述第一电机的输出端与丝杆的一端连接，所述导套设置在丝杆的外围，所述滑台设置在导套上，并随导套沿丝杆长度方向移动，所述快速装夹装置设置在滑台上，并随滑台移动。

5.根据权利要求4所述的接近开关测试系统，其特征在于，所述行程运动机构还包括第一限位传感器，所述第一限位传感器与控制检测电路电性连接，所述快速装夹装置经过第一限位传感器的传感方向的延伸端。

6.根据权利要求4所述的接近开关测试系统，其特征在于，所述探测组件包括：第二电机、转轮和第二限位传感器，所述第二电机设置在所述丝杆的延伸方向，所述转轮设置在第二电机靠近所述丝杆的一端，所述转轮的中心与第二电机的输出轴连接；所述第二限位传感器设置在转轮的一侧，并与控制检测电路电性连接。

7.根据权利要求1所述的接近开关测试系统，其特征在于，所述快速装夹装置包括：固定座、弹片、压紧块、连杆和拨杆；所述固定座的侧面设有贯通的通孔，所述弹片为长条状，设置在固定座的上方，并且一端与固定座转动连接；所述弹片与固定座之间的通孔设有连通槽，所述压紧块的上端固定在弹片下端，压紧块的下端设置在连通槽内；所述弹片的另一端与连杆的一端连接；所述连杆为圆弧状，所述连杆的另一端转动连接拨杆；所述拨杆呈锐角三角形状，所述拨杆的最短边靠近固定座设置，所述拨杆最短边远离弹片的一侧转动连接连杆，另一侧转动连接固定座的凸起部。

8.根据权利要求6所述的接近开关测试系统，其特征在于，所述视觉测距组件包括光源和摄像机，所述光源发射光的延伸方向交于所述转轮和测试开关之间；所述摄像机的镜头的延伸方向交于所述转轮和测试开关之间，且与所述光源相对设置。

9.根据权利要求1所述的接近开关测试系统，其特征在于，所述控制检测电路还包括电流传感器，所述电流传感器的输入端连接继电器阵列模块，电流传感器的输出端连接MCU模块。