CN108035832B - 一种点火线圈在线模拟测试台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种点火线圈在线模拟测试台，包括线圈测试夹具、触控一体机、双向气动静动态接线切换器、电磁阀、LCR数字电桥、脉冲信号隔离装置、能量盒和示波器，线圈测试夹具连接线圈，线圈连接双向气动静动态接线切换器，双向气动静动态接线切换器分别与电磁阀、触控一体机、脉冲信号隔离装置、能量盒连接，触控一体机分别与LCR数字电桥、脉冲信号隔离装置连接，能量盒分别与被测线圈、示波器连接，LCR数字电桥分别与触控一体机及双向气动静动态接线切换器连接。本设计简化了繁琐的人工接线和测试过程、显著提高了工作效率，实现了节拍化生产，解决了产品质量问题，设备结构紧凑、实用性强，成本价格低廉。

Description

一种点火线圈在线模拟测试台

技术领域

本发明涉及汽车点火线圈测试，尤其涉及一种点火线圈在线模拟测试台，适用于测试所有单端输出汽车点火线圈。

背景技术

在点火线圈的生产制造过程中有多道工序，其中最为关键的一段工序是点火线圈环氧灌注前的综合测试。这项工序需要用多种仪器，对组装完点火线圈进行一系列静、动态数据综合测试。静态参数测试：需用数字电桥分别测试点火线圈的初级电感、初级电阻、次级电感、次级电阻；动态参数测试：需用脉冲信号发生器，示波器等，对线圈加载点火脉冲信号，同时用示波器读取线圈输出波形、电压、电流数据。

实现上述参数测试，需对线圈进行多点、多次反复接线才能完成，同时对操作工人技能要求非常高，上岗前需进行多次技能知识、操作方法、接线关系等相关技能培训和考试，合格才能上岗工作。同时，由于接线关系繁琐，重复动作多，工人工作中有效效率不高，并且容易造成工人操作疲劳，在测试中出现错判、漏判等，出现问题机率也会大大提高，影响产品整体合格率；同时生产效率低，不能满足节拍化生产的需求。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的问题，本发明设计研发一种点火线圈在线模拟测试台。本发明采用多设备集成，模块化分体式设计，实现多测试功能融合于一身。该测试台设备内部集成LCR数字电桥、通用示波器、触控一体机、双向气动静动态接线切换器、脉冲信号隔离装置、能量盒等，以实现简化操作人员操作动作，降低对人员自身技能要求，降低操作人员工作强度，从而提高过程测试准确度、精度，避免过程漏判、误判现象，达到提高过程工作效率，满足节拍化生产要求的目的。

本发明采取的技术方案是：一种点火线圈在线模拟测试台，其特征在于，包括线圈测试夹具、触控一体机、双向气动静动态接线切换器、电磁阀、LCR数字电桥、脉冲信号隔离装置、能量盒和示波器，线圈测试夹具经外部测试连接线与被测线圈连接线一端连接，被测线圈连接线另一端由双向气动静动态接线切换器连接至能量盒；能量盒与示波器连接，双向气动静动态接线切换器分别与电磁阀、脉冲信号隔离装置连接，触控一体机与脉冲信号隔离装置连接；LCR数字电桥通过触控一体机经由内部测试连接线与双向气动静动态接线切换器连接。

所述的脉冲信号隔离装置采用光电耦合器U18，光电耦合器U18的1脚接DC+24V电源，2脚作为信号源连接触控一体机，光电耦合器U18的3脚连接电阻R13的一端后输出脉冲点火信号给双向气动静动态接线切换器，电阻R13的另一端接地，光电耦合器U18的4脚接DC+5V电源。

所述的能量盒包括两个探针，探针J2的一端连接被测点火线圈的输出端，探针J2的另一端依次连接二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D26、二极管D27、二极管D28、二极管D29、二极管D30，二极管D30与电阻R2的一端连接后连接探针J6的一端，探针J6的另一端为限压输出端连接示波器，电阻R2的另一端接地。

所述的线圈测试夹具包括底座、斜块、低压插块、轴、轴座、定位挡块、扭簧、高压连接筒、微动开关、弹性插片，其中斜块、轴座通过螺钉与底座固定连接，底座上开有相应的定位孔；低压插块与斜块通过螺钉固定安装；弹性插片通过过盈配合的方式安装在低压插块上，微动开关通过螺钉与低压插块进行定位安装；轴通过轴座孔安装在轴座上，轴上开有两个键槽，将两个定位挡块通过过盈配合安装在轴上，定位挡块上设有开口，用于将扭簧安装在轴上；高压连接筒通过螺栓和螺母与轴固定安装。

所述的双向气动静动态接线切换器包括底板、气缸定位板、气缸、气缸连接块、动态支架、切换块、静态支架、接线铜柱、弹性探针，其中利用螺钉将气缸与气缸定位板和底板固定安装，气缸上开有两个螺纹定位孔，底板和气缸定位板开有定位通孔，利用螺纹定位孔将气缸连接块与气缸固定连接；再利用螺钉将切换块与气缸连接块固定，气缸连接块上开有定位螺纹孔；切换块上开有八个孔，再利用过盈配合将接线铜柱安装在切换块上；利用自攻螺钉将静态支架和动态支架与底板固定连接；在静态支架和动态支架上分别开有八个孔，通过过盈配合的方式将弹性探针分别安装在静态支架和动态支架上。

本发明所产生的有益效果是：简化了繁琐的人工接线和测试过程、显著提高了工作效率，实现了节拍化生产，有效避免生产测试过程中错判、误判、漏判问题，设备结构紧凑、实用性强，成本价格低廉。

附图说明

图1为点火线圈在线模拟测试台连接原理框图；

图2为点火线圈在线模拟测试台工作过程示意图；

图3为图1中的脉冲信号隔离装置电路原理图；

图4为图1中的能量盒电路原理图；

图5为图1中的线圈测试夹具结构正视示意图；

图6为图1中的线圈测试夹具结构右视示意图；

图7为图1中的线圈测试夹具结构俯视示意图；

图8为图1中的线圈测试夹具结构立体示意图；

图9为图1中的双向气动静动态接线切换器结构正视示意图；

图10为图1中的双向气动静动态接线切换器结构右视示意图；

图11为图1中的双向气动静动态接线切换器结构俯视示意图；

图12为图1中的双向气动静动态接线切换器结构立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，点火线圈在线模拟测试台包括线圈测试夹具、触控一体机（中达优控MM-40MR-12MT-700-ES-A型）、双向气动静动态接线切换器、电磁阀、LCR数字电桥（LCR2810B型）、脉冲信号隔离装置、能量盒和通用示波器，线圈测试夹具经外部测试连接线与被测线圈连接线一端连接，被测线圈连接线另一端由双向气动静动态接线切换器连接至能量盒；能量盒与示波器连接，双向气动静动态接线切换器分别与电磁阀、脉冲信号隔离装置连接，触控一体机与脉冲信号隔离装置连接；LCR数字电桥通过触控一体机经由内部测试连接线与双向气动静动态接线切换器连接。

如图2所示，点火线圈在线模拟测试台工作过程：设备的整体控制是由触控一体机完成，一体机内部存有多种线圈的测试参数，选定测试线圈型号即可进行测试。当被测线圈接入后，一体机自动投入LCR数字电桥进行静态数据测试，通过通信读取和显示测试数据，并将校验结果显示在屏幕上；静态测试合格后，一体机发出动态测试切换信号，由双向气动静动态接线切换器完成动态测试接线连接，完成切换后，一体机发出点火脉冲信号给被测线圈，进行动态点火测试，测试结果显示在示波器上，示波器上存有合格线圈输出波形图，测试人员只需比对被测线圈输出波形图形，图形相符便可判断被测线圈合格。

当被测线圈接入线圈测试夹具，压紧后，触控一体机将接收到线圈接入信号，然后切换双向气动静动态接线切换器接线到静态测试端，同时触控一体机自动触发内部继电器连接LCR数字电桥测试端连线，对被测线圈进行初级电感、电阻、次级电感、电阻测试，通过RS485通信读取LCR数字电桥测试数据。触控一体机接收到数据后，进行数据显示，同时将数据分别与线圈标准参数进行比对，数据合格，发出声音及合格图形声光、画面提示，不合格发出，不合格图形提示。

如在线模拟测试台设置为自动动态测试工作模式，触控一体机在测试静态数据合格后，将自动切换双向气动静动态接线切换器到动态测试端，触控一体机收到切换完成信号后，投入动态测试电源，并发出点火脉冲信号，点火脉冲信号经过光电隔离装置，将信号通过双向气动静动态接线切换器传递给线圈测试夹具上的被测线圈，被测线圈开始点火工作，线圈次级输出则通过线圈测试夹具，经能量盒进行电压稳压处理后，输出到示波器。测试人员只需在示波器上比对被测线圈输出波形相符情况，就可判断线圈动态测试结果。

如图3所示，点火线圈在线模拟测试台的脉冲信号隔离装置采用光电耦合器U18，光电耦合器U18的1脚接DC+24V电源，2脚作为信号源连接触控一体机，光电耦合器U18的3脚连接电阻R13的一端后输出脉冲点火信号给双向气动静动态接线切换器，电阻R13的另一端接地，光电耦合器U18的4脚接DC+5V电源。

如图4所示，点火线圈在线模拟测试台的能量盒包括两个探针，探针J2的一端连接被测点火线圈的输出端，探针J2的另一端依次连接二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D26、二极管D27、二极管D28、二极管D29、二极管D30，二极管D30与电阻R2的一端连接后连接探针J6的一端，探针J6的另一端为限压输出端连接示波器，电阻R2的另一端接地。

如图5至图8所示，点火线圈在线模拟测试台的线圈测试夹具包括底座1、斜块2、低压插块3、轴5、轴座6、定位挡块7、扭簧8、高压连接筒9、微动开关10、弹性插片11，其中斜块2、轴座6通过螺钉与底座1固定连接，底座1上开有相应的定位孔；低压插块3与斜块2通过螺钉固定安装；弹性插片11通过过盈配合的方式安装在低压插块3上，弹性插片的作用是与线圈的低压插片相连接；微动开关10通过螺钉与低压插块3进行定位安装，微动开关的设置是增加测试效率；轴5通过轴座孔安装在轴座6上，轴5上开有两个键槽，将两个定位挡块7通过过盈配合安装在轴5上，对轴起到定位的作用；并且定位挡块7在轴旋转时可以起到挡板的作用，确保轴可以在制定的范围内旋转；定位挡块7上设有开口，用于将扭簧8安装在轴5上，对扭簧也起到定位作用；扭簧是为了保证线圈在测试结束后可以回复到原位，增加测试效率；高压连接筒9通过螺栓和螺母与轴5固定安装。

线圈测试夹具的设计原理：高压连接筒9的初始位置为竖直方向，将测试线圈4的高压输出端装入高压连接筒9内，使测试线圈4的高压电极与高压连接筒9内接触铜柱紧密接触；将测试线圈4的低压插座压到低压插块3内，低压插块3的结构是按照线圈低压插座的结构进行设计，保证测试线圈4的低压插座压入低压插块3时，低压插块3的低压插片能够与弹性插片11接触良好，保证测试的准确性。测试结束后，通过扭簧8的弹力将高压连接筒9回复到初始位置。

如图9至图12所示，点火线圈在线模拟测试台的双向气动静动态接线切换器包括底板21、气缸定位板22、气缸23、气缸连接块24、动态支架25、切换块26、静态支架27、接线铜柱28、弹性探针29，其中利用螺钉将气缸23与气缸定位板22和底板21固定安装，气缸上23开有两个螺纹定位孔，底板21和气缸定位板22开有定位通孔，利用螺纹定位孔将气缸连接块24与气缸23固定连接；再利用螺钉将切换块26与气缸连接块24固定，气缸连接块24上开有定位螺纹孔；根据测试需要，切换块26上开有八个孔，再利用过盈配合将接线铜柱28安装在切换块26上；利用自攻螺钉将静态支架27和动态支架25与底板21固定连接；根据测试需要，在静态支架27和动态支架25上分别开有八个孔，通过过盈配合的方式将弹性探针29分别安装在静态支架27和动态支架25上。选用弹性探针的目的是为了确保弹性探针与接线铜柱的完全接触。

双向气动静动态接线切换器的设计原理：通过电磁阀控制气路的走向。初始状态下，气缸连接块24与切换块26处于初始位置，即切换块26上的接线铜柱28与静态支架27上的弹性探针29紧密接触，形成回路，完成静态测试后，通过电磁阀的动作，推动切换块26向前移动，使切换块26的接线铜柱28与动态支架25上的弹性探针29紧密接触，从而完成动态测试。动态测试结束后，再通过电磁阀的作用，通过气压推动切换块26返回初始位置。

点火线圈在线模拟测试台采用线圈测试夹具方式接入，完成线圈不同测试内容的接线转换，有效解决测试人员频繁接线的操作步骤，减少接线和测试过程中的漏判、错判，操作安装简单而不会出现装配引脚错误。有效的提高检测工序工作效率，实现了生产节拍化。

采用传统测试方法完成单个产品一组静态测试所需时间约为12秒，动态测试所需时间为20秒；采用本发明完成相同产品测试，静态测试时间为1.5秒，动态测试时间11秒，大大提高了工作效率。设备具备静态多参数自动切换测试，静、动态自动组合测试，单独独立测试。测试完成后，自动显示并保存测量结果，同时测试合格后，会自动进行画面和声讯提示。

Claims (5)

1.一种点火线圈在线模拟测试台，其特征在于，包括线圈测试夹具、触控一体机、双向气动静动态接线切换器、电磁阀、LCR数字电桥、脉冲信号隔离装置、能量盒和示波器，线圈测试夹具经外部测试连接线与被测线圈连接线一端连接，被测线圈连接线另一端由双向气动静动态接线切换器连接至能量盒；能量盒与示波器连接，双向气动静动态接线切换器分别与电磁阀、脉冲信号隔离装置连接，触控一体机与脉冲信号隔离装置连接；LCR数字电桥通过触控一体机经由内部测试连接线与双向气动静动态接线切换器连接。

2.根据权利要求1所述的一种点火线圈在线模拟测试台，其特征在于，所述的脉冲信号隔离装置采用光电耦合器U18，光电耦合器U18的1脚接DC+24V电源，2脚作为信号源连接触控一体机，光电耦合器U18的3脚连接电阻R13的一端后输出脉冲点火信号给双向气动静动态接线切换器，电阻R13的另一端接地，光电耦合器U18的4脚接DC+5V电源。

3.根据权利要求1所述的一种点火线圈在线模拟测试台，其特征在于，所述的能量盒包括两个探针，探针J2的一端连接被测点火线圈的输出端，探针J2的另一端依次连接二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D26、二极管D27、二极管D28、二极管D29、二极管D30，二极管D30与电阻R2的一端连接后连接探针J6的一端，探针J6的另一端为限压输出端连接示波器，电阻R2的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种点火线圈在线模拟测试台，其特征在于，所述的线圈测试夹具包括底座（1）、斜块（2）、低压插块（3）、轴（5）、轴座（6）、定位挡块（7）、扭簧（8）、高压连接筒（9）、微动开关（10）、弹性插片（11），其中斜块（2）、轴座（6）通过螺钉与底座（1）固定连接，底座（1）上开有相应的定位孔；低压插块（3）与斜块（2）通过螺钉固定安装；弹性插片（11）通过过盈配合的方式安装在低压插块（3）上，微动开关（10）通过螺钉与低压插块（3）进行定位安装；轴（5）通过轴座孔安装在轴座（6）上，轴（5）上开有两个键槽，将两个定位挡块（7）通过过盈配合安装在轴（5）上，定位挡块（7）上设有开口，用于将扭簧（8）安装在轴（5）上；高压连接筒（9）通过螺栓和螺母与轴（5）固定安装。

5.根据权利要求1所述的一种点火线圈在线模拟测试台，其特征在于，所述的双向气动静动态接线切换器包括底板（21）、气缸定位板（22）、气缸（23）、气缸连接块（24）、动态支架（25）、切换块（26）、静态支架（27）、接线铜柱（28）、弹性探针（29），其中利用螺钉将气缸（23）与气缸定位板（22）和底板（21）固定安装，气缸上（23）开有两个螺纹定位孔，底板（21）和气缸定位板（22）开有定位通孔，利用螺纹定位孔将气缸连接块（24）与气缸（23）固定连接；再利用螺钉将切换块（26）与气缸连接块（24）固定，气缸连接块（24）上开有定位螺纹孔；切换块（26）上开有八个孔，再利用过盈配合将接线铜柱（28）安装在切换块（26）上；利用自攻螺钉将静态支架（27）和动态支架（25）与底板（21）固定连接；在静态支架（27）和动态支架（25）上分别开有八个孔，通过过盈配合的方式将弹性探针（29）分别安装在静态支架（27）和动态支架（25）上。