CN111687076A - 一种spd转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，包括控制系统和测试系统，所述控制系统还包括工控机以及与工控机通信的PLC，所述测试系统还包括测试台体，所述测试台体的内侧设置有转盘，所述转盘的顶部开设有待测工位，所述测试台体的内侧位于转盘的下方固定连接有驱动电机，且驱动电机通过输出轴与转盘传动连接。本发明中，采用工控机作为上位机，PLC作为下位机，通过PLC控制气缸动作，并由气缸控制电极头在不同波形件自由切换，实现对同一SPD不间断的连续检测，直至全部波形检测完毕；且能够自动运行转盘至测试工位、自动进行雷电冲击测试、自动读取波形、自动处理数据及自动保存报表等。

Description

一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统

技术领域

本发明涉及自动化测试系统技术领域，尤其涉及一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统。

背景技术

雷电是国际电工委员会定义的“信息时代的一大危害”。电涌保护器(简称SPD)是电气系统和电子信息系统中使用广泛、性价比最高的一种重要的防雷技术，是保护电气和电子信息设备免遭雷击损毁的重要手段。在SPD传统意义的生产过程中，其各项雷电冲击电流检测常用的8/20μs、10/350μs、1.2/50μs波形测量需要通过单独的设备分别进行。

然而测试过程存在如下缺点：第一，需要多台不同的检测设备分别进行不同参数的测试，操作繁琐、且工作效率低等缺点；测试用的每台设备均需要设置控制、测量、充放电、接地、极性转换等部件，占地大且设备造价高；第二，因检测设备的功能不同需要不同的工人操作，设备的整体操控性、数据的采集及连接很不方便；第三，一个雷电波形测试完成后需要转运至下一测试设备操作，如此一件SPD需要在不同的设备间多次转换，不但操作繁琐且测试效率低下；第四，在操作单台测试设备时，通常为人工读取数据，有的设备显示数据的时间短，人工读取容易导致漏记、记错等问题，人为造成不良品，易对企业造成浪费；第五，单台设备的操作需要操作人员具有极高的业务素质，技能熟练，需要对产品的合格数据记忆自己的理解与判断，特别是在临界数据时；同时设备存在测量误差，与人员识别数据时存在的误差叠加，会对SPD产品合格率产生加到影响，出错率高，不能确保SPD产品的性能。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上提出的问题，而提出的一种 SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，包括控制系统和测试系统，所述控制系统还包括工控机以及与工控机通信的PLC，所述测试系统还包括测试台体，所述测试台体的内侧设置有转盘，所述转盘的顶部开设有待测工位，所述测试台体的内侧位于转盘的下方固定连接有驱动电机，且驱动电机通过输出轴与转盘传动连接，所述测试台体的内部位于驱动电机的一侧设置有精密等分分割器，所述测试台体的内侧位于转盘的顶部一侧设置有取件工位，所述测试台体的内部位于转盘的顶部另一侧分别设置有第一测试工位和第二测试工位。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述待测工位共呈环状阵列设置有六组，所述转盘的内部位于六组待测工位外侧均开设有定位销。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述取件工位内部设置有取件装置和旋转装置，所述取件装置位于测试台体的出口端，所述取件装置包括夹持夹具、夹持气缸、提升气缸、立柱和旋转气缸，所述旋转气缸固定连接测试台体的内侧，所述夹持气缸和提升气缸分别固定连接夹持夹具的外侧，并且夹持夹具通过立柱与旋转气缸固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二测试工位的顶部固定连接有第二测试气缸，所述第二测试气缸的输出端电性连接有电磁阀。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一测试工位的顶部固定连接第一测试气缸，且第一测试气缸的输出端电性连接有电磁阀，所述第一测试气缸通过电磁阀与PLC 电连接，所述第一测试气缸和第二测试气缸的伸缩端传动连接有电极头夹具，且电极头夹具的底部中心处设置有测试电极头，所述测试电极头的内部设置有冲击电流装置，且测试电极头通过冲击电流装置与 PLC电连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述冲击电流装置包括冲击电流发生器和分流器，冲击电流发生器连接有整流充电装置和冲击电流调波元件，整流充电装置和冲击电流发生器分别于PLC电连接，分流器和冲击电流调波元件分别通过测试区内的测试电极头与被测产品连接，分流器通过设置在控制系统内的测量系统与PLC连接，PLC与冲击电流调波元件之间连接有分压器，所述控制台表面有与工控机连接的电脑显示器，开关机同时还连有键盘、鼠标和示波器，控制台机柜内还安装有数据采集控制模块和继电器，数据采集控制模块与PLC电连接，电磁阀通过继电器与PLC连接，数据采集控制模块包括模拟输入采集模块、模拟输出控制模块和数字量I/O控制模块。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，采用工控机作为上位机，PLC作为下位机，通过PLC控制气缸动作，并由气缸控制电极头在不同波形件自由切换，实现对同一SPD不间断的连续检测，直至全部波形检测完毕；且能够自动运行转盘至测试工位、自动进行雷电冲击测试、自动读取波形、自动处理数据及自动保存报表等。

2、本发明中，通过工控机和PLC控制自动完成测试过程，测试精确，测试时间短，所有测试数据均记录在工控机中并以不同的颜色区分合格品和不良品；当遇到不良品时设备会提示，同时通过 PLC控制气缸动作松开被测产品，将不良品放行，转盘则运转一个工位，继续测试下一个产品，测试完成的合格品运行至取件工位时，取件装置会自动运行将合格品取下后旋转摆放至设备的产品出口处，产品会沿着斜坡滑道滑出至包装线；不良品则会随转盘运行至操作人员的工位，然后由操作人员取出。

3、本发明中，本自动化检测系统，整体采用一体式结构，与传统多台独立检测设备相比，提升了检测处理的工作效率，只需要一到两人即可完成工作，人工成本大幅度降低，同时降低了自动化检测系统的占地面积，便于自动化检测系统的运输及放置处理。

附图说明

图1为本发明中一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统的结构示意简图；

图2为本发明中测试台体的俯视图；

图3为本发明中测试台体的正视图；

图4为本发明中控制系统的原理示意框图；

图5为本发明中冲击电流装置的原理示意框图。

图例说明：

1、测试台体；2、转盘；3、取件工位；4、第一测试工位；5、第二测试工位；6、精密等分分割器；7、驱动电机；8、第一测试气缸；9、第二测试气缸；10、提升气缸；11、旋转气缸；12、待测工位；13、夹持夹具；14、夹持气缸；15、立柱；16、电极头夹具；17、测试电极头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，参照图1-5，一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，包括控制系统和测试系统，控制系统还包括工控机以及与工控机通信的PLC，测试系统还包括测试台体1，测试台体1的内侧设置有转盘2，转盘2的顶部开设有待测工位12，测试台体1的内侧位于转盘2的下方固定连接有驱动电机7，且驱动电机7通过输出轴与转盘2传动连接，测试台体1的内部位于驱动电机7的一侧设置有精密等分分割器6，测试台体1的内侧位于转盘2的顶部一侧设置有取件工位3，测试台体1的内部位于转盘2的顶部另一侧分别设置有第一测试工位4和第二测试工位5。

实施例二，参照图1-3，待测工位12共呈环状阵列设置有六组，转盘2的内部位于六组待测工位12外侧均开设有定位销，取件工位 3内部设置有取件装置和旋转装置，取件装置位于测试台体1的出口端，取件装置包括夹持夹具13、夹持气缸14、提升气缸10、立柱15和旋转气缸11，旋转气缸11固定连接测试台体1的内侧，夹持气缸 14和提升气缸10分别固定连接夹持夹具13的外侧，并且夹持夹具 13通过立柱15与旋转气缸11固定连接，定位销的设置，模具可通过定位销来定位，以便于进入第一测试工位4或第二测试工位5时，能够准确定位。

实施例三，参照图1-5，第二测试工位5的顶部固定连接有第二测试气缸9，第二测试气缸9的输出端电性连接有电磁阀，第一测试工位4的顶部固定连接第一测试气缸8，且第一测试气缸8的输出端电性连接有电磁阀，第一测试气缸8通过电磁阀与PLC电连接，第一测试气缸8和第二测试气缸9的伸缩端传动连接有电极头夹具16，且电极头夹具16的底部中心处设置有测试电极头17，测试电极头17 的内部设置有冲击电流装置，且测试电极头17通过冲击电流装置与 PLC电连接。

实施例四，参照图3-5，冲击电流装置包括冲击电流发生器和分流器，冲击电流发生器连接有整流充电装置和冲击电流调波元件，整流充电装置和冲击电流发生器分别于PLC电连接，分流器和冲击电流调波元件分别通过测试区内的测试电极头17与被测产品连接，分流器通过设置在控制系统内的测量系统与PLC连接，PLC与冲击电流调波元件之间连接有分压器，控制台表面有与工控机连接的电脑显示器，开关机同时还连有键盘、鼠标和示波器，控制台机柜内还安装有数据采集控制模块和继电器，数据采集控制模块与PLC电连接，电磁阀通过继电器与PLC连接，数据采集控制模块包括模拟输入采集模块、模拟输出控制模块和数字量I/O控制模块。

工作原理：使用时，工控机通过PLC采集测试工位内的定位传感器及检测点检测到的不同信号，PLC自动识别测试产品的批次，并判定使用第一测试工位4或第二测试工位5进行测试，工件在待测工位 12摆放到位后，启动设备，此时驱动电机7会带动精密等分分割器6 运转，从而会带动转盘2匀速转动，当产品到达第一测试工位4或第二测试工位5的下方时，驱动电机7便会停止运转，第一测试工位4 和第二测试工位5上的第一测试气缸8和第二测试气缸9便会工作，从而与上顶气缸同时工作并开始测试，PLC控制冲击电流装置工作，通过整流充电装置进行充电，到达设定值后自动停止充电，经冲击电流发生器和调波元件调整后，通过测试电极头17开始自动放电冲击测试产品，同时通过工控机运算出数据，判定产品是否合格，当遇到不良品时设备会提示，同时通过PLC控制气缸动作松开被测产品，将不良品放行，转盘2则运转一个工位，继续测试下一个产品，测试完成的合格品运行至取件工位3时，取件装置会自动运行将合格品取下后旋转摆放至设备的产品出口处，产品会沿着斜坡滑道滑出至包装线；不良品则会随转盘2运行至操作人员的工位，然后由操作人员取出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，包括控制系统和测试系统，其特征在于，所述控制系统还包括工控机以及与工控机通信的PLC，所述测试系统还包括测试台体，所述测试台体的内侧设置有转盘，所述转盘的顶部开设有待测工位，所述测试台体的内侧位于转盘的下方固定连接有驱动电机，且驱动电机通过输出轴与转盘传动连接，所述测试台体的内部位于驱动电机的一侧设置有精密等分分割器，所述测试台体的内侧位于转盘的顶部一侧设置有取件工位，所述测试台体的内部位于转盘的顶部另一侧分别设置有第一测试工位和第二测试工位。

2.根据权利要求1所述的一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，其特征在于，所述待测工位共呈环状阵列设置有六组，所述转盘的内部位于六组待测工位外侧均开设有定位销。

3.根据权利要求1所述的一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，其特征在于，所述取件工位内部设置有取件装置和旋转装置，所述取件装置位于测试台体的出口端，所述取件装置包括夹持夹具、夹持气缸、提升气缸、立柱和旋转气缸，所述旋转气缸固定连接测试台体的内侧，所述夹持气缸和提升气缸分别固定连接夹持夹具的外侧，并且夹持夹具通过立柱与旋转气缸固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，其特征在于，所述第二测试工位的顶部固定连接有第二测试气缸，所述第二测试气缸的输出端电性连接有电磁阀。

5.根据权利要求1或4所述的一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，其特征在于，所述第一测试工位的顶部固定连接第一测试气缸，且第一测试气缸的输出端电性连接有电磁阀，所述第一测试气缸通过电磁阀与PLC电连接，所述第一测试气缸和第二测试气缸的伸缩端传动连接有电极头夹具，且电极头夹具的底部中心处设置有测试电极头，所述测试电极头的内部设置有冲击电流装置，且测试电极头通过冲击电流装置与PLC电连接。

6.根据权利要求1或4所述的一种SPD转盘式冲击电流动态参数自动化测试系统，其特征在于，所述冲击电流装置包括冲击电流发生器和分流器，冲击电流发生器连接有整流充电装置和冲击电流调波元件，整流充电装置和冲击电流发生器分别于PLC电连接，分流器和冲击电流调波元件分别通过测试区内的测试电极头与被测产品连接，分流器通过设置在控制系统内的测量系统与PLC连接，PLC与冲击电流调波元件之间连接有分压器，所述控制台表面有与工控机连接的电脑显示器，开关机同时还连有键盘、鼠标和示波器，控制台机柜内还安装有数据采集控制模块和继电器，数据采集控制模块与PLC电连接，电磁阀通过继电器与PLC连接，数据采集控制模块包括模拟输入采集模块、模拟输出控制模块和数字量I/O控制模块。

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