CN203054164U

CN203054164U - Spd电流雷击自动化测试系统

Info

Publication number: CN203054164U
Application number: CN 201220749493
Authority: CN
Inventors: 臧绪运; 安丰炜; 孙鹏
Original assignee: QINGDAO NACHUAN ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: QINGDAO NACHUAN ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-29
Filing date: 2012-12-29
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2022-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种SPD电流雷击自动化测试系统，特征是包括控制台和测试台，控制台台体内安装有工控机和与工控机进行通信的PLC；测试台包括测试台体、安装在测试台体上的传动装置和安装在测试台台体下部的冲击电流装置，传动装置包括轨道、驱动机构和与驱动机构连接的传送带，测试台台体表面上安装有工件待测区、测试区和取件区，轨道贯穿工件待测区、测试区和取件区；测试台台体的下部设置有电磁阀，测试区内设置有测试工位和测试机构，测试工位位于轨道上方，测试工位处设置有位移传感器，位移传感器与PLC电连接。本实用新型与传统的多台独立的检测设备进行测试相比，效率提高150余倍，一、两个测试人员即可完成测试工作，人工成本大大降低。

Description

SPD电流雷击自动化测试系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种电流雷击自动化测试系统，具体涉及一种用于电涌保护器电流测试的自动化测试系统。

背景技术

雷电是国际电工委员会（IEC）定义的“信息时代的一大危害”。电涌保护器（以下简称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波形及静态参数（压敏电压Uv和泄漏电流Is）测量需要通过单独的设备分别进行。其测试过程中存在以下缺点：

（1）需要多台不同的检测设备分别进行不同参数的性能测试，具有操作繁琐、且测试效率低等缺点；其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，占地面积大且设备造价高。

（2）因检测设备的功能不同需要不同的工作人员操作，设备的整体操控性、数据的采集及连接极为不便。

（3）一个雷电波形测试完毕后需要工作人员人工转运至下一设备操作，这样一台SPD需要在不同设备间进行多次转换，不但操作繁琐且测试效率极为低下。

（4）在生产过程中当某一检测工序遇到不良品时便不再传递，这样就不能真实有效的反映产品的整体性能，即：检测不出这台SPD除了该工序中的性能参数不合格外，其他的性能参数是否合格，增加了返修的难度，且修理完毕后需要再全部重新测试。

（5）在操作单台独立的检测设备时，通常为人工计算读取数据，有的设备显示数据时间较短，需要测试人员在短时间内正确的读取数据，易导致漏记、错记数据，人为造成不良品，若长时间采用人工计算读取数据的方式，易对企业会造成大量浪费。

单台设备的操控需要操作人员具有极高的业务素质极高，技能熟练、高超，需要对产品的合格数据加以自己的理解和判断，特别是在临界数据时；同时设备本身存在一定的测量误差，与操作人员识别数据时存在的误差叠加，会对SPD合格率产生较大影响，不能有效的判断SPD的性能是否符合要求，出错率高，不能确保SPD产品的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对SPD在性能测试过程中存在的上述问题，提供了一种SPD电流雷击自动化测试系统，该测试系统主要用于实现两种不同批次SPD的性能测试，操作简单、测试效率高、劳动强度低。

本实用新型的技术方案为：

一种SPD电流雷击自动化测试系统，包括控制台和测试台，控制台台体内安装有工控机和与工控机进行通信的PLC；测试台包括测试台体、安装在测试台体上的传动装置和安装在测试台台体下部的冲击电流装置，传动装置包括轨道、驱动机构和与驱动机构连接的传送带，测试台台体表面上安装有工件待测区、测试区和取件区，轨道贯穿工件待测区、测试区和取件区；测试台台体的下部设置有电磁阀，测试区内设置有测试工位和测试机构，测试工位位于轨道上方，测试工位处设置有位移传感器，位移传感器与PLC电连接。

优选的是，驱动机构包括调速电机、设置在测试台体工件待测区入口端的主动轮和设置在测试台体取件区出口端的从动轮，调速电机通过同步带与主动轮连接，主动轮通过用于放置测试工件的传送带与从动轮连接，传送带位于轨道内。

优选的是，工件待测区内设置有气缸闸门，气缸闸门上安装有阻挡气缸，阻挡气缸通过电磁阀与PLC电连接，阻挡气缸的活塞杆上安装有隔离件。

优选的是，测试区包括第一测试区和第二测试区，第一测试区和第二测试区内均设置有测试工位、测试机构和升降阻挡气缸，测试工位位于轨道的上方，升降阻挡气缸通过电磁阀与PLC电连接。

优选的是，第一测试区的测试机构为两组通过电磁阀与PLC电连接的测试气缸，两组测试气缸分别位于测试工位的两侧，并通过固定垫块安装在测试台台体表面；第一测试区的升降阻挡气缸通过固定块固定在测试台台体底面。

优选的是，两组测试气缸并联到电磁阀上，每组测试气缸的活塞杆上均安装有电极头夹件，电极头夹件上夹紧安装有测试电极头，测试电极头通过冲击电流装置与PLC电连接；测试气缸通过电磁阀与PLC电连接。

优选的是，第二测试区的测试机构包括固定块和安装在固定块上的电极头夹具，固定块通过固定机构安装在测试台台体表面，电极头夹具上安装有测试电极头，测试电极头通过冲击电流装置与PLC电连接；第二测试区的升降阻挡气缸位于测试台台体底面。

优选的是，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与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试品连接；分流器通过设置在控制台内的测量系统与PLC连接；PLC与冲击电流调波元件之间连接有分压器。

优选的是，取件区设置有取件装置和推件装置，取件装置设置在测试区出口端，推件装置设置在传送带输出端；取件装置包括立柱、安装在立柱顶端的底座、滑块机构和作用气缸，滑块机构安装在底座上，作用气缸安装在滑块机构的滑块上，作用气缸的活塞杆上设置有机械手，取件装置还包括安装在传送带下方的升降阻挡气缸；推件装置包括固定在测试台台体表面上的角形立柱和安装在角形立柱上的推件气缸，推件装置还包括安装在传送带下方的升降阻挡气缸。

优选的是，控制台台体表面设置有与工控机连接的显示器，工控机还连接有键盘、鼠标和示波器；控制台台体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。

优选的是，控制台和测试台的底部均安装有四个可转向的轮子。

本实用新型的有益效果为：（1）本实用新型占地面积小、使用寿命长，将雷电冲击电流检测常用的8/20μs、10/350μs、1.2/50μs及静态参数（压敏电压Uv和泄漏电流Is）等五种形式测试集于一体，能够完成雷电冲击电流8/20μs、10/350μs和1.2/50μs波形测试，同时具备静态参数（压敏电压Uv和泄漏电流Is）测量功能；且能够输出100V/s对SPD产品进行测试。（2）本实用新型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，并由气功控制电极头在不同波形间自由切换，实现对同一SPD不间断的连续检测，直至全部波形测试完毕；且能够完成自动夹持产品，自动进行雷电冲击测试、自动扫描信息、自动读取波形、自动处理数据，自动保存报表等。（3）本实用新型通过工控机和PLC控制自动完成测试过程，测试精确，测试时间短，用时36秒就可以完成单台SPD的五种波形的整体测试，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；当遇到检测不良品时设备会进行提示，同时通过PLC控制气缸动作，由作用气缸控制机械手将不良品放置至单独区域；当产品检测合格时，工控机也会自动识别，通过设备自身的流水线流至下一工作区域，提高了测试效率，完整的反映了真实数据。（4）与传统的多台独立的检测设备进行测试相比，效率提高150余倍，一、两个测试人员即可完成测试工作，人工成本大大降低。（5）本实用新型还可进行条形码或二维码扫描，也可配置二维码喷印和扫描系统。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作更进一步的说明：

图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图。

图2为图1方式的平面结构原理示意图。

图3为本实用新型中控制系统的原理示意框图。

图4为本实用新型中冲击电流装置的原理示意框图。

具体实施方式

结合图1、图2、图3与图4，一种SPD电流雷击自动化测试系统，该系统包括控制台和测试台，控制台台体内安装有工控机和与工控机进行通信的PLC；测试台包括测试台体1、安装在测试台体1上的传动装置和安装在测试台台体下部的冲击电流装置，传动装置包括轨道2、驱动机构和与驱动机构连接的传送带3，测试台台体表面上安装有工件待测区、测试区和取件区，轨道2贯穿工件待测区、测试区和取件区；测试台台体的下部设置有电磁阀，测试区内设置有测试工位和测试机构，测试工位位于传动装置的轨道2上方，测试工位处设置有位移传感器，位移传感器与PLC电连接。

为了实现传送带正常运行，上述驱动机构包括调速电机4、设置在测试台体工件待测区入口端的主动轮和设置在测试台体取件区出口端的从动轮，调速电机4通过同步带与主动轮连接，主动轮通过传送带3与从动轮连接；传送带3位于轨道2内，用于放置测试工件，实现测试工件的运输。

在进行检测时，为了避免测试件和待测试件为了分开测试件和待测件，工件待测区内设置有气缸闸门5，气缸闸门5上安装有阻挡气缸6，阻挡气缸6通过电磁阀与PLC电连接，阻挡气缸6的活塞杆上安装有隔离件。

为了实现产品的性能测试，上述测试区包括第一测试区和第二测试区，第一测试区和第二测试区内均设置有测试工位、测试机构和升降阻挡气缸，测试工位位于轨道2的上方，升降阻挡气缸通过电磁阀与PLC电连接。其中，第一测试区可以用于第一种产品的性能测试，第二测试区可以用于第二种产品的性能测试。

为了实现第一种产品的性能测试，第一测试区的测试机构为两组通过电磁阀与PLC电连接的测试气缸，两组测试气缸分别位于测试工位的两侧，并通过固定垫块安装在测试台台体表面；第一测试区的升降阻挡气缸8通过固定块固定在测试台台体底面

上述两组测试气缸7并联到电磁阀上，每组测试气缸的活塞杆上均安装有电极头夹件，电极头夹件上夹紧安装有测试电极头，测试电极头通过冲击电流装置与PLC电连接；测试气缸7通过电磁阀与PLC电连接。

为了实现第二种产品的性能测试，第二测试区的测试机构包括固定块和安装在固定块上的电极头夹具，固定块通过固定机构安装在测试台台体表面，电极头夹具上安装有测试电极头，测试电极头通过冲击电流装置与PLC电连接；第二测试区的升降阻挡气缸9位于测试台台体底面。

为了实现被测试品的性能测试，上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与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试品连接；分流器通过设置在控制台内的测量系统与PLC连接；PLC与冲击电流调波元件之间连接有分压器。

为了便于分离两种外形不同的SPD，上述取件区设置有取件装置和推件装置，取件装置设置在测试区出口端，用于夹取第一种不合格产品，推件装置设置在传送带3输出端，用于推送第二种不合格产品；取件装置包括立柱、安装在立柱顶端的底座、滑块机构和作用气缸10，滑块机构安装在底座上，作用气缸10安装在滑块机构的滑块上，作用气缸10的活塞杆上设置有机械手，取件装置还包括安装在传送带4下方的升降阻挡气缸11；推件装置包括固定在测试台台体表面上的角形立柱和安装在角形立柱上的推件气缸12，推件装置还包括安装在传送带3下方的升降阻挡气缸13。

测试合格的SPD将随传送带3输送到成品区。

控制台台体表面设置有与工控机连接的显示器，工控机还连接有键盘、鼠标和示波器；控制台台体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。

为了便于移动控制台和测试台，上述控制台和测试台的底部均安装有四个可转向的轮子。

工作原理：工作时，工控机通过PLC采集测试区内位移传感器及检测点检测到的不同信号，PLC自动识别要测试的产品批次，并判定使用第一测试区或第二测试区进行测试，工件待测区阻挡气缸接通电源阻止工件继续通行，同时，传送带得到信号停止运行，测试区测试气缸开始测试，PLC控制冲击电流装置工作，通过整流充电装置进行整流充电，达到充电设定值后自动停止，经冲击电流发生器和冲击电流调波元件调整后，通过电极头开始自动放电冲击测试品，同时通过工控机计算出数据，并将数据传输至到PLC，判断产品是否合格，若不合格，工件行至取件区，相应产品种类的位移传感器检测到信号时，由气缸动作将工件夹取或推送到不合格放置区，合格品将通过传送带接连放行至成品区。

上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下本领域的技术人员还可以作出这样或那样的容易变化方式，诸如等同方式，或明显变形方式。上述的变化方式均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：包括控制台和测试台，控制台台体内安装有工控机和与工控机进行通信的PLC；测试台包括测试台体、安装在测试台体上的传动装置和安装在测试台台体下部的冲击电流装置，传动装置包括轨道、驱动机构和与驱动机构连接的传送带，测试台台体表面上安装有工件待测区、测试区和取件区，轨道贯穿工件待测区、测试区和取件区；测试台台体的下部设置有电磁阀，测试区内设置有测试工位和测试机构，测试工位位于轨道上方，测试工位处设置有位移传感器，位移传感器与PLC电连接。

2.根据权利要求1所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：所述驱动机构包括调速电机、设置在测试台体工件待测区入口端的主动轮和设置在测试台体取件区出口端的从动轮，调速电机通过同步带与主动轮连接，主动轮通过用于放置测试工件的传送带与从动轮连接，传送带位于轨道内。

3.根据权利要求1所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：所述工件待测区内设置有气缸闸门，气缸闸门上安装有阻挡气缸，阻挡气缸通过电磁阀与PLC电连接，阻挡气缸的活塞杆上安装有隔离件。

4.根据权利要求1所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：所述测试区包括第一测试区和第二测试区，第一测试区和第二测试区内均设置有测试工位、测试机构和升降阻挡气缸，测试工位位于轨道的上方，升降阻挡气缸通过电磁阀与PLC电连接。

5.根据权利要求4所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：所述第一测试区的测试机构为两组通过电磁阀与PLC电连接的测试气缸，两组测试气缸分别位于测试工位的两侧，并通过固定垫块安装在测试台台体表面；第一测试区的升降阻挡气缸通过固定块固定在测试台台体底面。

6.根据权利要求5所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：所述两组测试气缸并联到电磁阀上，每组测试气缸的活塞杆上均安装有电极头夹件，电极头夹件上夹紧安装有测试电极头，测试电极头通过冲击电流装置与PLC电连接；测试气缸通过电磁阀与PLC电连接。

7.根据权利要求4所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：所述第二测试区的测试机构包括固定块和安装在固定块上的电极头夹具，固定块通过固定机构安装在测试台台体表面，电极头夹具上安装有测试电极头，测试电极头通过冲击电流装置与PLC电连接；第二测试区的升降阻挡气缸位于测试台台体底面。

8.根据权利要求1所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，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与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试品连接；分流器通过设置在控制台内的测量系统与PLC连接；PLC与冲击电流调波元件之间连接有分压器。

9.根据权利要求1所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：所述取件区设置有取件装置和推件装置，取件装置设置在测试区出口端，推件装置设置在传送带输出端；取件装置包括立柱、安装在立柱顶端的底座、滑块机构和作用气缸，滑块机构安装在底座上，作用气缸安装在滑块机构的滑块上，作用气缸的活塞杆上设置有机械手，取件装置还包括安装在传送带下方的升降阻挡气缸；推件装置包括固定在测试台台体表面上的角形立柱和安装在角形立柱上的推件气缸，推件装置还包括安装在传送带下方的升降阻挡气缸。

10.根据权利要求1所述的一种SPD电流雷击自动化测试系统，其特征在于：所述控制台台体表面设置有与工控机连接的显示器，工控机还连接有键盘、鼠标和示波器；控制台台体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。