專利名稱：叉車儀表總成自動(dòng)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種叉車儀表總成自動(dòng)檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
2009年全年我國(guó)銷售叉車達(dá)138，908臺(tái)，其中國(guó)內(nèi)銷售111，350臺(tái)。我國(guó)現(xiàn)在有 50多家叉車生產(chǎn)企業(yè)，主流的大型叉車制造商主要有安徽叉車集團(tuán)、杭州叉車有限公司等幾家知名企業(yè)，這幾家企業(yè)占據(jù)國(guó)內(nèi)90%以上的市場(chǎng)份額。與此同時(shí)，我國(guó)現(xiàn)今全球第四大叉車市場(chǎng)，行業(yè)的蓬勃發(fā)展也吸引著更多的投資活動(dòng)，國(guó)外龍頭廠商如豐田、林德等都陸續(xù)在國(guó)內(nèi)合資建廠。叉車儀表總成作為必備的關(guān)鍵叉車配件，是駕駛員與叉車進(jìn)行信息交流的接口和交互界面，它是駕駛員信息系統(tǒng)重要的組成部分，隨著現(xiàn)代叉車技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，多功能高精度、高靈敏度、讀數(shù)直觀的電子顯示及圖像顯示儀表已不斷地在叉車上應(yīng)用。隨之而來(lái)的便是對(duì)產(chǎn)品檢驗(yàn)提出更高的要求。由于每一個(gè)儀表總成的指針和表牌的機(jī)械安裝都會(huì)有所差別，必須通過(guò)儀表校驗(yàn)設(shè)備來(lái)矯正由此帶來(lái)的誤差。通常制造廠要對(duì)叉車組合儀表總成進(jìn)行在線的100%檢測(cè)校準(zhǔn)，項(xiàng)目包括
(1)、各類儀表指針在幾個(gè)主要刻度處的指示位置，判斷與目標(biāo)刻度間的偏差。(2)、檢查各種信號(hào)燈、報(bào)警燈、照明燈是否漏裝，是否正常點(diǎn)亮，顏色是否正確。( 3 )、儀表總成內(nèi)線束連接是否可靠。目前主要采用人工檢測(cè)，其方法為估計(jì)儀表總成實(shí)際值與指針值之間的偏差，然后手工校準(zhǔn)檢查校驗(yàn)儀表及判斷產(chǎn)品質(zhì)量是否合格。這種方法容易受各主觀因素影響。如檢驗(yàn)者觀測(cè)角度、觀測(cè)距離不同，所看到的指針與目標(biāo)刻度線的偏差角度就會(huì)不同，另外人的疲勞程度及疏忽等，都造成了人工檢測(cè)方法誤差大，可靠性差、漏檢、效率低，不能滿足自動(dòng)化大批量生產(chǎn)的需要。仍然不能保證100%的檢驗(yàn)合格率(即零缺陷)，而當(dāng)今叉車行業(yè)之間劇烈的競(jìng)爭(zhēng)與整車廠日益提高的要求都已經(jīng)不允許哪怕是0. 1%的缺陷存在。因此開(kāi)發(fā)叉車儀表總成自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表總成智能化、自動(dòng)化、高精度、 快速質(zhì)量檢測(cè)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低成本，具有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種叉車儀表總成自動(dòng)檢測(cè)裝置。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種叉車儀表總成自動(dòng)檢測(cè)裝置， 它主要由計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、恒壓源切換電路、恒流源電路、模擬量電路、圖像采集卡、CCD攝像頭和光學(xué)鏡頭組成；其中，所述計(jì)算機(jī)與單片機(jī)相連，單片機(jī)分別與恒壓源切換電路、恒流源電路和模擬量電路相連，計(jì)算機(jī)與圖像采集卡相連，圖像采集卡與CXD攝像頭相連，CXD 攝像頭和光學(xué)鏡頭固接在一起。
本發(fā)明的有益效果是原對(duì)儀表總成的測(cè)試只限于單個(gè)組件的測(cè)試，或通過(guò)數(shù)十個(gè)開(kāi)關(guān)或電位器手動(dòng)拔動(dòng)調(diào)節(jié)。人力及時(shí)間成本都很大，且易出差錯(cuò)。本發(fā)明通過(guò)上述組合，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，達(dá)到了一次性程序控制完成所有測(cè)試的目的，既節(jié)約了測(cè)試時(shí)間降低了勞動(dòng)強(qiáng)度又提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性和一致性。并通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)試結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、 判斷、存擋，便于今后產(chǎn)品的質(zhì)量管理和追溯。
圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖； 圖2是共陽(yáng)指示燈測(cè)試電路； 圖3是共陰指示燈測(cè)試電路； 圖4是指針表測(cè)試原理電路圖； 圖5是電源切換電路；
圖6是計(jì)算機(jī)的軟件流程圖； 圖7是單片機(jī)的軟件流程圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。如圖1所示，裝置主要由計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、恒壓源切換電路、恒流源電路、模擬量電路、圖像采集卡、CCD攝像頭和光學(xué)鏡頭組成。計(jì)算機(jī)與單片機(jī)相連，單片機(jī)分別與恒壓源切換電路、恒流源電路和模擬量電路相連，計(jì)算機(jī)與圖像采集卡相連，圖像采集卡與CCD攝像頭相連，CCD攝像頭和光學(xué)鏡頭固接在一起。圖像采集卡、CCD攝像頭、光學(xué)鏡頭和計(jì)算機(jī)組成CCD圖像采集系統(tǒng)。圖像采集卡為1394卡或網(wǎng)卡，1394卡是IEEE標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的一項(xiàng)具有視頻數(shù)據(jù)傳輸速度的串行接口標(biāo)準(zhǔn)。同USB—樣，1394也支持外設(shè)熱插拔、同時(shí)可為外設(shè)提供電源，省去了外設(shè)自帶的電源、支持同步數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)卡是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)路組件，是局域網(wǎng)中連接計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)的接口，不僅能實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)之間的物理連接和電信號(hào)匹配，還涉及幀的發(fā)送與接收、幀的封裝與拆封、介質(zhì)訪問(wèn)控制、數(shù)據(jù)的編碼與解碼以及數(shù)據(jù)緩存的功能等。當(dāng)采用1394卡時(shí)，1394通信協(xié)議傳輸圖像。CXD攝像頭為面陣(XD，像素要求至少為 640X480彩色(XD。C⑶攝像頭的曝光時(shí)間由軟件控制。根據(jù)被測(cè)物的亮度調(diào)節(jié)曝光時(shí)間。 CXD的增益和白平衡取固定值。C⑶每個(gè)像素RGB的輸出至少為12位的數(shù)值。像面尺寸為 1/3或1/2英寸。CXD攝像頭采用光圈手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)，焦距為25 mm至50 mm的手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)焦成像鏡頭。CXD攝像頭位于叉車儀表總成前500 mm處，對(duì)叉車儀表總成完整成像。恒流源電路用于測(cè)試儀表總成上的LED指示燈。恒流源電路有二種，一種是NPN 電路，如圖2所示，適應(yīng)共陰接法的LED指示燈。另一種是PNP電路，如圖3所示，適應(yīng)共陽(yáng)接法的LED指示燈。在圖2中，單片機(jī)電路輸出高電平到光電耦合器件Ql輸入端，使Ql導(dǎo)通，測(cè)試電路開(kāi)始工作。電阻Rl接光電耦合器件Ql的集電極，電阻Rl的另一端接電源+5V。電阻 R2、R3并聯(lián)在光電耦合器件Ql的發(fā)射極。電阻R2的另一端接NPN三極管Q2的基極，電阻R3的另一端接地。Ql輸入高電平后，給三極管提供基級(jí)電流。發(fā)光二極管LEDl的正極與 NPN三極管Q3的基極一起并聯(lián)接在NPN三極管Q2的發(fā)射極，發(fā)光二極管LEDl的負(fù)極接地。 LEDl流過(guò)一定的電流指示工作狀態(tài)并給三極管Q3提供恒定的基級(jí)工作電壓。限流電阻R4 接電源+12V，電阻R4的另一端接NPN三極管J2的集電極。電阻R5接NPN三極管Q3的發(fā)射極，電阻R5的另一端接地。電阻R5用于控制恒定流過(guò)被測(cè)指示燈Ll的電流。 在圖3中，CPU輸出高電平到光電耦合器件Q4輸入端，使Q4導(dǎo)通，測(cè)試電路開(kāi)始工作。電阻R6接光電耦合器件Q4的集電極，電阻R6的另一端接電源+5V。電阻R7、R8 — 端并聯(lián)接光電耦合器件Q4的發(fā)射極，電阻R7的另一端接NPN三極管Q5的基極，電阻R8的另一端接地。限流電阻R9接電源+12V，電阻R9的另一端和電阻RlO并聯(lián)接NPN三極管Q5 的集電極。電阻RlO的另一端與發(fā)光二極管LED2的負(fù)極并聯(lián)接PNP三極管J6的基極。限流電阻Rll的一端與發(fā)光二極管LED2的正極并聯(lián)接電源+12V，電阻Rll的另一端接PNP三極管Q6的發(fā)射極。發(fā)光二極管LED2給三極管Q6產(chǎn)生一恒定工作電壓并指示測(cè)試電路的工作狀態(tài)。被測(cè)量指示燈L2 —端接地，另一端接PNP三極管Q6的集電極。模擬量電路用于測(cè)試儀表總成上的指針表。測(cè)量某一種指針表的電路圖參見(jiàn)圖4。電阻R12的一端接電源+5V，一端與NPN三極管Q7的基極及單片機(jī)控制信號(hào)輸入端口 1相聯(lián)。NPN三極管Q7的集電極接繼電器RLl的2腳。繼電器RLl的1腳接電源+12V， 給繼電器RLl供電，繼電器RLl的3腳接表1的正極，給表1供電，繼電器RLl的4腳接電源+24V，繼電器RLl的5腳接電源+12V。單片機(jī)控制端口 1的高低電平，使三極管Q7導(dǎo)通或截止，使單刀雙擲繼電器RLl選通電源+24V或電源+12V接入指針表1。電阻R13，R14的一端接電源+5V，一端與NPN三極管Q8，Q9的基極及單片機(jī)控制信號(hào)輸入端口 2，3相聯(lián)。NPN三極管Q8，Q9的集電極接繼電器RL2，RL3的1腳。繼電器 RL2，RL3的2腳接電源+12V，給繼電器RL2，RL3供電。繼電器RL2，RL3的3腳接被測(cè)指針表1的SIG端，做為信號(hào)的輸入端。繼電器RL2，RL3的4腳分別接兩個(gè)不同阻值的電位器 RVl和電位器RV2的3腳。接通不同阻值的電位器，指針表1所指的值不同。電位器RVl的 2腳與3腳并聯(lián)，電位器RV2的2腳與3腳并聯(lián)。電位器RVl的1腳與電位器RV2的1腳和表1的負(fù)極一同接地。電位器RVl或電位器RV2的阻值事先已經(jīng)調(diào)好。單片機(jī)控制端口 2，3的高低電平，使三極管Q8，Q9導(dǎo)通或截止，使單刀單擲繼電器 RL2，RL3選通。當(dāng)RL2，RL3都沒(méi)有選通時(shí)，指針表位于起始位置。當(dāng)RL2選通電阻RVl時(shí)， 被測(cè)表指針指向中間位置。當(dāng)RL2和RL3均選通時(shí)，被測(cè)表的指針指向最大位置。通過(guò)CCD 圖像處理，判斷儀表指針位置的準(zhǔn)確性。恒壓源切換電路實(shí)際的儀表總成供電有12V，24V之分，其電壓調(diào)節(jié)器又有 14. 8V和28. 8V之分，而針對(duì)繼電器的測(cè)試又必須有一較大電流輸出的電源，所有這些在測(cè)試時(shí)都必須能方便自如地提供出來(lái)。故設(shè)計(jì)了以下一組恒壓源切換系統(tǒng)，以滿足各總成的測(cè)試要求。電路詳情見(jiàn)圖5。12V電源Bl的負(fù)極接地，正極接接觸器Jl-I常開(kāi)觸點(diǎn)的一端，24V電源B2的負(fù)極接地，正極接接觸器J1-2常閉觸點(diǎn)的一端。當(dāng)CPU給接觸器Jl發(fā)出信號(hào)后，Jl-I常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，J1-2常閉觸點(diǎn)打開(kāi)。接觸器Jl-I常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端接接觸器J2-2常閉觸點(diǎn)的一端，接觸器J1-2常閉觸點(diǎn)的另一端接接觸器J2-1常開(kāi)觸點(diǎn)的一端。接觸器J2-1常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端與J2-2常閉觸點(diǎn)的另一端、接觸器J3-2常閉觸點(diǎn)的一端、接觸器J5-1常開(kāi)觸點(diǎn)的一端、2. 8V電源B4的負(fù)極、4. 8V電源B5的負(fù)極并聯(lián)接接觸器J6-1常開(kāi)觸點(diǎn)的一端。接觸器J3-2常閉觸點(diǎn)的另一端與接觸器J5-1常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端、200V電壓表B6的正極并聯(lián)接接觸器J3-1常開(kāi)觸點(diǎn)的一端。接觸器J3-1常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端與接觸器J4-1常開(kāi)觸點(diǎn)的一端并聯(lián)接接觸器J4-2常閉觸點(diǎn)的一端。接觸器J4-2常閉觸點(diǎn)的另一端接2. 8V電源 B4的正極，接觸器J4-1常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端接4. 8V電源B5的正極。接觸器J6-1的另一端接15A電源B3的正極，電源B3的負(fù)極接地。200V電壓表B6的負(fù)極接地。電壓表B6用于顯示輸出電壓的大小。電源B4、B5用于調(diào)節(jié)電壓，產(chǎn)生14.8V及28.8V電壓輸出。 作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)工作過(guò)程如圖6所示，作為下位機(jī)的單片機(jī)工作過(guò)程如如圖 7所示。工作時(shí)，單片機(jī)、恒壓源切換電路、恒流源電路和模擬量電路分別與測(cè)試的叉車儀表總成相連。本發(fā)明的工作過(guò)程如下
1、計(jì)時(shí)表測(cè)量
給計(jì)時(shí)表提供可調(diào)電源。電子計(jì)時(shí)表的顯示屏顯示參考時(shí)鐘，CCD圖像采集系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別顯示屏上的顯示內(nèi)容，并判斷顯示屏各字段的變化是否正常，走時(shí)是否準(zhǔn)確。改變可調(diào)電源的電壓，用CCD圖像判斷計(jì)時(shí)表在要求的工作電壓范圍內(nèi)應(yīng)工作正常。2、水溫表，油溫表，油量表，油壓表的測(cè)量
根據(jù)表的種類和型號(hào)提供不同的工作電壓。工作電壓可能是12V或24V。工作電壓由單片機(jī)控制繼電器的通斷選通。每只表測(cè)量指針的三個(gè)工作位置，初始位置，中間位置和最大指示位置。指針的位置由單片機(jī)控制模擬量電路進(jìn)行變化。模擬量是一系列不同阻值的電阻。這些電阻的阻值已調(diào)節(jié)好并同相應(yīng)的表相匹配。通過(guò)控制繼電器的通斷選擇不同的電阻接入各表的回路中。由于阻值不同，流過(guò)表的電流大小不一樣，表的指針位置就不同。 利用CXD圖象自動(dòng)識(shí)別指針的位置并判斷誤差。3、發(fā)光管的測(cè)量
發(fā)光管分LED發(fā)光管和鎢絲燈泡兩類。LED發(fā)光管由恒流源供電。單片機(jī)控制恒流源電路，根據(jù)不同LED發(fā)光管電流的設(shè)定，利用繼電器接通相應(yīng)的恒流源，提供不同的電流。 鎢絲燈泡由恒壓源供電。單片機(jī)控制恒壓源電路，根據(jù)不同鎢絲燈泡電壓的設(shè)定，利用繼電器接通相應(yīng)的恒壓源，提供不同的電壓。利用CCD圖像自動(dòng)測(cè)量發(fā)光管的亮度和顏色。本發(fā)明通過(guò)上述組合，利用CXD圖像處理技術(shù)和單片機(jī)控制，達(dá)到了一次性完成所有測(cè)試的目的。并可對(duì)測(cè)試結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、判斷、存擋，便于今后產(chǎn)品的質(zhì)量管理和追溯。
權(quán)利要求
1. 一種叉車儀表總成自動(dòng)檢測(cè)裝置，其特征在于，它主要由計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、恒壓源切換電路、恒流源電路、模擬量電路、圖像采集卡、CCD攝像頭和光學(xué)鏡頭等組成；其中，所述計(jì)算機(jī)與單片機(jī)相連，單片機(jī)分別與恒壓源切換電路、恒流源電路和模擬量電路相連，計(jì)算機(jī)與圖像采集卡相連，圖像采集卡與CCD攝像頭相連，CCD攝像頭和光學(xué)鏡頭固接在一起。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種叉車儀表總成自動(dòng)檢測(cè)裝置，它主要由計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、恒壓源切換電路、恒流源電路、模擬量電路、圖像采集卡、CCD攝像頭和光學(xué)鏡頭組成；應(yīng)用本發(fā)明進(jìn)行檢測(cè)，既節(jié)約了測(cè)試時(shí)間降低了勞動(dòng)強(qiáng)度又提高了測(cè)試的準(zhǔn)確性和一致性，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)試結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、判斷、存檔，便于今后產(chǎn)品的質(zhì)量管理和追溯。
文檔編號(hào)G07D7/00GK102169030SQ20101060057
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者張亮, 王銘鈞, 謝國(guó)炳, 金舜強(qiáng), 陳超力 申請(qǐng)人:杭州杭叉電器有限公司