專利名稱：一種叉車儀表總成自動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及檢測技術(shù)領域，尤其涉及一種叉車儀表總成自動檢測裝置。
背景技術(shù)：
2009年全年我國銷售叉車達138，908臺，其中國內(nèi)銷售111，350臺。我國現(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、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)國內(nèi)90%以上的市場份額。與此同時，我國現(xiàn)今全球第四大叉車市場，行業(yè)的蓬勃發(fā)展也吸引著更多的投資活動，國外龍頭廠商如豐田、林德等都陸續(xù)在國內(nèi)合資建廠。叉車儀表總成作為必備的關鍵叉車配件，是駕駛員與叉車進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用。隨之而來的便是對產(chǎn)品檢驗提出更高的要求。由于每一個儀表總成的指針和表牌的機械安裝都會有所差別，必須通過儀表校驗設備來矯正由此帶來的誤差。通常制造廠要對叉車組合儀表總成進行在線的100%檢測校準，項目包括(1)、各類儀表指針在幾個主要刻度處的指示位置，判斷與目標刻度間的偏差。(2)、檢查各種信號燈、報警燈、照明燈是否漏裝，是否正常點亮，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，其方法為估計儀表總成實際值與指針值之間的偏差，然后手工校準檢查校驗儀表及判斷產(chǎn)品質(zhì)量是否合格。這種方法容易受各主觀因素影響。如檢驗者觀測角度、觀測距離不同，所看到的指針與目標刻度線的偏差角度就會不同，另外人的疲勞程度及疏忽等，都造成了人工檢測方法誤差大，可靠性差、漏檢、效率低，不能滿足自動化大批量生產(chǎn)的需要。仍然不能保證100%的檢驗合格率(即零缺陷)，而當今叉車行業(yè)之間劇烈的競爭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。因此開發(fā)叉車儀表總成自動檢測技術(shù)，實現(xiàn)對儀表總成智能化、自動化、高精度、 快速質(zhì)量檢測，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。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種叉車儀表總成自動檢測
直O(jiān)本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種叉車儀表總成自動檢測裝置，它主要由計算機、單片機、恒壓源切換電路、恒流源電路、模擬量電路、圖像采集卡、CCD 攝像頭和光學鏡頭組成；其中，所述計算機與單片機相連，單片機分別與恒壓源切換電路、 恒流源電路和模擬量電路相連，計算機與圖像采集卡相連，圖像采集卡與CXD攝像頭相連， CCD攝像頭和光學鏡頭固接在一起。[0012]本實用新型的有益效果是原對儀表總成的測試只限于單個組件的測試，或通過數(shù)十個開關或電位器手動拔動調(diào)節(jié)。人力及時間成本都很大，且易出差錯。本實用新型通過上述組合，結(jié)合計算機技術(shù)，達到了一次性程序控制完成所有測試的目的，既節(jié)約了測試時間降低了勞動強度又提高了測試的準確性和一致性。并通過計算機對測試結(jié)果和數(shù)據(jù)進行采集、判斷、存擋，便于今后產(chǎn)品的質(zhì)量管理和追溯。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)組成框圖；圖2是共陽指示燈測試電路；圖3是共陰指示燈測試電路；圖4是指針表測試原理電路圖；圖5是電源切換電路；圖6是計算機的軟件流程圖；圖7是單片機的軟件流程圖。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖詳細說明本實用新型，本實用新型的目的和效果將變得更加明顯。如圖1所示，裝置主要由計算機、單片機、恒壓源切換電路、恒流源電路、模擬量電路、圖像采集卡、CCD攝像頭和光學鏡頭組成。計算機與單片機相連，單片機分別與恒壓源切換電路、恒流源電路和模擬量電路相連，計算機與圖像采集卡相連，圖像采集卡與CCD攝像頭相連，CCD攝像頭和光學鏡頭固接在一起。圖像采集卡、CCD攝像頭、光學鏡頭和計算機組成CCD圖像采集系統(tǒng)。圖像采集卡為1394卡或網(wǎng)卡，1394卡是IEEE標準化組織制定的一項具有視頻數(shù)據(jù)傳輸速度的串行接口標準。同USB—樣，1394也支持外設熱插拔、同時可為外設提供電源，省去了外設自帶的電源、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)中連接計算機和傳輸介質(zhì)的接口，不僅能實現(xiàn)與局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)之間的物理連接和電信號匹配，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。當采用1394卡時，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CCD。CCD攝像頭的曝光時間由軟件控制。根據(jù)被測物的亮度調(diào)節(jié)曝光時間。 CXD的增益和白平衡取固定值。C⑶每個像素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或自動調(diào)節(jié)，焦距為25mm至50mm的手動或自動調(diào)焦成像鏡頭。CXD攝像頭位于叉車儀表總成前500 mm處，對叉車儀表總成完整成像。恒流源電路用于測試儀表總成上的LED指示燈。恒流源電路有二種，一種是NPN 電路，如圖2所示，適應共陰接法的LED指示燈。另一種是PNP電路，如圖3所示，適應共陽接法的LED指示燈。在圖2中，單片機電路輸出高電平到光電耦合器件Ql輸入端，使Ql導通，測試電路開始工作。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的負極接地。 LEDl流過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用于控制恒定流過被測指示燈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導通，測試電路開始工作。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試電路的工作狀態(tài)。被測量指示燈L2 —端接地，另一端接PNP三極管Q6的集電極。模擬量電路用于測試儀表總成上的指針表。測量某一種指針表的電路圖參見圖4。電阻R12的一端接電源+5V，一端與NPN三極管Q7的基極及單片機控制信號輸入端口 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。單片機控制端口 1的高低電平，使三極管Q7導通或截止，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的基極及單片機控制信號輸入端口 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腳接被測指針表1的SIG端，做為信號的輸入端。繼電器RL2，RL3的4腳分別接兩個不同阻值的電位器 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。單片機控制端口 2，3的高低電平，使三極管Q8，Q9導通或截止，使單刀單擲繼電器 RL2，RL3選通。當RL2，RL3都沒有選通時，指針表位于起始位置。當RL2選通電阻RVl時， 被測表指針指向中間位置。當RL2和RL3均選通時，被測表的指針指向最大位置。通過CCD 圖像處理，判斷儀表指針位置的準確性。恒壓源切換電路實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，而針對繼電器的測試又必須有一較大電流輸出的電源，所有這些在測試時都必須能方便自如地提供出來。故設計了以下一組恒壓源切換系統(tǒng)，以滿足各總成的測試要求。電路詳情見圖5。12V電源Bl的負極接地，正極接接觸器Jl-I常開觸點的一端，24V電源B2的負極接地，正極接接觸器J1-2常閉觸點的一端。當CPU給接觸器Jl發(fā)出信號后，Jl-I常開觸點閉合，J1-2常閉觸點打開。接觸器Jl-I常開觸點的另一端接接觸器J2-2常閉觸點的一端，接觸器J1-2常閉觸點的另一端接接觸器J2-1常開觸點的一端。接觸器J2-1常開觸點的另一端與J2-2常閉觸點的另一端、接觸器J3-2常閉觸點的一端、接觸器J5-1常開觸點的一端、2. 8V電源B4的負極、4. 8V電源B5的負極并聯(lián)接接觸器J6-1常開觸點的一端。接觸器J3-2常閉觸點的另一端與接觸器J5-1常開觸點的另一端、200V電壓表B6的正極并聯(lián)接接觸器J3-1常開觸點的一端。接觸器J3-1常開觸點的另一端與接觸器J4-1常開觸點的一端并聯(lián)接接觸器J4-2常閉觸點的一端。接觸器J4-2常閉觸點的另一端接2. 8V電源 B4的正極，接觸器J4-1常開觸點的另一端接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的負極接地。200V電壓表B6的負極接地。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)生電壓輸出。作為上位機的計算機工作過程如圖6所示，作為下位機的單片機工作過程如如圖 7所示。工作時，單片機、恒壓源切換電路、恒流源電路和模擬量電路分別與測試的叉車儀表總成相連。本實用新型的工作過程如下1、計時表測量給計時表提供可調(diào)電源。電子計時表的顯示屏顯示參考時鐘，CXD圖像采集系統(tǒng)自動識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，走時是否準確。改變可調(diào)電源的電壓，用CCD圖像判斷計時表在要求的工作電壓范圍內(nèi)應工作正常。2、水溫表，油溫表，油量表，油壓表的測量根據(jù)表的種類和型號提供不同的工作電壓。工作電壓可能是12V或MV。工作電壓由單片機控制繼電器的通斷選通。每只表測量指針的三個工作位置，初始位置，中間位置和最大指示位置。指針的位置由單片機控制模擬量電路進行變化。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)好并同相應的表相匹配。通過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圖象自動識別指針的位置并判斷誤差。3、發(fā)光管的測量發(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。單片機控制恒流源電路，根據(jù)不同LED發(fā)光管電流的設定，利用繼電器接通相應的恒流源，提供不同的電流。鎢絲燈泡由恒壓源供電。單片機控制恒壓源電路，根據(jù)不同鎢絲燈泡電壓的設定，利用繼電器接通相應的恒壓源，提供不同的電壓。利用CCD圖像自動測量發(fā)光管的亮度和顏色。本實用新型通過上述組合，利用CXD圖像處理技術(shù)和單片機控制，達到了一次性完成所有測試的目的。并可對測試結(jié)果和數(shù)據(jù)進行采集、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檢測裝置，其特征在于，它主要由計算機、單片機、恒壓源切換電路、恒流源電路、模擬量電路、圖像采集卡、CCD攝像頭和光學鏡頭組成；其中，所述計算機與單片機相連，單片機分別與恒壓源切換電路、恒流源電路和模擬量電路相連，計算機與圖像采集卡相連，圖像采集卡與CCD攝像頭相連，CCD攝像頭和光學鏡頭固接在一起。
專利摘要本實用新型公開了一種叉車儀表總成自動檢測裝置，它主要由計算機、單片機、恒壓源切換電路、恒流源電路、模擬量電路、圖像采集卡、CCD攝像頭和光學鏡頭組成；應用本實用新型進行檢測，既節(jié)約了測試時間降低了勞動強度又提高了測試的準確性和一致性，通過計算機對測試結(jié)果和數(shù)據(jù)進行采集、判斷、存擋，便于今后產(chǎn)品的質(zhì)量管理和追溯。
文檔編號H04N7/18GK201955243SQ20102067461
公開日2011年8月31日 申請日期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, 謝國炳, 金舜強, 陳超力 申請人:杭州杭叉電器有限公司