仪表指针装配系统技术方案

本发明专利技术涉及一种仪表指针装配系统，包括主控系统、三维运动平台及转盘；主控系统包括运动控制系统；主控系统通过运动控制系统控制所述三维运动平台；转盘上设置有两个用于固定待压指针仪表的压指针工位；转盘上的两个压指针工位交替转动至三维运动平台；待压指针仪表至少包括仪表盘、步进电机、以及仪表指针；仪表指针的指针帽轻轻地套设于步进电机的步进电机轴的上端；三维运动平台包括X运动轴、Y运动轴、Z运动轴、以及压棒头；其中，Z运动轴控制压棒头上下运动；压棒头用于将仪表指针压入步进电机轴；压棒头连接有压力传感器和位移传感器。本发明专利技术的仪表指针装配系统自动化程度高、装配效率高、性能可靠、精度高、成品率高且操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车电子领域，尤其是涉及一种仪表指针装配系统。
技术介绍
仪表指针广泛应用于汽车、轮船或火车等交通工具中，用于显示交通工具的各种性能状态。汽车常规的组合仪表包括里程表、发动机转速表、机油压力表、水温表、燃油、蓄电池电量表等。仪表指针安装于电机轴上。目前，仪表指针的装配主要采用特别定制的专用压装设备，通过手动或半自动化的压指针方式。但现有的指针装配方法存在以下缺点：采用专用压装设备只能对一个指针进行装配，装配效率低；无法实时地、精确地控制压指针压力以及无法精确控制指针下边缘至仪表盘的间隙，极易损坏仪表，造成产品报废；或者因压指针压力不足使指针连接不牢固而造成脱落现象，造成产品不合格；或者因对下压坐标点定位不精确而造成仪表损坏。因此，现有的仪表指针装配方法生产的产品质量难以监控，而且生产效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自动化程度高、装配效率高、性能可靠、精度高、成品率高且操作简单的仪表指针装配系统。一种仪表指针装配系统，包括主控系统以及三维运动平台；主控系统包括运动控制系统；主控系统通过运动控制系统控制所述三维运动平台；其特征在于，仪表指针装配系统还包括转盘；转盘上设置有两个用于固定待压指针仪表的压指针工位；转盘上的两个压指针工位交替转动至三维运动平台；待压指针仪表至少包括仪表盘、步进电机、以及仪表指针；仪表指针的指针帽轻轻地套设于步进电机的步进电机轴的上端；三维运动平台包括X运动轴、Y运动轴、Z运动轴、以及压棒头；其中，Z运动轴控制压棒头上下运动；压棒头用于将仪表指针压入步进电机轴；压棒头连接有压力传感器和位移传感器；X运动轴、Y运动轴和Z运动轴分别由第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构控制。采用转盘转动方式，使两个压指针工位轮流交换进入压指针区域进行仪表指针装配，大大缩短了压指针装配的时间，提高了仪表指针装配系统的吞吐量，从而提高仪表指针的装配效率；两个压指针工位共享主控系统的运动控制模块及三维运动平台，充分地利于地系统资源，有效地降低了硬件系统资源的成本；设置压力传感器和位移传感器可控制仪表指针装配过程中的质量，提高仪表指针装配的成品率；利用转盘转动的仪表指针装配方式操作简便，性能可靠。进一步地，压指针工位设置有产品通信模块；所述主控系统通过其总线通信模块与所述压指针工位上的产品通信模块实现通信连接，用于测试所述待压指针仪表的输出状态；所述输出状态表示所述待压指针仪表的正常状态和异常状态。实时测试待压指针仪表的产品好坏，例如仪表的软件版本、产品信息等，能够有效地保证仪表指针装配的质量。进一步地，压力传感器检测所述压棒头作用于所述指针帽的压力值，若所述压力传感器监测到所述压力值过大或过小，则所述三维运动平台立刻停止。进一步地，位移传感器检测指针帽下边缘至仪表盘表面的间隙，若所述位移传感器监测到所述间隙过宽或过窄，则所述三维运动平台立刻停止。进一步地，三维控制平台还设置有一垂直度校验装置；所述垂直度校验装置用于监测所述压棒头在下压过程中的垂直度。进一步地，主控系统还包括声音报警模块，当所述压力传感器或所述位移传感器检测到异常时，所述声音报警模块发出警报。进一步地，压指针工位还设置有用于固定所述待压指针仪表的夹具和夹具控制模块；所述夹具控制模块用于控制所述夹具的夹紧和释放。进一步地，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构均包括伺服电机和丝杆。进一步地，压棒头下压的速度为1cm/s。本专利技术的仪表指针装配系统自动化程度高、装配效率高、性能可靠、精度高、成品率高且操作简单。附图说明图1为一实施例的仪表指针装配系统的立体图。图2为一实施例的三维运动平台的立体图。图3为一实施例的三维运动平台及转盘的立体图。图4为一实施例的压指针工位的立体图。附图标记说明：机架主体1，工作台11，三维运动平台2，X运动轴21，Y运动轴22，Z运动轴23，压棒头24，转盘3，转盘驱动机构31，压力传感器4，位移传感器5，压指针工位7，压块71，气缸72。具体实施方式下面将结合具体实施例及附图对本专利技术仪表指针装配系统作进一步详细描述。如图1至图4所示，一较佳实施例中，本专利技术的仪表指针装配系统包括机架主体、主控系统、三维运动平台及转盘。主控系统包括主控模块、运动控制模块、总线通信模块、串口通信模块以及DIO（Digitalinandout，数字输入输出）模块。其中，主控系统通过运动控制模块控制三维运动平台的运动。三维运动平台设置于机架主体的上部。机架主体的工作台形成有一压指针区域。三维运动平台设置于该压指针区域上方，进行压指针的操作。三维运动平台包括X运动轴、Y运动轴和Z运动轴。其中，以垂直于工作台平面的方向为Z运动轴运动的Z方向，X运动轴运动的X方向和Y运动轴运动的Y方向分别与Z方向垂直，且X方向和Y方向相互垂直。X运动轴、Y运动轴和Z运动轴分别由第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构控制。第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构均包括丝杆和伺服电机。通过伺服电机控制丝杆的运动，从而带动X运动轴、Y运动轴或Z运动轴的运动。在Z运动轴下方设置有一压棒头。压棒头连接有压力传感器和位移传感器。主控系统通过串口通信模块获取压力传感器和位移传感器的信号。因此，三维运动平台可以控制压棒头在X方向、Y方向和Z方向的精准运动。转盘设置于机架主体的工作台上。转盘大致形成为圆盘形。转盘与一转盘驱动机构相连接，转盘驱动机构用于控制转盘的旋转。在转盘上设置有两个压指针工位，在此，分别定义为第一压指针工位和第二压指针工位。第一压指针工位和第二压指针工位设置于同一直径方向上。第一压指针工位和第二压指针工位交替转动至上述压指针区域。第一压指针工位和第二压指针工位的结构相同。如图4所示，为压指针工位的立体图。压指针工位包括用于固定待压指针仪表的夹具以及夹具控制模块。优选地，夹具为分布于压指针工位四角的四个压块。夹具控制模块用于控制夹具对待压指针仪表的固定和释放。优选地，夹具控制模块为气缸。每一气缸控制一个压块的上下运动和旋转运动。主控系统通过DIO模块控制压指针工位的夹具状态、显示待压指针仪表的输出状态以及监测压指针工位是否进入压指针区域。另外，上述两个压指针工位均还设置有产品通信模块，主控系统通过总线通信模块与压指针工位的产品通信模块相连接，能够获取待压指针仪表的输出状态。待压指针仪表的输出状态包括正常状态和异常状态。通常，主控系统为工业控制计算机，计算机中安装了通信板卡，计算机通过通信板卡给待压指针仪表发送指定命令，待压指针仪表通过产品通信模块向计算机反馈响应，则表示待压指针仪表处于正常状态；若待压指针仪表无法反馈响应，则表示待压指针仪表处于异常状态。实时待压指针仪表的质量好坏，能够有效地保证仪表指针装配的质量。待压指针仪表为仪表半成品，至少包括仪表盘、步进电机、以及仪表指针。其中，步进电机位于仪表盘下方，步进电机轴穿过仪表盘伸出至仪表盘上方，仪表指针的指针帽轻轻地套设于步进电机轴的上端。进一步地，三维控制平台还设置有一垂直度校验装置，用于监测压棒头在下压过程中的垂直度，从而保证仪表装配的精确度，避免损坏仪表。下面具体介绍本专利技术的仪表指针装配系统的工作过程。步骤1，对仪表指针装配系统进行初始化，包括对产品供电电源、串本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仪表指针装配系统，包括主控系统以及三维运动平台；所述主控系统包括运动控制系统；所述主控系统通过运动控制系统控制所述三维运动平台；其特征在于，所述仪表指针装配系统还包括转盘；所述转盘上设置有两个用于固定待压指针仪表的压指针工位；所述转盘上的两个压指针工位交替转动至所述三维运动平台；所述待压指针仪表至少包括仪表盘、步进电机、以及仪表指针；所述仪表指针的指针帽轻轻地套设于所述步进电机的步进电机轴的上端；所述三维运动平台包括X运动轴、Y运动轴、Z运动轴、以及压棒头；其中，所述Z运动轴控制所述压棒头上下运动；所述压棒头用于将所述仪表指针压入所述步进电机轴；所述压棒头连接有压力传感器和位移传感器；所述X运动轴、Y运动轴和Z运动轴分别由第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构控制。

【技术特征摘要】
1.一种仪表指针装配系统，包括主控系统以及三维运动平台；所述主控系统包括运动控制系统；所述主控系统通过运动控制系统控制所述三维运动平台；其特征在于，所述仪表指针装配系统还包括转盘；所述转盘上设置有两个用于固定待压指针仪表的压指针工位；所述转盘上的两个压指针工位交替转动至所述三维运动平台；所述待压指针仪表至少包括仪表盘、步进电机、以及仪表指针；所述仪表指针的指针帽轻轻地套设于所述步进电机的步进电机轴的上端；所述三维运动平台包括X运动轴、Y运动轴、Z运动轴、以及压棒头；其中，所述Z运动轴控制所述压棒头上下运动；所述压棒头用于将所述仪表指针压入所述步进电机轴；所述压棒头连接有压力传感器和位移传感器；所述X运动轴、Y运动轴和Z运动轴分别由第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构控制。2.根据权利要求1所述的仪表指针装配系统，其特征在于，所述压指针工位设置有产品通信模块；所述主控系统通过其总线通信模块与所述压指针工位上的产品通信模块实现通信连接，用于测试所述待压指针仪表的输出状态；所述输出状态表示所述待压指针仪表的正常状态和异常状态。3.根据权利要求1所述的仪表指针装配系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫辉，林振国，黄儒平，林梓佳，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44