汽车新点火线圈自动测试工作站

系统背景 

点火线圈是汽车点火装置的核心部件之一，它安装在发动机上面，产生点火高压并通过高压线到达火花塞，使其产生强烈电火花，点燃混合气体，推动活塞运动。它实际上是一个升压变压器，可以将蓄电池电压转变为几万伏的高压。 
尧零智能曾为客户提供过多套点火线圈测试系统，包括：笔试点火线圈测试台、4 工位点火线圈工作站、6 工位点火线圈工作站等。新一代点火线圈工作站包括9个工位，以自动化流水线的方式，实现了高度自动化的装配、测试、打码、卸件等操作。

系统简介

汽车新点火线圈自动测试工作站的9个工位分别为装件工位、机器人装配工位、二维码扫码工位、测试工位、位置度检测工位、涂润滑脂工位、打码工位、Rework工位、卸件工位。系统应用模块化、系统协调联动、高压屏蔽等技术，实现了点火线圈各项功能、电气性能指标的全面测试，以及各工位之间的流程控制。

1. 1、装件工位：将DUT两部分（未装配件）安放在定制的pallet上，拔动鼠尾开关，放行。
2. 2、装配工位：通过 ABB 机器人完成DUT两部分的装配。机器人上装有气爪，完成DUT、装配与松开动作。此工位前端装有传感器检测DUT是否装配，如果放在pallet上的DUT为已装配件，则直接放行；工位后端配置工业照相机，通过视觉图像的方式判断是否装配到位。 
3. 3、二维码扫码工位：此处扫描DUT上半部分的出厂二维码，并记录此数据。
4. 4、测试工位：完成初级电流，次级电阻，次级电压，次级电流，接地电阻，点火能量，EST电流等项目的测试。其中次级电压高达40kV，应用高压屏蔽技术实现精确测量。（配图：测试工位）
5. 5、位置度检测工位：主要是完成 DUT 位置度检测和电容泄露功能。位置度检测也非常关键，它检测的是点火线圈在发动机上的安装孔位置与大小，如果此项检测有误，将造成其安装脱落，对整车性能造成影响。
6. 6、润滑工位：完成 DUT 涂润滑脂功能，系统配旋转气缸，使得润滑脂更均匀。
7. 打码工位：完成 DUT 激光打码工作。系统采用激光打码机，可清晰打印二维码等内容。另外工位后端配有扫码器，扫描打码内容，并判断打码内容是否正确，实现double check。在数据管理阶段，扫描此二维码，可以得到被测件全部相关信息。
8. 7、Rework工位：即废件工位。系统通过机械手自动将不合格 DUT 连同pallet 一起放入废料桶。废料桶安装有传感器，当数量超过三个后系统自动报警，提示操作员将处理。通过扫描DUT 的二维码，软件自动提取此DUT 的所有测试信息并显示，供rework 使用。
9. 8、卸件工位：完成所有测试后，系统自动卸载 DUT 到下一条流水线，空pallet 自动流入装件工位。

另外，各柜门均安装有安全门锁，确保安全操作。整个过程无需人工干预，高效的同时更避免了由于人工操作错误而造成的错检或漏检。

 特性详解

工作站采用了当今世界上*的模块化、标准化测控技术和产品。系统应用开放的PXI为主控测试平台，通过西门子PLC对设备的运行进行监测与流程控制；软件控制部分LabVIEW与PLC进行实时通信与信号交互。丰富的开发经验辅以优良的配置，造就了兼具可靠性高，性价比优良，实用性强、操作简单、维护方便等特点的高性能系统。

1. 1、整个工作站由9个工位组成，被测件安放在定制的pallet上，通过自动化传送带实现循环式传送；基于PLC逻辑控制系统完成打码机动态打码控制、执行器控制及外部各种传感器数据读取。这种高集成度的自动化流水线不仅节省空间，更*的提高了生产效率。

1. 2、定制pallet与夹具。当传送带到达固定工位后，有气缸固定pallet，然后进行相关测试与装配工作，完成后，继续放行，运转到下一个工位。
2. 3、采用了RFID技术，又称射频识别系统。每个pallet上均装有电子标签（ID Tag），它具有单独的电子编码，附着在物体上标识目标对象；每一个工位上配置RFID解读器(Reader)。标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号同时发送出存储在芯片中的产品信息，完成pallet相关信息的传递与记录。
3. 4、点火线圈对测试指标的要求*，包括高达40kV的次级电压，20A的初级电流等，为保证测试精度，以往需要在不同的工位上分别实现各项指标的测试；新工位站，升级了高压屏蔽与系统隔离技术，不仅在一个工位上实现全部基础测试内容（点火计数，初级电流、次级电压、次级电阻、接地电阻），还增加了点火能量、EST电流等测试项。

（测试指标） 

1. 5、系统气动控制部分采用分布式设计，所有阀岛与传感器采用profilbus总线方式与PLC通讯，进行控制与采集。简化系统线束，提供系统可靠性。
2. 6、采用高质量的进口气缸和电磁阀，保证了设备各个工位的机械手位置的准确；采用*的伺服电机对各个工位控制，保证了Pallet与DUT在各个工位轮换精准。
3. 7、数据管理与溯源：
   1. 1、安装在pallet上的RFID电子标签可以实现流转信息的记录，PLC通过总线组态通讯，得到pallet在各个工位上的所有信息，并以此为依据，实时控制相应工位进行动作。
   2. 2、另外，还可以通过扫描每个被测件上的二维码，对所有被测件的信息进行查询与统计，实现数据溯源。

系统构成

小结

本系统结合了测试与工业自动化的优势，可以实现自动运行；经过后期的整体联调，可达到9秒的生产节拍，有效提高生产效率。