汽車電子儀表以最直觀的形式反映汽車所有關(guān)鍵性狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息。對于汽車儀表指針顯示出的關(guān)鍵控制量的準確性和及時性更是有著極高要求,直接影響到駕駛員駕駛的舒適性甚至安全性。所以,我國汽車儀表行業(yè)對于指針安裝技術(shù)有更多的關(guān)注和研發(fā)力度。提升國產(chǎn)汽車儀表科技含量和工藝水平的同時,也作為產(chǎn)品可靠地質(zhì)量保障。首先針對原材料成本降低,導(dǎo)致的指針和電機在安裝時所遇到關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)配合問題,提出了實際可行的解決辦法。確定了表針去除連接內(nèi)柱外部最低面高過表盤背光板,并低于電機對指針慣性牽引扭矩能帶動的最低深度為指針安裝深度的合理選取標(biāo)準。為滿足安裝深度精確定位的需求,采用PLC伺服精確定位系統(tǒng)作為行程控制的基礎(chǔ),提出了將負反饋自動定位糾偏算法應(yīng)用于行程控制的設(shè)計方案,以保證儀表指針安裝深度要求。通過分析實際必要生產(chǎn)環(huán)節(jié),提出汽車儀表指針安裝的最佳裝配方式。其次,為滿足自動判斷安裝過程是否成功,將人為判定的失誤率降到最低,提出了儀表指針壓力自主判定方法的設(shè)計思路。針對儀表電機因接觸力過大而出現(xiàn)繞組受損或接觸力過小引起的指針帶動缺陷問題,研發(fā)了指針安裝壓力監(jiān)控平臺,對指針和電機在實際安裝中的接觸力進行精確控制和監(jiān)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

關(guān)鍵技術(shù)問題解決方案

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-13-2.1.2具體方案設(shè)計根據(jù)功能需求，設(shè)計安裝機整體框架如圖2-2所示。圖2-2安裝機原理示意圖系統(tǒng)大體分為三個主要控制設(shè)計部分，PLC控制部分、上位機控制部分、信號源檢測部分。首先，作為設(shè)備動力主體，需優(yōu)先開發(fā)PLC控制部分，主要設(shè)計目的是為系統(tǒng)提供準確的安裝深度，同時也作為上位機的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集來源和信號源的流程控制器。該部分相當(dāng)于系統(tǒng)的中樞，控制伺服電機帶動機械結(jié)構(gòu)，將儀表指針安裝到電機主軸的合適深度范圍內(nèi)。但是結(jié)構(gòu)積累誤差一定會存在，為了減少結(jié)構(gòu)誤差對安裝結(jié)果深度的影響，增加位置控制精度，外置編碼器作為校準位置措施是必須的。在此基礎(chǔ)上開發(fā)安裝深度自學(xué)習(xí)算法，使PLC能通過編碼器反饋數(shù)據(jù)自主調(diào)節(jié)和校準安裝深度[17]。安裝過程中壓力傳感器自身模擬信號的變化直接映射出儀表指針安裝過程中力的變化，將模擬信號傳遞給PLC擴展AD模塊，獲取儀表指針安裝過程原始數(shù)據(jù)值并且通過串口上傳給上位機進行處理[18]。由于PLC控制安裝全流程，在安裝指針之前，控制繼電器對半成品儀表產(chǎn)品經(jīng)行多次上電和斷電，使儀表電機主軸緊密貼合單方向邊緣，以便取得標(biāo)準電器零點。在安裝過程完成后，給上位機反饋結(jié)束信號，上位機給全功能信號源發(fā)送檢測開始報文，檢測完成后，再接收上位機檢測結(jié)束信號，PLC進行收尾動作控制，將儀表接觸固定，送出安裝監(jiān)控區(qū)域。操作者取下半成品儀表產(chǎn)品進行下一步加工。上位機控制部分作為數(shù)據(jù)匯總、分析、儲存中心和操作窗口，需開發(fā)綜合

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-15-度高等特點被廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域；除了上述突出優(yōu)勢外其高速的邏輯運算能力、指令種類多、系統(tǒng)擴展空間大、價格低廉等特色也受到使用者的青睞，而且可編程器本身兼容5種主流通信協(xié)議，使控制部件真正意義上聯(lián)動一體[20]。伺服電機和伺服驅(qū)動器選取ECMA系列和ASD-A2系列：臺達ASDA交流伺服系統(tǒng)以掌握核心的電子技術(shù)為基礎(chǔ)，全系列產(chǎn)品之控制回路均采用高速數(shù)字信號處理器(DSP)，依賴自主增量調(diào)節(jié)、運動平順調(diào)節(jié)的設(shè)計理念配和自主研發(fā)軟件，無壓力完成高速到位、精確定位等行動要求。光學(xué)編碼器選取AH5系列：臺達AH5系列產(chǎn)品的運作原理是通過讀取旋轉(zhuǎn)360度的光電碼，進行格雷碼（Graycode）通信。相較于其他類型的編碼器，其優(yōu)點是由光電碼盤的機械位置決定，無需尋找參考點便可知絕對位置。2.2.2伺服定位系統(tǒng)構(gòu)成伺服電機主軸安裝聯(lián)軸器，帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠牽引結(jié)構(gòu)鋼架，結(jié)構(gòu)架上固定SUNDOO壓力傳感器，構(gòu)成整套動力傳動機構(gòu)[21]。經(jīng)理論計算，電動機主軸旋轉(zhuǎn)一周，傳動機構(gòu)使壓力傳感器動作0.5cm。整個負載對電動機主軸產(chǎn)生極限扭矩為2.1(N·M),選取臺達伺服電動機額定扭矩3.18(N·M)，最大扭矩8.78(N·M)，滿足動力需求。整體控制框架圖如圖2-3所示。圖2-3運動整體控制框架圖PLC伺服精確定位系統(tǒng)想達到的理想控制目的是對位置、速度、轉(zhuǎn)矩、同步的精確控制。PLC作為主要的工業(yè)控制器被應(yīng)用于自動化、信息化領(lǐng)域[22]。


本文編號：3241731