毛行標 梁厚超

順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東順德 528300

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多功能插座質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

毛行標 梁厚超

順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東順德 528300

摘 要：介紹了一種新型多功能插座質(zhì)量檢測系統(tǒng)，闡述了該系統(tǒng)在開關(guān)插座行業(yè)中對插座進行質(zhì)量自動檢測的過程，并給出了系統(tǒng)工作流程圖、子系統(tǒng)工作流程圖和電路控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：插座；檢測系統(tǒng)；質(zhì)量檢測

開關(guān)插座行業(yè)近十年發(fā)展速度特別快，年均增長率超過20%。企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，年銷售額超過億元的有15家企業(yè)，超過5千萬元的有36家企業(yè)。這些企業(yè)已具規(guī)模效益，是本行業(yè)的骨干企業(yè)。全國開關(guān)插座共有2 000多家左右。據(jù)統(tǒng)計每年室內(nèi)裝飾工程市場需求量超2 000億，假如以電工行業(yè)占5%計算，也將有100億。（其中高檔30億元，中檔40億，低檔30億元），已形成珠三角、長三角、溫州和北京等幾大生產(chǎn)基地。高、中、低檔次的120，86，118，明裝四種款式。其中118系列以家裝較多，86系列以工程為多，明裝系列在三線城市和農(nóng)村較多，120系列則以浙江為多，并且地區(qū)差異較大。珠三角電工品牌有TCL國際電工、奇勝、朗能、天朗、華藝、雷士、IDV、歐普、松本、錦力、天基等。長三角電工品牌有羅格郎、西門子、松下、西蒙、飛雕、龍勝泰力、正泰、豪意等。其中不少中國電工企業(yè)做得風生水起，涌現(xiàn)了諸如TCL國際電工、松本、朗能、鴻雁、飛雕等一大批著名電工國內(nèi)品牌。然而2 000家多開關(guān)廠的產(chǎn)品質(zhì)量可謂良莠不齊，特別是那些小型企業(yè)，在激烈的市場競爭環(huán)境中，既沒有優(yōu)秀完整的管理隊伍，也沒有先進的生產(chǎn)設(shè)備，又面臨不斷攀升的勞動力成本的壓力，怎么保證產(chǎn)品的品質(zhì)，降低成本，提高企業(yè)利潤是許多企業(yè)管理者面臨的一個嚴峻考驗。

1 五孔插座的行業(yè)質(zhì)量標準

1.1 手感測試

不能出現(xiàn)通規(guī)插入及拔出不順暢，止規(guī)能插入的現(xiàn)象。

1.2 產(chǎn)品防單極插入測試

（1）插頭不應(yīng)插入插座內(nèi)插孔里，使用標準的單插片插頭，施加到保護門上。

（2）使用的20 N力度探針，不應(yīng)接觸到帶電部件為之合格，探針施加到保護門最不利的位置，在同一位置依次在不同的方向施加，施加力度維持20 N，每個方向施加的時間5 s；探針不應(yīng)旋轉(zhuǎn)。

（3）使用的1 N力度探針，不應(yīng)接觸到帶電部件為之合格；將探針施加到保護門最不利的位置，在同一位置依次在不同的方向施加，施加力度維持1 N，每個方向施加的時間5 s，探針不應(yīng)旋轉(zhuǎn)。

（1）10 A～16 A三插單極地極標準值為5 N～15 N。

（2）10 A～16 A三插單極L/N極標準值為7 N～15 N。

（3）10 A～16 A三插多極標準值為30 N～50 N。

2 系統(tǒng)方案設(shè)計

五孔插座多功能測試系統(tǒng)是二三型插座生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品在線測試設(shè)備，可實現(xiàn)二三型插座在生產(chǎn)過程中的撥出力測試、短路檢測、通斷檢測、擋板及其彈簧漏裝的檢測，填補了二三型插座生產(chǎn)過程自動測試設(shè)備的空白。

圖1 多功能測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

多功能測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。多功能測試系統(tǒng)由機械傳導(dǎo)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、觸摸屏輸入顯示系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)4個功能模塊構(gòu)成，各功能模塊的組成作用分述如下。

機械傳導(dǎo)系統(tǒng)由機架、送料機構(gòu)、導(dǎo)通測試機構(gòu)、拔力測試機構(gòu)以及保護門漏裝測試機構(gòu)五部分組成，完成待檢產(chǎn)品的送入、測試和已測產(chǎn)品的分檢輸出工作。

電控系統(tǒng)由傳感器、AD轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動電路以及主控電路四部分組成，完成位置信號的檢測和力敏傳感器信號的檢測、放大與轉(zhuǎn)換后送主控電路處理，然后經(jīng)驅(qū)動電路輸出各種信號。

夏商周時期的陶瓷作品多作為日常生活用品而存在和發(fā)展的，直到宋朝時期才逐漸的作為陳設(shè)出現(xiàn)于空間之中，然后經(jīng)歷了元明清的不斷變化發(fā)展之后，幾乎成為了生活中最為常見與平常的陳設(shè)物品。陶藝對工藝技法、形態(tài)、釉色等都有十分嚴格的要求，它是被視作一種品味和地位的代表，一般涵蓋了花瓶、文具、瓷板畫等器物，它們在空間陳設(shè)中起著重要的作用。

輸入顯示系統(tǒng)采用大型號觸摸屏，可以完成系統(tǒng)參數(shù)的輸入、測量數(shù)據(jù)的顯示、運動部件的調(diào)試及傳感器參數(shù)的檢查校驗等工作。

電源系統(tǒng)為各功能模塊提供220 V交流、+24 V直流和+5V 直流電能。

3 硬件電路設(shè)計

3.1 硬件電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，電控系統(tǒng)由傳感器、AD轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動電路和主控電路四部分組成，完成位置信號的檢測和壓力傳感器信號的檢測、放大與轉(zhuǎn)換后送主控電路處理，然后經(jīng)驅(qū)動電路輸出各種信號。

圖2 多功能測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

3.2 主控電路

主控電路如圖3所示，選擇MSP430F149IPM作為控制芯片，MSP430F149IPM具有超低功耗、系統(tǒng)工作穩(wěn)定、處理能力強大、具有豐富的片內(nèi)外圍模塊、方便高效的開發(fā)環(huán)境等特點。

圖3 主控CPU電路

3.3 電源電路

電源電路如圖4所示，電源電路由開關(guān)穩(wěn)壓電路提供+24 V和+5 V兩路直流電輸入，經(jīng)隔離、濾波、穩(wěn)壓后向電控系統(tǒng)提供+24 V、+5 V、3.3 V三路直流電源。

圖4 電源電路

3.4 壓力傳感器電路

壓力傳感器電路如圖5所示，壓力傳感器電路由J4口輸入壓力傳感器轉(zhuǎn)換輸出的電信號，經(jīng)由AD1電路模塊中的信號放大電路放大后送模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出12位的數(shù)字信號送主控電路。

圖5 壓力傳感器模塊

3.5 位置傳感器電路

位置傳感器電路如圖6所示，位置傳感器電路的功能是把氣缸工作位置通過磁感應(yīng)開關(guān)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的邏輯電平送到主控電路，使氣缸按預(yù)定的要求動作以控制機械傳導(dǎo)系統(tǒng)的運動。

圖6 位置傳感器電路

3.6 外設(shè)驅(qū)動電路

外設(shè)驅(qū)動電路如圖7所示。外設(shè)驅(qū)動電路由8位輸出鎖存移位寄存器74LS595和兩片L298N電機驅(qū)動芯片組成，電路由主控電路提供控制信號，經(jīng)由兩片L298N電路組成的功率放大后輸出信號分別控制氣缸和電機的工作。

圖7 外設(shè)驅(qū)動電路

3.7 RS232顯示系統(tǒng)

RS232串口電路如圖8所示。RS232是一個串行通信接口電路，電路的作用是把TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平，可以實現(xiàn)雙工通信。輸入顯示系統(tǒng)如圖9所示，輸入顯示系統(tǒng)采用大型號觸摸屏，可以完成系統(tǒng)參數(shù)的輸入、測量數(shù)據(jù)的顯示、運動部件的調(diào)試及傳感器參數(shù)的檢查校驗等工作，是系統(tǒng)人機對話的主要途徑。

圖8 RS232串口電路

圖9 輸入顯示系統(tǒng)

4 系統(tǒng)程序設(shè)計

程序流程如圖10所示，設(shè)備有3種運行狀態(tài)：暫停、自動運行、調(diào)試；其中調(diào)試包括：在屏幕上控制設(shè)備各個部件的基本動作，顯示壓力傳感器的實時值，插拔一次獲取最大力值。可通過屏幕切換3種狀態(tài)（如圖10所示）。

圖10 程序主流程圖

5 結(jié)束語

面臨不斷攀升的勞動力成本的壓力，怎么保證產(chǎn)品的品質(zhì)，降低成本，提高企業(yè)利潤是許多企業(yè)管理者面臨的一個嚴峻考驗。多功能插座質(zhì)量檢測系統(tǒng)的開發(fā)，有效地替代了目前中小開關(guān)插座生產(chǎn)企業(yè)中質(zhì)量手工檢測環(huán)節(jié)，在企業(yè)生產(chǎn)實際應(yīng)用中，不僅提高了產(chǎn)品品質(zhì)，還提高了生產(chǎn)效率，目前在全國上百家企業(yè)應(yīng)用，獲得了良好的效益。

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Design of Multi-socket Quality Inspection System

Mao Xingbiao， Liang Houchao
Shunde Vocational and Technical College， Shunde， 528300， China

Abstract:This paper introduces a new multi-socket quality inspection system and describes the workfow of this system，The fow charts of the system ， subsystems and circuit control system are provided in this paper.

Key words:socket； detection system； mass detection

收稿日期：2015-12-01

作者簡介：毛行標，本科，講師。梁厚超，本科，副教授。

基金項目：多功能開關(guān)在線檢測關(guān)鍵技術(shù)研究（編號：2015-KJZX135）。