一种用于测试工装的双缸气动电磁阀联动控制系统及方法与流程

1.本发明涉及自动化机械领域，具体是指一种用于测试工装的双缸气动电磁阀联动控制系统及方法。


背景技术：

2.在现有的传统电路板测试工装中，多数还停留在使用手动按压式的方法按压测试夹具，以便载板台上的待测电路板和测试针进行有效接触。在批量测试电路板的应用场合中，此方式显得较为落后，在含有电路板接插件测试的场合中，特别是车载产品的ecu(electronic control unit)电路板，人工还需要二次操作接插件按压夹具，长时间作业下较消耗人力而效率低下。
3.公开号为cn208224439u的中国实用新型公开了一种电路板检测装置，其技术方案要点是：包括底座，设置在底座上的载物台，设置在底座上位于载物台正上方的压板，设置在底座上位于载物台的正下方的安装板，底座和安装板之间连接有的气缸，安装板上设有多个的总探针，总探针包括与安装板相连接的支撑架、设置在支撑架上端的按压块以及周向设置于按压块四周的多个支探针，支探针电连接在一起。当气缸推动安装板上升时总探针接触电路板时，按压块可以抵接电路板的按键，支探针与按键四周的电路抵触，然而该电路板检测装置检测精度低，按压力度不均衡。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种检测精度高、使按压力度均衡的用于测试工装的双缸气动电磁阀联动控制系统及方法。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种用于测试工装的双缸气动电磁阀联动控制系统，包括相连的气动电磁阀双联制动控制模块、安全制动急停控制模块以及防误触控制模块，所述气动电磁阀双联制动控制模块包括相连的模块输入端和第一信号翻转控制模块，所述第一信号翻转控制模块连接有第一缓冲器和第二反相器，所述第一缓冲器与二输入或门的一输入端连接，所述二输入或门的另一输入端依次连接有第一反相器和第一驱动开关，所述二输入或门的输出端连接有依次相连的第一电磁阀驱动器、延迟驱动模块、第一电磁阀和第一气缸，所述第二反相器连接有三态门，所述三态门一端连接有第二驱动开关，三态门另一端依次连接有第二电磁阀驱动器、第二电磁阀和第二气缸。
7.进一步的，所述安全制动急停控制模块包括急停开关模块，所述急停开关模块分别关联软件接口、硬件接口、安全电源和第二信号翻转控制模块，所述第二信号翻转控制模块连接有异或输出控制器和输出锁定组件。
8.进一步的，所述防误触控制模块设置有二输入与门，所述二输入与门连接有第一启动键和第二启动键。
9.进一步的，所述第一气缸连接有第一开关，所述第二气缸连接有第二开关，所述第
一开关为常开开关，所述第二开关为常闭开关。
10.进一步的，所述软件接口内设置有第三开关，硬件接口内设置有第四开关，安全电源内设置有第五开关，第三开关、第四开关和第五开关均为常闭开关。
11.进一步的，所述双缸气动电磁阀联动控制系统还包括相连的第一开始按钮、第二开始按钮和指示灯组，所述指示灯组包括测试成功指示灯和测试失败指示灯。
12.一种用于测试工装的双缸气动电磁阀联动控制方法，包括以下步骤：
13.步骤一、模块输入端输入控制脉冲，控制脉冲作用于第一信号翻转控制模块；
14.步骤二、定义h表示高电平，l表示低电平，当第一信号翻转控制模块输出为h时，启动电磁阀联动控制，此时第一缓冲器导通，通过二输入或门开启第一电磁阀驱动器，从而制动第一气缸；
15.步骤三、第一气缸受第一电磁阀控制下压，第一开关闭合时，第二驱动开关响应并输出h，第一反相器输入为h，则输入l控制三态门的输出处于高阻态，第二电磁阀驱动器开启第二电磁阀并且制动第二气缸；
16.步骤四、当第二气缸下压至第二开关断开时，第一驱动开关响应输出l，并通过第一反相器输出h至二输入或门，二输入或门输出h，第一电磁阀处于启动状态，此时第一电磁阀和第二电磁阀均处于启动状态；
17.步骤五、控制第二气缸先回退，再控制第一气缸回退。
18.进一步的，所述回退包括以下步骤：
19.步骤a、当第一信号翻转控制模块接收到一次脉冲信号时，输出从h翻转至l，第二驱动开关输出l至第二电磁阀驱动器，此时第二电磁阀关断，第二气缸收缩回退；
20.步骤b、第二气缸回退归位时，第二开关重新闭合，第一驱动开关输出h，并经过第一反相器输出l至二输入或门，二输入或门输出l控制第一电磁阀驱动器关断第一电磁阀，延迟驱动模块延迟第一电磁阀的关断。
21.本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：
22.本发明的双缸气动电磁阀联动控制系统可以使按压电路板的力度稳定，代替手动按压测试夹具的方式，减少人工操作，并且设置安全制动急停控制模块和防误触控制模块，检测精度高，提高测试效率、安全性和稳定性，延长电路板的使用寿命，本发明的双缸气动电磁阀联动控制方法通过利用第二气缸和第一气缸先后退回的顺序，可以防止待测板测试夹具接插件发出失败或出现待测板拉扯的情况，减少了因人工误触按钮导致气缸制动的现象以及提供急停死锁功能，保证了工人在生产测试过程中的安全性。
附图说明
23.图1为双缸气动电磁阀联动控制系统示意图；
24.图2为双缸气动电磁阀联动控制系统启动控制过程图；
25.图3为双缸气动电磁阀联动控制系统启动状态图；
26.图4为双缸气动电磁阀联动控制系统回退控制过程图；
27.图5为安全制动急停控制模块图；
28.图6为防误触控制模块图；
29.图7为按钮结构示意图；
30.图8为双缸气动电磁阀联动控制方法步骤图。
具体实施方式
31.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本发明的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
34.如图1、图5、图6所示，一种用于测试工装的双缸气动电磁阀联动控制系统，包括相连的气动电磁阀双联制动控制模块、安全制动急停控制模块以及防误触控制模块，气动电磁阀双联制动控制模块包括相连的模块输入端1和第一信号翻转控制模块2，第一信号翻转控制模块2连接有第一缓冲器3和第二反相器17，第一缓冲器3与二输入或门6的一输入端连接，二输入或门6的另一输入端依次连接有第一反相器5和第一驱动开关4，二输入或门6的输出端连接有依次相连的第一电磁阀驱动器11、延迟驱动模块7、第一电磁阀8和第一气缸9，第二反相器17连接有三态门16，三态门16一端连接有第二驱动开关18，三态门16另一端依次连接有第二电磁阀驱动器12、第二电磁阀15和第二气缸13。
35.第一电磁阀8和第二电磁阀15的通断均由模块输入端1的控制脉冲控制，控制脉冲作用于第一信号翻转控制模块2，每当输入一次控制脉冲，第一信号翻转控制模块2捕获一次上升沿，低电平切换到高电平，则输出信号进行一次翻转，高电平翻转至低电平，或低电平翻转至高电平，并维持，待下一次可知脉冲输入才会再进行一次翻转。
36.如图5所示，安全制动急停控制模块包括急停开关模块26，急停开关模块26分别关联软件接口19、硬件接口28、安全电源24和第二信号翻转控制模块21，第二信号翻转控制模块21连接有异或输出控制器22和输出锁定组件211，,急停开关模块26内设置有第六开关25，在实际的生产测试过程中，可能会有待测板不良导致上电异常烧毁，人工操作性失误导致气缸制动时，对工人造成可能性的工伤事件发生以及其他生产安全情况发生。所以对于测试工装的自动化结构控制组件，如气缸等需要有相关的紧急安全保护机制以防止安全事件发生或进一步恶化。安全电源24主要指可能引起安全事件或者由于发生安全事件时可能会对事件进一步恶化的供电设备。软件接口19和硬件接口28主要对上位机或者硬件(按钮等)提供输入控制通路，两路控制输出的基本条件是某一控制周期内，有且只有一路接口输出控制信号，即在实际的控制流程中，可选择采用软件控制或者选择硬件控制。当急停开关模块26被人工制动时，软件接口19、硬件接口18以及安全电源24会被同时切断，并且通过输出锁定组211对第二信号翻转控制模块21的输出锁死在输出l的状态，即关闭气缸制动状
态。以此保证所有的可控制组件失效，从而避免一些生产安全事件的发生和恶化。
37.如图6所示，防误触控制模块设置有二输入与门31，二输入与门31连接有第一启动键29和第二启动键30，使用双路按钮通过与逻辑输入方式进行防误触控制，如下图6所示，有且仅当第一启动键29和第二启动键30均被按下时，才可以进一步触发输出控制脉冲。
38.第一气缸9连接有第一开关10，第二气缸13连接有第二开关14，第一开关10为常开开关，第二开关14为常闭开关。软件接口19内设置有第三开关20，硬件接口28内设置有第四开关27，安全电源24内设置有第五开关23，第三开关20、第四开关27、第五开关23和第六开关25均为常闭开关。
39.如图7所示，双缸气动电磁阀联动控制系统还包括相连的第一开始按钮32、第二开始按钮35和指示灯组，指示灯组包括测试成功指示灯33和测试失败指示灯34，第一开始按钮32和第二开始按钮35控制方式在实际的生产测试环境中，即使因为人工导致的单个按钮的误触，也不会造成工装的自动化结构部件的制动。所以在工装设计时，对第一开始按钮32和第二开始按钮35的放置位置则有一定的结构性要求，即第一开始按钮32和第二开始按钮35在工装上的放置位置需要尽可能互相远离，尽可能减少两个按钮同时被按压的风险，测试工装精准，测试成功，测试成功指示灯33会亮起；测试失败，测试失败指示灯34会亮起。
40.如图8所示，一种用于测试工装的双缸气动电磁阀联动控制方法，包括以下步骤：
41.步骤一、模块输入端1输入控制脉冲，控制脉冲作用于第一信号翻转控制模块2；
42.步骤二、定义h表示高电平，l表示低电平，当第一信号翻转控制模块2输出为h时，启动电磁阀联动控制，此时第一缓冲器3导通，通过二输入或门6开启第一电磁阀驱动器11，从而制动第一气缸9；
43.步骤三、如图2所述，第一气缸9受第一电磁阀8控制下压，第一开关10闭合时，第二驱动开关18响应并输出h，第一反相器5输入为h，由于第二反相器17输入为h，则输入l控制三态门的输出处于高阻态16，此时三态门16为高阻态，相当于输出对外部断开，所以第二驱动开关18输出h信号可以控制第二电磁阀驱动器12开启第二电磁阀15并且制动第二气缸13；
44.步骤四、如图3所示，当第二气缸13下压至第二开关14断开时，第一驱动开关4响应输出l，并通过第一反相器5输出h至二输入或门6，二输入或门6输出h，第一电磁阀8处于启动状态，此时第一电磁阀8和第二电磁阀15均处于启动状态；
45.步骤五、控制第二气缸13先回退，再控制第一气缸9回退。
46.第一开关10和第二驱动开关18有联动控制关系，第二开关14和第一驱动开关4有联动控制关系。
47.如图4所示，回退包括以下步骤：
48.步骤a、当第一信号翻转控制模块2接收到一次脉冲信号时，输出从h翻转至l，第二反相器17输出为h控制三态门16导通，三态门16输出l，第二驱动开关18与三态门16的输出构成线性关系，第二驱动开关18输出l至第二电磁阀驱动器12，此时第二电磁阀15关断，第二气缸13收缩回退；
49.步骤b、第二气缸13回退归位时，第二开关14重新闭合，第一驱动开关4输出h，并经过第一反相器5输出l至二输入或门6，第一信号翻转控制模块2输出为l，经过第一缓冲器3输出l至二输入或门6，则二输入或门6达成输出输出l条件，控制第一电磁阀驱动器11关断
第一电磁阀8，延迟驱动模块7延迟第一电磁阀8的关断。
50.第一电磁阀8中设立延迟驱动模块7，所以第一电磁阀8会延迟关断，所以在第二气缸13收缩回退时，第一电磁阀8不会立即关断，制动第一气缸9收缩。等到设定的延时时间后，第一气缸9收缩回退归位，整个控制过程回到初始状态。
51.通常第一气缸9用于按压待测板测试夹具，第二气缸13会用于按压接插件夹具，所以在回退过程中，第二气缸13需要优先回退收缩，待第二气缸13收缩归位时，第一气缸9才开始进行回退收缩。这是为了避免在第二气缸13收缩回退时，未将待测板的接插件完全拔出，而第一气缸9收缩回退松开按压待测板测试夹具导致接插件拔出失败或出现待测板拉扯的情况，具体的气缸制动结构及过程示意如下图4所示。
52.本发明的使用原理如下：
53.通过双气缸电磁阀联动，利用第一气缸9按压待测板测试夹具，第二气缸13按压接插件夹具，利用控制脉冲作用于第一信号翻转控制模块2，当第一信号翻转控制模块2输出为h时，启动电磁阀联动控制，导通第一缓冲器3，通过二输入或门6开启第一电磁阀驱动器11，从而制动第一气缸9；第一气缸9受第一电磁阀8控制下压，第一开关10闭合时，第二驱动开关18响应并输出h，第一反相器5输入为h，由于第二反相器5输入为h，则输入l控制三态门的输出处于高阻态16，此时三态门16为高阻态，相当于输出对外部断开，所以第二驱动开关18输出h信号可以控制第二电磁阀驱动器12开启第二电磁阀15并且制动第二气缸13；当第二气缸13下压至第二开关14断开时，第一驱动开关4响应输出l，并通过第一反相器5输出h至二输入或门6，二输入或门6输出h，第一电磁阀8处于启动状态，此时第一电磁阀8和第二电磁阀15均处于启动状态，按压测试夹具流程完成；为进行下一次作业，可控制第二气缸13先回退，再控制第一气缸9回退，整个控制过程回到初始状态。
54.需要说明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都应涵盖在本发明的保护范围内。