实用全自动汽车怠速马达出厂检测系统_徐中林.pdf
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1、第 卷第期 年月沧州师范学院学报 ,实用全自动汽车怠速马达出厂检测系统徐中林,李铭泽,张萌(沧州师范学院 现代教育技术中心,河北 沧州 ;沧州师范学院 计算机科学与工程系,河北 沧州 ;沧州师范学院 物理与信息工程系,河北 沧州 )摘要:怠速马达在生产过程中的出厂检测环节存在检测速度慢、操作复杂等技术瓶颈,导致产量受限提出一种小型检测系统,采用可编程的 等制作完成,经多次反复检测,坏件检出率为 所设计系统具有价格低廉、开发速度快、稳定性好等优势,为中小型企业自动化生产与检测、降低成本以及提高效率提供了新的思路和方案关键词:全自动怠速马达检测;电喷发动机;编程;状态显示中图分类号:文献标识码:文
2、章编号:()怠速马达是节油型电喷发动机半自动控制的核心部件,其主要作用是调整汽车怠速当前,在我国自主研发的发动机中,怠速马达是消耗比较大的易损件之一很多发动机厂商为了减少维修率,对采购发动机的怠速马达进行了严格的出厂检测,并对该部件调整了最大的损赔比例因此,规范怠速马达的出厂标准以及严格把关成为汽车零部件厂商的当务之急作为汽车厂的零部件供应商,沧州协同机电制造有限公司主打业务是生产汽车专用怠速马达,对于怠速马达的出厂检测标准有着较高的要求,对每个出厂的怠速马达均进行检测,检测率为 其指标和管理要符合汽车行业的 认证体系,此规范完全和 保持一致,但更着重于产品缺陷防范、减少汽车零部件在供应链中容
3、易产生的质量波动和浪费作为和厂家有合作协议的沧州师范学院,提供了一种高效、完善的检测方案,以应对汽车零部件严格的出厂检测,并在检测过程中尽量减少人员参与和干扰,保证产品出厂的一致性和可靠性图怠速马达的内部结构图当前的工作状况与困境在不同的环境温度下,汽油发动机对怠速转速要求不同,环境气温越低,要求发动机的怠速越高,以防止发动机熄火,这个过程则是依靠电子控制单元(,)通过检测温度来控制怠速马达来完成的 怠速马达是一种直线电机,将旋转的转子通过特殊的丝杆转变成直线运动 直线运动的锥形阀,通过了解阀座之间的空气流通截面积,改变了节气门体的旁通空气流量,从而调整了发动机的转速 怠速马达的内部结构如图所
4、示由于怠速马达的体积小巧,结构复杂,多年以来该部件一直被德国博世和西门子垄断最近几年随着电子节气门体的出现,原有的拉线式节气门体逐渐被高档车淘汰,该零部件才趋于国产化 作为国产主力军的厢式货车、面包车等发动机仍然普遍采收稿日期:作者简介:徐中林(),男,河北沧州人,沧州师范学院现代教育技术中心高级实验师,研究方向:电气自动化DOI:10.13834/ki.czsfxyxb.2023.01.006用拉线式节气门体,每一个拉线式节气门体中都会装有一个怠速马达 因此,该部件的国产化仍然有很大的市场需求中国的一些汽车厂商,如长安、东风小康、奇瑞等厂商以及众多 店对该部件的需求仍是非常大怠速马达的内部装
5、配有两个电磁线圈,属于两相四线式步进马达 通过马达转子的旋转,带动一个螺纹间距为 的丝杠做直线运动 驱动装置必须由专用的 控制 在全步四拍推进时,每输出一个脉冲信号,马达前进距离为 ,总位移量极限为,超过 主轴就会从转子中弹出,通常适用范围不超过检测一个新的怠速马达是否满足发动机的要求,必须使用特定的 来驱动,并配合精密的测距工具,才能测量出马达的性能是否达到标准 对于一般的中小企业,在汽车关键零部件国产化的进程中,昂贵的专用检测仪器是中小企业的一项巨大财务负担,检测方法也成为量产的技术瓶颈目前生产此类产品的小型企业采用的方式都是使用一个简易步进马达驱动装置,使用游标卡尺测量出轴头伸缩距离,然
6、后根据表单的数值换算,得出合格与否的结论该方法效率低下,容易引起工人疲劳,有很多器件可能会因为质检员的疲劳疏忽而漏检,混入合格产品包装内,进而产生隐患,造成发动机不能正常工作,给生产厂家带来损失 作为有着多年校企合作经验的沧州师范学院创新团队,设计并制定了一个高效率、低成本的检测方案,经过长达年的检测试用,通过了配套厂商长安汽车、东风小康等严格的技术考核,得到了认可和推广检测系统的工作原理和工作思路图检测装置的设计方框图图为检测装置的设计方框图使用 核心板制作主控电路取代进口的 ,模拟发动机要求输出脉冲信号以及马达的运行方向信号 核心板将脉冲信号提供给专用马达芯片产生两相四线制电流信号,驱动怠
7、速马达运转马达转子的旋转带动丝杆推动直线光栅尺,产生距离信号,经过脉冲输出送往检测仪表检测仪表和 核心板输出的脉冲信号进行对比当指令输出和检测信号一致时,电脑指示绿色发光二极管(,)发光,提示合格,如果马达线圈焊接反、断线、马达转子有毛刺等各种原因导致怠速马达无法转动、转动方向相反、驱动力矩不足等现象,核心板软件会检测到输出脉冲和拾取脉冲不一致 报警系统会点亮红色 并让蜂鸣器发出声音,提示质检员该怠速马达不合格器件选型 选型要求在本系统中,电子控制单元 选用 控制板作为脉冲发生器和方向识别的信号源,并将直线图 主控板图 显示屏光栅尺检测的信号和脉冲计数器产生的开关信号进行实时对比,智能识别怠速
8、马达的工作状况,电脑控制板通过 驱动一个 型液晶来显示当前输出的脉冲信号,怠速马达应该前进的距离精度为 检测系统所选用的 主控板和 显示屏分别如图、图所示图 外围电路图图光栅尺 怠速马达驱动选型怠速马达的驱动为两相四线步进马达,驱动电压为,线圈内阻为,工作电流大小只有 当前,市场上几乎所有专用步进电机驱动器供电电压都为 以上,不能直接使用,需自行设计 在检测系统设计中采用了东芝的 ,该芯片工作电压范围宽,可以在低压 以下工作,外围电路也简单,如图所示 光栅尺以及脉冲计数器怠速马达的运行方式为直线运动,最大行程只有 ,超过这个量程时丝杆会从马达转子中弹出因此选用光栅尺最大量程大于 即可在系统中采
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