1,、引 言

　　現(xiàn)代汽車測試系統(tǒng)復(fù)雜而龐大，在單一工位上,，需要測試控制的參量往往多達(dá)幾十個(gè),。汽車連桿三工位螺母自動(dòng)扳緊的檢測是這個(gè)繁雜系統(tǒng)的一部分，它是在大批量生產(chǎn)汽車減震器,，組裝活桿時(shí),，將其頭部的螺母擰緊到標(biāo)準(zhǔn)力矩后，將活塞桿頭部鋤緊使螺母鎖緊力保持不變的專用設(shè)備,。在舊有的系統(tǒng)中,，經(jīng)常是由占地面積極大的測試設(shè)備實(shí)現(xiàn)單一參量的測控。例如,，改制前的三工位自動(dòng)扳緊檢測儀器,，需一個(gè)大機(jī)柜，面板上設(shè)置有許多按鈕（如：起動(dòng),、測試,、打印等）和信號(hào)燈顯示器，操作復(fù)雜,，功能單一,。虛擬化后的測試儀器，只需一臺(tái)帶有內(nèi)置式DAQ卡的PC機(jī),，所有的功能鍵,、顯示器、曲線都可以在CRT顯示器上重構(gòu),。其操作簡單,，用戶可以方便地增、減模塊,，進(jìn)行重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足新的測試要求,，既不丟失已有的硬件和軟件資源，又能滿足經(jīng)常變化的測試要求,。

2,、汽車連桿三工位螺母自動(dòng)扳緊沖棚裝置系統(tǒng)

　　連桿三工位螺母自動(dòng)扳緊沖鋤裝置是以氣動(dòng)為動(dòng)力源，由電氣閥控制氣缸的運(yùn)動(dòng),，到達(dá)工作工位后,，由微機(jī)自動(dòng)控制螺母扳緊,。整個(gè)設(shè)備為三工位回轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)。第一工位為人上料,、下料,，第二工位為擰緊螺母，第三工位為沖銷活塞桿頭部,。三個(gè)工位相位差為120度,，由轉(zhuǎn)臺(tái)汽缸帶動(dòng)三個(gè)工位之間的轉(zhuǎn)換。其具體的技術(shù)指標(biāo)為：
?。?）生產(chǎn)節(jié)拍為0.25分鐘,。
?。?）擰緊最大扭矩為15N.m,，要求扳緊扭矩在10～15N.M范圍內(nèi)無級(jí)可調(diào)，精度在±2.5范圍內(nèi),。

?。?）在扳緊扭矩從8N.m到達(dá)15N-m過程中轉(zhuǎn)過的角度應(yīng)相對恒定。在扭矩為5N.m時(shí)光點(diǎn)編碼器開始記數(shù),，當(dāng)扭矩到達(dá)12N.m時(shí),，轉(zhuǎn)過的角度為5度，即為合格,。

　　在實(shí)際操作中,，有時(shí)會(huì)有鐵屑等雜質(zhì)滲入螺紋，造成誤差,，導(dǎo)致次品的產(chǎn)生,。因此我們提出扭矩一轉(zhuǎn)角復(fù)合控制法，在擰緊到克服了表面凹凸不平,，并承受一定的扭矩后,，再擰過一定轉(zhuǎn)角，以提高產(chǎn)品質(zhì)量,。
　　在擰緊過程中,，如何控制主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定是準(zhǔn)確測量擰緊力矩的關(guān)鍵。本系統(tǒng)采用了帶PWM調(diào)速裝置的直流電機(jī),，即脈沖寬度調(diào)制式,。
　　同時(shí)在主軸上安裝光電編碼器，以測得主軸擰緊螺母時(shí)轉(zhuǎn)過的角度,，保證產(chǎn)品質(zhì)量,。
3、虛擬化測試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
　虛擬儀器的誕生,，將傳統(tǒng)的以硬件為主的儀器改為以軟件為主的儀器,，從而在數(shù)據(jù)計(jì)算,，結(jié)果顯示，生產(chǎn)力的提高等方面得到了巨大的改進(jìn),。

　汽車連桿三工位螺母自動(dòng)扳緊沖鉚裝置的虛擬化改進(jìn)設(shè)計(jì)采用了基于PC機(jī),，與內(nèi)置式數(shù)據(jù)采集卡位分辨率的模擬輸出，可進(jìn)行模擬/數(shù)字觸發(fā),，具有十個(gè)可編程的功能輸入端口,。
　系統(tǒng)采用NI公司的Labwindows/CVI作為軟件開發(fā)平臺(tái)，它建立在開放式軟件體系結(jié)構(gòu)之上,，以工程（plug一in DAQ）相配合的方案,，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與處理。計(jì)算機(jī)與DAQ系列產(chǎn)品相結(jié)合,，可進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和過程控制,。在生產(chǎn)過程中我們再也無須由人工記錄數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸入分析或顯示程序中,，內(nèi)置式DAQ與適當(dāng)?shù)能浖嗯浜?，可自?dòng)實(shí)現(xiàn)這些功能。內(nèi)置式DAQ方案設(shè)計(jì)主要使用一塊插在PC機(jī)機(jī)箱內(nèi)部的DAQ板,，使用軟件對整個(gè)測量過程以及實(shí)際的模擬/數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理,。典型的DAQ板包括一個(gè)或多個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（Converts），數(shù)字I/O口,，和記數(shù)/定時(shí)回路,。這些組成元件是計(jì)算機(jī)與實(shí)際的模擬量，數(shù)字量和定時(shí)I/O信號(hào)之間的界面,，為我們讀寫處理數(shù)據(jù)提供了方便,。

　　在本系統(tǒng)中，我們選用NI公司的AT-MIO-16E-2作為內(nèi)置式DAQ板,，其主要的性能指標(biāo)為：16個(gè)單端,，8個(gè)差分模擬量輸入，12位采樣精度,，采樣速率達(dá)500kS/s,，各通道增益與量程相互獨(dú)立；2通道,，12文件為主題框架,，將C++源文件，頭文件,，庫文件,，目標(biāo)模塊，用戶界面文件，動(dòng)態(tài)連接庫儀器驅(qū)動(dòng)程序等多功能組件結(jié)合一體,，并支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）和TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)功能,。
4、結(jié)論

　由于采用了基于PC機(jī),，配置有內(nèi)置式DAQ板,，以Labwindows/CVI作為軟件開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行過程監(jiān)測與控制，虛擬化后的設(shè)計(jì)方案去掉了原有的龐大的機(jī)柜,，可以即時(shí)地以各種方便的方式顯示結(jié)果,，并可將結(jié)果存為Excel等形式的文件，還可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集,，減少了分析處理數(shù)據(jù)所需的時(shí)間,。而且圖形化的編程平臺(tái)，對于系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試,，以及可執(zhí)行程序的生成,，都比原有系統(tǒng)優(yōu)越得多。若是所需測控參量數(shù)目很多,，考慮到電磁屏蔽,，系統(tǒng)擴(kuò)展與開發(fā),，采用基于VXI總線的實(shí)現(xiàn)方案,，將更為合適。