新點火線圈全自動工作站

系統背景

點火線圈是汽車點火裝置的核心部件之一，它安裝在發動機上面，產生點火高壓并通過高壓線到達火花塞，使其產生強烈電火花，點燃混合氣體，推動活塞運動。它實際上是一個升壓變壓器，可以將蓄電池電壓轉變為幾萬伏的高壓。

泛華曾為客戶提供過多套點火線圈測試系統，包括：筆試點火線圈測試臺、4 工位點火線圈工作站、6 工位點火線圈工作站等。新一代點火線圈工作站包括9個工位，以自動化流水線的方式，實現了高度自動化的裝配、測試、打碼、卸件等操作。

系統簡介

工作站的9個工位分別為裝件工位、機器人裝配工位、二維碼掃碼工位、測試工位、位置度檢測工位、涂潤滑脂工位、打碼工位、Rework工位、卸件工位。系統應用模塊化、系統協調聯動、高壓屏蔽等技術，實現了點火線圈各項功能、電氣性能指標的全面測試，以及各工位之間的流程控制。

1、裝件工位：將DUT兩部分（未裝配件）安放在定制的pallet上，拔動鼠尾開關，放行。

2、裝配工位：通過 ABB 機器人完成DUT兩部分的裝配。機器人上裝有氣爪，完成DUT、裝配與松開動作。此工位前端裝有傳感器檢測DUT是否裝配，如果放在pallet上的DUT為已裝配件，則直接放行；工位后端配置工業照相機，通過視覺圖像的方式判斷是否裝配到位。

3、二維碼掃碼工位：此處掃描DUT上半部分的出廠二維碼，并記錄此數據。

4、測試工位：完成初級電流，次級電阻，次級電壓，次級電流，接地電阻，點火能量，EST電流等項目的測試。其中次級電壓高達40kV，應用高壓屏蔽技術實現精確測量。（配圖：測試工位）

5、位置度檢測工位：主要是完成 DUT 位置度檢測和電容泄露功能。位置度檢測也非常關鍵，它檢測的是點火線圈在發動機上的安裝孔位置與大小，如果此項檢測有誤，將造成其安裝脫落，對整車性能造成影響。

6、潤滑工位：完成 DUT 涂潤滑脂功能，系統配專用旋轉氣缸，使得潤滑脂更均勻。

打碼工位：完成 DUT 激光打碼工作。系統采用激光打碼機，可清晰打印二維碼等內容。另外工位后端配有掃碼器，掃描打碼內容，并判斷打碼內容是否正確，實現double check。在數據管理階段，掃描此二維碼，可以得到被測件全部相關信息。

7、Rework工位：即廢件工位。系統通過機械手自動將不合格 DUT 連同pallet 一起放入廢料桶。廢料桶安裝有傳感器，當數量超過三個后系統自動報警，提示操作員將處理。通過掃描DUT 的二維碼，軟件自動提取此DUT 的所有測試信息并顯示，供rework 使用。

8、卸件工位：完成所有測試后，系統自動卸載 DUT 到下一條流水線，空pallet 自動流入裝件工位。

另外，各柜門均安裝有安全門鎖，確保安全操作。整個過程無需人工干預，高效的同時更避免了由于人工操作錯誤而造成的錯檢或漏檢。

特性詳解

工作站采用了當今世界上先進的模塊化、標準化測控技術和產品。系統應用開放的PXI為主控測試平臺，通過西門子PLC對設備的運行進行監測與流程控制；軟件控制部分LabVIEW與PLC進行實時通信與信號交互。豐富的開發經驗輔以優良的配置，造就了兼具可靠性高，性價比優良，實用性強、操作簡單、維護方便等特點的高性能系統。

1、整個工作站由9個工位組成，被測件安放在定制的pallet上，通過自動化傳送帶實現循環式傳送；基于PLC邏輯控制系統完成打碼機動態打碼控制、執行器控制及外部各種傳感器數據讀取。這種高集成度的自動化流水線不僅節省空間，更極大的提高了生產效率。

2、定制pallet與專用夾具。當傳送帶到達固定工位后，有專用氣缸固定pallet，然后進行相關測試與裝配工作，完成后，繼續放行，運轉到下一個工位。

3、采用了RFID技術，又稱射頻識別系統。每個pallet上均裝有電子標簽（ID Tag），它具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；每一個工位上配置RFID解讀器(Reader)。標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號同時發送出存儲在芯片中的產品信息，完成pallet相關信息的傳遞與記錄。

4、點火線圈對測試指標的要求極高，包括高達40kV的次級電壓，20A的初級電流等，為保證測試精度，以往需要在不同的工位上分別實現各項指標的測試；新工位站，升級了高壓屏蔽與系統隔離技術，不僅在一個工位上實現全部基礎測試內容（點火計數，初級電流、次級電壓、次級電阻、接地電阻），還增加了點火能量、EST電流等測試項。

5、系統氣動控制部分采用分布式設計，所有閥島與傳感器采用profilbus總線方式與PLC通訊，進行控制與采集。簡化系統線束，提供系統可靠性。

6、采用質量優良的進口氣缸和電磁閥，保證了設備各個工位的機械手位置的準確；采用先進的伺服電機對各個工位控制，保證了Pallet與DUT在各個工位輪換精準。

數據管理與溯源：

1、安裝在pallet上的RFID電子標簽可以實現流轉信息的記錄，PLC通過總線組態通訊，得到pallet在各個工位上的所有信息，并以此為依據，實時控制相應工位進行動作。

2、另外，還可以通過掃描每個被測件上的二維碼，對所有被測件的信息進行查詢與統計，實現數據溯源。

系統構成

小結

本系統結合了測試與工業自動化的優勢，可以實現自動運行；經過后期的整體聯調，可達到9秒的生產節拍，有效提高生產效率。