RODIP链和摆杆链测试系统及方法与流程

本发明涉及自动化在线测试领域和自动化在线清理领域，特别是涉及一种RODIP（全旋反向浸渍输送）链和摆杆链测试系统及方法。

背景技术：

摆杆链在汽车行业涂装车间中的预处理、电泳工艺中为主流输送系统，而RODIP链（全旋反向浸渍输送系统）是今后预处理、电泳工艺发展趋势的输送系统。因链节节距形变而导致RODIP链横杆的左、右端不同步，（或摆杆链摆杆的左、右端不同步）是导致整个输送系统功能失效/卡死的主因；因链节节距形变而导致的驱动啮合失效也是事故的原因之一。因而，对RODIP链、摆杆链的节距形变实施在线测量是确保RODIP链、摆杆链这两类传动系统平稳运行的重要措施。现有技术存在RODIP链和摆杆链之左、右链子不同步的问题，排除RODIP链和摆杆链驱动啮合失效的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种RODIP链和摆杆链测试系统及方法，其能够有效排除RODIP链和摆杆链之左、右链子不同步的问题，排除RODIP链和摆杆链驱动啮合失效的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种RODIP链和摆杆链测试系统，其特征在于，其包括：

左测试主机，对左侧的RODIP链和摆杆链的节距形变实施在线测量；

右测试主机，对右侧的RODIP链和摆杆链的节距形变实施在线测量；

左清洁系统，对左侧的RODIP链和摆杆链进行在线清洁；

右清洁系统，对右侧的RODIP链和摆杆链进行在线清洁；

自动启动测试的专用定时装置，用于实现定期自动化测量，长期不需人为介入；

链子首末探测器，用于确保测量过程的严格性，保证不多一节，不少一节，每一次测量的起始点严格一致；

PC机数据分析模块，用于接收左测试主机、右测试主机测得的数据上传电脑后，用此PC机数据分析模块进行一系列的分析，例如：空间分布、统计分布、时间分布、测试或预测报告；

左测试主机、右测试主机、左清洁系统、右清洁系统、自动启动测试的专用定时装置、链子首末探测器、PC机数据分析模块都连接在一根总线上；

左测试主机的结构和右测试主机的结构相同，都包括以下元件：

操作与控制面板，方便操作与控制；

第一MCU，承担控制协调中心的作用；

第一摄像机，用于拍摄图像；

第一选行器，协助选取最佳的视频行信号，以提高测量的精度与稳定性；

第二选行器，协助选取最佳的视频行信号，以提高测量的精度与稳定性；

第二摄像机，用于拍摄图像；

图像信号预处理和输入控制装置，对视频信号做二值化等的预处理，同时，控制合适的信号反馈给第一MCU与高速计算中心；

选行信号处理和拍摄触发装置，配合第一选行器、第二选行器工作，同时在时间上提供最佳的拍摄触发信号，使测试点尽量靠近主光轴区域，从而提高测量的精度与稳定性；

背景光装置，提高成像的对比度，从而提高测量的精度；

标记驱动隔离模块，驱动标记喷涂装置工作，同时，防止喷涂装置对控制中心的干扰；

电机驱动隔离模块，驱动电机运行，同时，防止电机对控制中心的干扰；

电可擦除只读存储器EEPROM，用于存储数据；

高速计算中心DSC，用于对信息等进行计算；

通信控制装置，控制左测试主机、右测试主机之间的通信，控制左测试主机、右测试主机与左清洁系统、右清洁系统之间的通信；

显示器，用于显示测试数据；

操作与控制面板、背景光装置、标记驱动隔离模块、电机驱动隔离模块都与第一MCU连接，第一摄像机、第二摄像机都与图像信号预处理和输入控制装置连接，第一选行器、第二选行器都与选行信号处理和拍摄触发装置连接，图像信号预处理和输入控制装置、选行信号处理和拍摄触发装置、电可擦除只读存储器、高速计算中心、通信控制装置、显示器都与一根总线连接；

左清洁系统的结构和右清洁系统的结构相同，都包括：

第二MCU，承担控制协调中心的作用；

交流电机，将电能转变成机械能，驱动机构作旋转运动；

气缸，将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往复运动；

限位开关，在特殊情况下用于把刷头强制拉回来；

定时器，用于定时把刷头拉回来；

调气压器，用于调整气缸的气压；

第一选行器的结构和第二选行器的结构相同，都包括：

显示屏，在参数设定过程中显示参数值；

第三MCU，承担控制协调中心的作用；

存储器，用于保存信息的记忆设备；

多路开关，用于选取通路；

计数器，用于计数；

放大器，用于能把输入讯号的电压或功率放大；

施密特触发器，用于波形变换，将缓慢的信号变为陡峭的矩形信号；

功能按钮，用于参数的设定。

优选地，所述左测试主机单独设置自动测试所需的定时系统。

优选地，通讯控制装置使用差模放大电路。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种RODIP链和摆杆链测试方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，测试前必须对测试点做彻底的清洁工作并根据工艺的特点，清洁完成后必须马上测量；

步骤二，使左主机与右主机的等效中心连线垂直于链子的运行轨道，同理，使左清洁系统与右清洁系统的等效中心连线垂直于链子的运行轨道，控制左测试主机与左清洁系统的等效距离必须严格等于K个链节的节距，同理，控制右测试主机与右清洁系统的等效距离也必须严格等于K个链节的节距；

步骤三，将测试用的启、停传感器对中的A件放在RODIP链和摆杆链第一号横杆左端根部处，而传感器对中的B件放在左清洁系统上，在上述K倒计数的机制下，确保测量工作从RODIP链和摆杆链的第一号横杆的第一个链节开始，到RODIP链和摆杆链的第J号横杆的第S个链节结束；步骤四，当测试用的启、停传感器对第一次触发后开始工作时，清洁工作立刻开始，而测试工作暂缓开始，并开始第一次K值的倒计数工作，当第一次倒计数结束时，才开始测量工作，再根据各工厂的管理需求设置自动测量的时间周期、自动纯清洁的时间周期；

步骤五，在测试过程中，左、右测试主机同步地对所经过的链节进行逐节的节距形变量测试工作，并记录在主机的EEPROM存储器内；一旦发现有一个链节的形变量超过临界值，主机报警，并驱动喷涂装置在问题链节上喷射标记；

步骤六，当测试用的启、停传感器对第二次触发后结束工作时，清洁工作立刻结束，并马上进行第二次K值倒计数；当第二次倒计数结束时，才结束测量工作，并将测量后结果上传给PC的数据，输入EXCEL表格进行阅读、分析，最后得出结果。

本发明的积极进步效果在于：本发明对于已经存在左、右链子不同步的问题或驱动啮合失效的问题的RODIP链和摆杆链，能检测出问题链节所在的位置，便于剔除问题链节从而消除重大事故隐患，对于尚未形成左、右链子不同步问题或驱动啮合失效问题的RODIP链和摆杆链，可以通过自动化定期在线检测，防止形成上述两种问题，从而确保了RODIP链和摆杆链的长期稳定运行。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明RODIP链和摆杆链测试系统的结构示意图；

图2为左测试主机的结构和右测试主机的结构示意图；

图3为左清洁系统和右清洁系统的结构示意图；

图4为本发明RODIP链和摆杆链测试系统的流程图（包括步骤S00至S22）；

图5为本发明的选行器的原理图；

图6为本发明的选行器选择点上的波形图；

图7为本发明的选行器的运行流程图（包括步骤S101至S115）；

图8为本发明的选行器的运行流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1至图8所示，本发明RODIP链和摆杆链测试系统包括：

左测试主机10，对左侧的RODIP链和摆杆链的节距形变实施在线测量；

右测试主机20，对右侧的RODIP链和摆杆链的节距形变实施在线测量；

左清洁系统30，对左侧的RODIP链和摆杆链进行在线清洁；

右清洁系统40，对右侧的RODIP链和摆杆链进行在线清洁；

自动启动测试的专用定时装置50，用于实现定期自动化测量，长期不需人为介入；

链子首末探测器60，用于确保测量过程的严格性，保证不多一节，不少一节，每一次测量的起始点严格一致；

PC机数据分析模块70，用于接收左测试主机、右测试主机测得的数据上传电脑后，用此PC机数据分析模块进行一系列的分析，例如：空间分布、统计分布、时间分布、测试或预测报告。

左测试主机10、右测试主机20、左清洁系统30、右清洁系统40、自动启动测试的专用定时装置50、链子首末探测器60、PC机数据分析模块70都连接在一根总线上。

左测试主机10的结构和右测试主机20的结构相同，都包括以下元件：

操作与控制面板，方便操作与控制；

第一MCU（微程序控制器），承担控制协调中心的作用；

第一摄像机，用于拍摄图像；

第一选行器，协助选取最佳的视频行信号，以提高测量的精度与稳定性；

第二选行器，协助选取最佳的视频行信号，以提高测量的精度与稳定性；

第二摄像机，用于拍摄图像；

图像信号预处理和输入控制装置，对视频信号做二值化等的预处理，同时，控制合适的信号反馈给第一MCU与高速计算中心；

选行信号处理和拍摄触发装置，配合第一选行器、第二选行器工作，同时在时间上提供最佳的拍摄触发信号，使测试点尽量靠近主光轴区域，从而提高测量的精度与稳定性；

背景光装置，提高成像的对比度，从而提高测量的精度；

标记驱动隔离模块，驱动标记喷涂装置工作，同时，防止喷涂装置对控制中心的干扰；

电机驱动隔离模块，驱动电机运行，同时，防止电机对控制中心的干扰。

电可擦除只读存储器（EEPROM），用于存储数据；

高速计算中心（DSC），用于对信息等进行计算；

通信控制装置，控制左测试主机、右测试主机之间的通信，控制左测试主机、右测试主机与左清洁系统、右清洁系统之间的通信；

显示器，用于显示测试数据。

操作与控制面板、背景光装置、标记驱动隔离模块、电机驱动隔离模块都与第一MCU连接，第一摄像机、第二摄像机都与图像信号预处理和输入控制装置连接，第一选行器、第二选行器都与选行信号处理和拍摄触发装置连接，图像信号预处理和输入控制装置、选行信号处理和拍摄触发装置、电可擦除只读存储器、高速计算中心、通信控制装置、显示器都与一根总线连接。

左清洁系统30的结构和右清洁系统40的结构相同，都包括：

第二MCU，承担控制协调中心的作用；

交流电机，将电能转变成机械能，驱动机构作旋转运动；

气缸，将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动机构作直线往复运动；

限位开关，在特殊情况下用于把刷头强制拉回来；

定时器，用于定时把刷头拉回来；

调气压器，用于调整气缸的气压；

第一选行器的结构和第二选行器的结构相同，都包括：

显示屏，在参数设定过程中显示参数值；

第三MCU，承担控制协调中心的作用；

存储器，用于保存信息的记忆设备；

多路开关SWH，用于选取通路；

计数器，用于计数；

放大器，用于能把输入讯号的电压或功率放大；

施密特触发器Smt，用于波形变换，将缓慢的信号变为陡峭的矩形信号；

功能按钮，用于参数的设定。

所述左测试主机单独设置自动测试所需的定时系统，这样提高了整个系统的稳定性，减少了安装环节和通信环节。

所述通讯控制装置使用差模放大电路，这样能够提高整个系统的稳定性。

本发明还提供一种RODIP链和摆杆链测试方法，其包括以下步骤：

步骤一，测试前必须对测试点做彻底的清洁工作并根据工艺的特点，清洁完成后必须马上测量；

步骤二，使左主机与右主机的等效中心连线垂直于链子的运行轨道，同理，使左清洁系统与右清洁系统的等效中心连线垂直于链子的运行轨道，控制左测试主机与左清洁系统的等效距离必须严格等于K个链节的节距（K就是上述倒计数的起始值），同理，控制右测试主机与右清洁系统的等效距离也必须严格等于K个链节的节距；

步骤三，将测试用的启、停传感器对中的A件放在RODIP链第一号横杆（或者摆杆链第一号摆杆）左端根部处，而传感器对中的B件放在左清洁系统上，在上述K倒计数的机制下，确保测量工作从RODIP链的第一号横杆的第一个链节开始，到RODIP链的第J号横杆的第S个链节结束，再根据各工厂的管理需求设置自动测量的时间周期、自动纯清洁的时间周期；步骤四，当测试用的启、停传感器对第一次触发后开始工作时，清洁工作立刻开始，而测试工作暂缓开始，并开始第一次K值的倒计数工作。K的含义如下：测试主机与清洁系统的间距等于K个链节的节距。仅当倒计数结束时才立刻开始测量工作；

步骤五，在测试过程中，左、右测试主机同步地对所经过的链节进行逐节的节距形变量测试工作，并记录在主机的EEPROM存储器内。一旦发现有一个链节的形变量超过临界值1，主机报警，并驱动喷涂装置在问题链节上喷射标记；

步骤六，当测试用的启、停传感器对第二次触发后结束工作时，清洁工作立刻结束，并马上进行第二次K值倒计数。当第二次倒计数结束时，才结束测量工作，并将测量后结果上传给PC的数据，输入EXCEL表格进行阅读、分析，最后得出结果。

测试部位在测试前必须做彻底的清洁。一方面，因RODIP链、摆杆链所用链子的结构确定了单个链节节距形变量的绝对值较小，因此，对测量精度的要求很高，一般为0.1毫米。而另一方面，因预处理工艺导致链节表面磷化物沉积的等效厚度，因电泳工艺导致链节表面油漆沉积的等效厚度，都达到了1.5毫米-3.5毫米的程度，从而对测量精度形成了淹没性的干扰。因此，测试前必须对测试点做彻底的清洁工作，并且，根据工艺的特点，清洁完成后必须马上测量，不可让其运行一周后再测量，因为那一周过程中链节表面的干扰层往往已经超过了0.1毫米的数量级。

实践经验告诉我们：测量前永远必须清洁；而有时仅仅需要纯清洁，不需要测量。例如：如果间隔的时间长了，链节表面的干扰曾沉积得太厚，必须先进行纯清洁，后进行边清洁便测量的操作，以确保测试的精度。

为了进一步确保测量的精度，须避免清洁过程中部分链节总是比其他的链节受到更多清洁处理的现象。因为，随着时间的积累，那部分受到更多清洁的链节，其测试值往往比其他链节的测试值略小，从而影响了测试的精度。因此，必须采取倒计数的方法来避免上述尴尬。具体方法为：当测试用的启、停传感器对第一次触发后开始工作时，清洁工作立刻开始，而测试工作暂缓开始，并开始第一次K值的倒计数工作。K的含义：测试主机与清洁系统的间距等于K个链节的节距。仅当倒计数结束时才立刻开始测量工作。当测试用的启、停传感器对第二次触发后结束工作时，清洁工作立刻结束，并马上进行第二次K值倒计数。当第二次倒计数结束时，才结束测量工作。

测试可以定期自动进行，不必人为介入。也可以在设备管理人员需要时，采取“一键式”的方法马上进行测量或进行纯清洁。定期自动测量需要设计一个特殊的定时装置，该装置必须便于设置，并且必须根据各工厂的管理需求设置自动测量的时间周期（例如：一周、四周、一个月、三个月，等等）、自动纯清洁的时间周期。

为了保持良好的左、右同步性，左主机与右主机的等效中心连线必须垂直于链子的运行轨道；同理，左清洁系统与右清洁系统的等效中心连线也必须垂直于链子的运行轨道。同时，为了保证测试主机与清洁系统的同步性，左测试主机与左清洁系统的等效距离必须严格等于K个链节的节距（K就是上述倒计数的起始值）；同理，右测试主机与右清洁系统的等效距离也必须严格等于K个链节的节距。理论上，上述两项垂直度与两项K个链节的节距值中有一项冗余。在车间现场的实际操作中，往往利用这一个冗余度作为验证的手段。这为安装精度提供了合理的验证手段。

在测试过程中，左、右测试主机同步地对所经过的链节进行逐节的节距形变量测试工作，并记录在主机的EEPROM存储器内。一旦发现有一个链节的形变量超过第一临界值，主机报警，并驱动喷涂装置在问题链节上喷射标记。

在测试过程中，左、右测试主机将所测得的距形变量通过远程通信网络进行实时比较，一旦同一序号的左、右两个链节的节距形变量的差值的绝对值超过设定的临界值2，主机报警，并驱动喷涂装置在问题链节上喷射标记。

将测试用的启、停传感器对中的A件放在RODIP链第1号横杆（或者摆杆链第1号摆杆）左端根部处，而传感器对中的B件放在左清洁系统上，在上述K倒计数的机制下，就能确保测量工作从RODIP链的第1号横杆（或者摆杆链的1号摆杆）的第一个链节开始，到RODIP链的第J号横杆（或者摆杆链的J号摆杆）的第S个链节结束。其中J是整条RODIP链子的总的横杆数（或者是整条摆杆链子的总的摆杆对数），S是RODIP链子两根横杆之间的链节数（或者摆杆链子的一个摆杆节距中的链节数）。

在这样的方案下测量后上传给PC的数据，就能以便于阅读、便于分析用的顺序格式由程序输入EXCEL表格。表格的左半区域上从第1号横杆到第J号横杆的顺序列出了每一个横杆的左、右节距形变量，以及两者的差值。一旦横杆节距形变量超过第三临界值，就以黄颜色警示。另外，每一个横杆的左、右节距差值就确定了该横杆的歪斜程度，一旦超过临界值横杆就存在因歪斜过度而无法工作的风险，就以红颜色警示。对于摆杆链，应当将上述横杆节距改成摆杆节距，同时，一旦左、右摆杆节距差值超过第四临界值，就会导致摆杆卡死的事故。

在该EXCEL表格中，如果一条链子总的链节数为N，则链节的列出规律不是从1到N，而是对应一个横杆节距内的第一个链节到第S个链节的规律。即：在EXCEL表格的右半区域，对应左半区域中每一个横杆节距中第一个链节到第S各链节的左、右节距的形变量，以及两者的差值。一旦链节的节距形变量超过第一临界值，就以黄颜色警示。一旦链节左、右节距的差值超过临界值2，就以红颜色警示。对于摆杆链，将上述横杆节距表达成摆杆节距即可。

按照上述规律排列的EXCEL表格，对应表格中的问题横杆（问题摆杆）、问题链节，就能很方便地找到实际RODIP链子和实际摆杆链上的问题横杆、问题摆杆、问题链节。为RODIP链、摆杆链的现场定量管理工作提供了很大的方便。

在现场测量中，横杆/摆杆的左、右端根部对测量过程会造成严重的干扰作用，一个根部就等效多增加了一个链节，整条链子累计下来，链节数/链节顺序数的误差往往达到40-50节，有些甚至达到70-80节。这样的系统根本无法使用。采用光学系统成像的信号，并经过严密的逻辑计算，完全解决了横杆/摆杆根部影响测量过程的难题。

考虑到同步头的因素，所有的采用成像法进行链节形变测量的系统，都采用正光脉冲作为测量的基础。但是，对于RODIP链和摆杆链的链节形变测量而言，由于精度要求高且表面存在淹没性的干扰层，清洁系统必不可少。而根据位置的相对性，清洁部位必须是链子运行的迎峰面，这就是测试点。这样一来，测试点正好处于遮光的起始部位，这与传统的采用正光脉冲作为测量基础的机理恰好相反，因此，必须采用负光脉冲作为测量的基础。而负光脉冲方法存在同步头干扰的问题。用程序来消除同步头干扰，会增加控制芯片的开销，增加并发概率，会干扰测试工作；增加一个控制芯片来处理这个问题，则存在该芯片与原芯片之间的协调同步问题，还是会干扰测试工作。因此，用硬件线路的方法来消除同步头干扰是一个合理的方法。

为了提高整个系统的稳定性，尽量减少安装环节和通信环节，因此，将自动测试所需的定时分系统安排在左测试主机之内，不另外单独设置。

为了提高整个系统的稳定性，所有的通信环节全部使用差模放大电路。

为了保护光学系统以提高整个系统的工作寿命，两个光学系统上都设置了自动开启和自动关闭的光学防护罩。开始测量时自动开启防护罩，结束测量时自动关闭防护罩，不需要人为介入。

综上所述，本发明对于已经存在左、右链子不同步的问题或驱动啮合失效的问题的RODIP链和摆杆链，能检测出问题链节所在的位置，便于剔除问题链节从而消除重大事故隐患，对于尚未形成左、右链子不同步问题或驱动啮合失效问题的RODIP链和摆杆链，可以通过自动化定期在线检测，防止形成上述两种问题，从而确保了RODIP链和摆杆链的长期稳定运行。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。