打开汽车的引擎盖,你会看到大量的电缆和软管运行在发动机缸体周围。在车里的某个地方有一个交流发电机,它可以帮助你的汽车在运行时保持电力供应。

当交流发电机坏了,大多数机械师会用一个重新制造的旧部件来替换它,它可能来自我们的公司,加利福尼亚州托伦斯的美国汽车零部件公司。考虑到经过我们商店的机组数量和我们获得的专业知识,我们的许多再制造交流发电机比原来的更好,因为我们已经找到了方法来消除多年来的许多设计弱点。

重建发动机和部件的实践已经进行了几十年,MPA是更换启动器、发电机、轮毂组件和轴承的主要供应商。多年来,随着发动机变得越来越复杂,再制造和测试过程也越来越复杂。

从现有的或最新的汽车模型中重建交流发电机是一个复杂的过程,需要进行彻底的测试,以确保满足性能要求。考虑到成本压力总是存在于与汽车行业相关的任何事情中,想要作为重建商进行竞争的公司必须能够快速和可预测地进行再制造和测试过程。机械和汽车零部件连锁商店会很快放弃一个供应商,因为它提供不合格的零部件而引起客户的不满,所以世界级的质量是必须的。

考虑到道路上车辆的种类和年龄,有数千种交流发电机类型在使用中。即便如此,作为我们客户服务的一部分,MPA承诺对所有再制造交流发电机进行100%的线尾测试。处理大量的尺寸、容量和案例设计形式因素需要一个自动化的测试过程,它可以步进和记录一系列测试,比手工操作更快、更积极,这就是我们为什么使用自动化测试系统的原因。

定制测试系统

由于自动交流发电机测试系统不是现成的,MPA不得不设计和建造自己的测试设备。目前,MPA已经重建和测试了3000多个交流发电机模型的配方。这包括零件目录,性能参数,测试协议和其他信息。为了以自动化的方式实现这些测试配方,MPA最近安装了一个新的交流发电机测试台,在自动化分配器和系统集成商的帮助下,该测试台由内部建造量子自动化在阿纳海姆,加利福尼亚州。

任何拥有像这样复杂项目的公司都需要选择合适的供应商来提供所需的硬件和软件组件。为了帮助选择过程,我们选择了Quantum Automation作为我们的合作伙伴,因为他们雇佣了一个成熟的销售支持人员,我们知道他们会为我们指明正确的方向。Quantum公司的销售工程师Mike Kavanagh在整个项目中都特别有帮助,从设计阶段开始,一直到启动和调试。

我们生活在一个技术不断发展、应用和解决方案不断变化的世界。万博官网手机登陆因此,在开始任何自动化项目之前,必须与训练有素和值得信任的合作伙伴进行协商。放弃这一步骤可能导致采购错误的硬件或软件。

设计注意事项

测试给定的交流发电机需要在测试台上安装它,通常使用与发动机相同的安装。这就需要与每个特定的交流发电机外壳设计相匹配的插接式固定器插入件。必须进行电气连接以模拟负载(图1),以及与ECU(发动机控制单元)通信的数据连接。

测试协议包括以指定的RPM值旋转交流发电机,并检查其输出电压和安培,包括交流和直流。满负荷运转交流发电机需要安全的大电流耗散。豪华SUV的一个单元必须能够为大量配件提供动力,所以总输出可以轻松达到200 A或更多。测试机器也必须与单元通话,给它数字指令,并使用CAN总线接收信息,就像ECU在车辆中正常使用一样。

由库存管理员驱动

一个复杂的控制器是测试系统的核心,在这种情况下AutomationDirectProductivity3000可编程序控制器(图2).操作员通过触摸屏PC机控制和监控测试系统,运行着来自InduSoft的Web Studio人机界面(HMI)软件;PC通过以太网连接到控制器(图3)。生产力3000可编程控制器运行测试和收集交流发电机信息

所有的测试参数都必须编写到控制器中,其中一些更常用的编程例程被标准化为功能块,以便从一个程序重用到另一个程序。一个内部设计的印刷电路板将基于can的数据传递给交流发电机,以模拟引擎在正常使用时发送的数据。

测试系统也有一个主驱动电机旋转转子。考虑到必须测试的各种单元,电机必须在一个较宽的速度范围内运行,以匹配交流发电机在正常使用中会看到的情况。AutomationDirect GS驱动器能够根据需要控制速度,尽管与控制器上的以太网端口进行正确连接需要转换为GS驱动器所需的RS-485串行通信。

易于操作

交流电机测试机采用触摸屏人机界面,便于操作人员交流和方向在日常使用中,运营商需要测试大量特定的交流发电机。在插入正确的支架将交流发电机固定到试验台后,操作员可以使用触摸屏HMI从数据库中的3000多个交流发电机中调出特定交流发电机的参数。HMI为特定的交流发电机提供适当的测试屏幕,操作员在测试过程中需要与HMI进行交互(图4)。

在开始实际测试过程之前,测试系统首先执行自己的诊断。如果一个特定的交流发电机故障,测试系统足够复杂,可以诊断出哪个部件故障或是否有其他缺陷。它可以通过确定发现故障时流程处于哪个步骤来识别这一点。质量技术人员可以追踪根本原因,看看是组件故障还是其他问题。适当的纠正措施,然后可以执行根据MPA的测试程序。

测试程序必须快速和可靠。一旦安装完毕,测试技术人员可以在不到90秒的时间内完成一个单元的测试,每天进行大约1000次测试。这1000个测试总共生成超过250,000个数据点,所有这些信息都上传到公司服务器数据库中的一个更大的数据库中。

HMI指导操作员通过交流发电机测试步骤处理大量数据

考虑到测试系统大约有100个I/O点,并且需要在短时间内收集大量数据,控制器和人机界面必须快速有效地处理数据。这就更加复杂了,因为测试交流发电机时收集的数据类型与大多数工业自动化系统的典型数据不同。

所以,我们必须添加大量的信号调节器,固态继电器,和其他接口来将交流发电机测试数据转换成控制器可以处理的格式。控制器和HMI之间的通信也必须快速,这在使用100Mb以太网通信时不是问题。

设计、构建和编程如此复杂的一个单元并不是一件容易的事情,但是使用标准的工业硬件和软件来完成这个相对便宜的项目。在过去的几年里,唯一可行的方法是使用更昂贵、更难编程和更难维护的专有硬件和软件。具有这种复杂程度的测试系统的早期版本通常会花费比这个系统多两到三倍的成本,而且不会有相同的功能。这就是使用现成组件构建定制系统的价值所在。

基于我们使用Productivity3000控制器和Web Studio软件的经验,我们正在研究我们的制造和测试过程的其他部分,在这些部分,我们可以通过更高级别的自动化来增加生产或改善质量。设计、构建、编程生产和测试系统的能力,主要使用现成的工业自动化产品,给了我们一个较低的成本阈值,允许我们考虑我们以前认为过于昂贵的应用程序。万博官网手机登陆(hozbreak)

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最初发布于2015年2月2日