Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МОНТАЖА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проверки электромонтажа шкафов, кассет, жгутов проводов и оборудования, в том числе при изготовлении автотракторной, авиационной техники, распределительных устройств, в судостроении и т.д. Предлагаемое устройство предназначено для определения обрывов, коротких замыканий и ошибок монтажа.

Известно устройство для контроля монтажа по свидетельству на ПМ №6913, МПК G01R 32/02, содержащее группу контактных элементов для подключения объекта контроля и установленные в корпусе систему управления, выполненную в виде блока обработки информации, включающего интерфейс, центральный процессор, накопитель долговременной памяти, терминал и печатающее устройство, а также коммутатор, генератор выходной последовательности, выходы которого подключены к соответствующим клеммам группы контактных элементов, блок преобразователей уровня и буфер входов, выходная шина которого соединена со входов коммутатора, а входы - с соответствующими выходами блока преобразователей уровня, входы которого подключены к выходам генератора выходной последовательности. При этом блок обработки информации с помощью двунаправленной шины соединен с коммутатором, выходная шина которого подключена ко входу генератора выходной последовательности, состоящего из регистра выходов и блока транзисторных ключей, входы которого соединены с соответствующими выходами регистра выходов, а выходы являются выходами генератора. Известное устройство предназначено для контроля заранее определенного объекта. Смена или модификация объекта ведет к изменению количества, номенклатуры и конфигурации контактных элементов, через которые осуществляется подключение объекта контроля и соответственно к изменению корпуса, на котором устанавливаются контактные элементы. Изменяются также количество и конфигурация соединений объекта контроля с системой управления и соответственно алгоритм обработки объекта контроля, что приводит к изменению системы управления и ее перепрограммированию. Таким образом, изготовление известного устройства предполагает проектирование корпуса и системы управления под заранее определенный (известный) объект с последующим изготовлением и не предусматривает приспосабливаемости устройства при замене или модификации объекта контроля.

К недостаткам этого устройства относятся:

- малая степень унификации;

- низкая приспосабливаемость устройства к изменению объекта контроля или его замене;

- высокий уровень квалификации проектировщиков и большие объемы, сроки и затраты на проектирование (перепроектирование) устройства и разработку (переработку) программного обеспечения;

- большой срок цикла операций от проектирования до изготовления устройства, связанный с последовательным выполнением всех операций цикла и невозможностью их распараллеливания;

- невозможность совмещения процессов проектирования и доводки новых объектов контроля с изготовлением устройств для контроля монтажа новых объектов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для контроля монтажа по патенту России №2208806 "Устройство для контроля монтажа и способ его изготовления" МПК G01R 31/02, содержащее корпус, систему управления и соединенные с ней контактные элементы для подключения объекта контроля. Причем система управления состоит из программируемого микроконтроллера со встроенным режимом "самообучения", текстового дисплея, зуммера и блока питания. Текстовый дисплей и зуммер установлены на лицевой плоскости корпуса и соединены с программируемым микроконтроллером, расположенным внутри корпуса и оснащенным комплектом двунаправленных каналов.

К недостаткам этого устройства можно отнести следующее:

- ограниченные возможности по изменению режимов работы, по выбору типов (исполнению) объектов контроля при проверке нескольких объектов на одном устройстве,

- повышенная стоимость, трудоемкость и пониженная надежность за счет формирования каждого двунаправленного канала из пары каналов - выходного и входного, соединенных параллельно,

- повышенный расход проводов при больших геометрических размерах объекта контроля.

Заявляемое устройство направлено на расширение функциональных возможностей, повышение надежности, сокращение сроков и материальных затрат на проектирование, изготовление, диагностику, ремонт и модернизацию устройства при смене или модификации объекта контроля. Для этого в устройство для контроля монтажа, содержащее систему управления, выполненную из программируемого микроконтроллера со встроенным режимом "самообучения", позволяющим автоматически составлять таблицу эталонных состояний каналов для заданного объекта контроля, дисплея, зуммера, комплекта двунаправленных каналов, соединенных с программируемым микроконтроллером, и контактные элементы для подключения объекта контроля к двунаправленным каналам, дополнительно введен канал связи, обеспечивающий возможность чтения внешним устройством данных/команд с программируемого микроконтроллера и передачи внешним устройством данных/команд в программируемый микроконтроллер. Кроме того, система управления выполнена с возможностью оперативного управления устройством для контроля монтажа, для чего введена клавиатура. При этом дисплей, зуммер, клавиатура и канал связи интегрированы в программируемый микроконтроллер, который выполнен в виде панели управления. Комплект двунаправленных каналов выполнен в виде автономных модулей выходных каналов, имеющих встроенную диагностику состояния "короткого замыкания" выходных каналов, доступную для запоминания (считывания) и обработки в программируемом микроконтроллере, и соединенных с программируемым микроконтроллером по последовательному интерфейсу, который может быть реализован различными способами: по физической линии, в радиочастотном или инфракрасном диапазоне и т.д.

В качестве двунаправленного канала может быть использована, например, электронная микросхема выходных ключей фирмы Freescale Semiconductor, Inc. (Freescale Semiconductor, Inc., 6501 William Cannon Drive West, Austin, Texas 78735), в частности микросхема MC33291L, имеющая встроенную диагностику состояния "короткого замыкания" выхода, которая позволяет использовать выходной канал как двунаправленный.

На чертеже представлена структурная схема устройства для контроля монтажа.

Заявляемое устройство состоит из системы управления, выполненной из программируемого микроконтроллера 1 со встроенным режимом "самообучения", дисплея 2, зуммера 3, канала связи 4, обеспечивающего возможность чтения внешним устройством (ЭВМ) данных/команд с программируемого микроконтроллера 1 и передачи внешним устройством данных/команд в программируемый микроконтроллер 1, клавиатуры 5, и комплекта двунаправленных каналов, выполненных в виде автономных модулей 6 выходных каналов, имеющих встроенную диагностику состояния "короткого замыкания", доступную для запоминания и обработки в программируемом микроконтроллере 1, и соединенных с программируемым микроконтроллером 1 по последовательному интерфейсу и, через контактные элементы 7, с объектом контроля 8. При этом дисплей 2, зуммер 3, клавиатура 5 и канал связи 4 интегрированы в программируемый микроконтроллер 1, который выполнен в виде панели управления.

При смене модификации проверяемого объекта контроля 8 оператор с помощью клавиатуры 5 и дисплея 2 осуществляет выбор соответствующего программного обеспечения, после чего становится возможным проверять установленную модификацию (исполнение) объектов контроля 8, а также проводить диагностику элементов системы управления устройством для контроля монтажа. Канал связи 4 управляется от микроконтроллера 1 и позволяет передавать во внешнее устройство (ЭВМ) оперативную информацию о качестве проверяемой продукции и объединять группу заявляемых устройств в участок для сбора статистической и прочей информации.

Заявляемое устройство для контроля монтажа работает следующим образом.

Первоначально проводится создание базы данных для устройства, для чего через контактные элементы 7 к устройству поочередно подсоединяются эталонные объекты контроля 8 различных модификаций, с помощью клавиатуры 5 и дисплея 2 программируемый микроконтроллер 1 переводится в режим "самообучения", в процессе которого создается эталонная таблица состояний для каждой модификации эталонного объекта контроля 8. В режиме "самообучения" для анализа эталонного объекта контроля 8 и составления его таблицы эталонных состояний поочередно, начиная с первого выходного канала первого автономного модуля 6, на объект контроля 8 подается напряжение логического нуля, при этом все другие выходные каналы каждого автономного модуля 6 устанавливаются в состояние логической единицы. Далее проводится диагностика состояния "короткого замыкания" выхода всех выходных каналов автономных модулей 6, установленных в состояние логической единицы, при этом состояние "короткого замыкания" фиксируется на выходном канале (каналах), подключенном через контактный элемент 7, объект контроля 8 и следующий контактный элемент 7 к выходному каналу автономного модуля 6, находящемуся в состоянии логического нуля. Полученная в результате этих действий таблица эталонных состояний объекта контроля 8 однозначно соответствует его схеме соединений и запоминается в памяти программируемого микроконтроллера 1.

Далее к контактным элементам 7 подсоединяется одна из известных модификаций объектов контроля 8, для которой в системе управления вышеуказанным способом сформирована эталонная таблица состояний, с помощью клавиатуры 5 и дисплея 2 программируемый микроконтроллер 1 переводится в режим "проверки", при этом активизируется программа создания таблицы текущих состояний объекта контроля 8 и проверки ее на соответствие с полученной ранее таблицей эталонных состояний всех выходных каналов автономных модулей 6 для этого эталонного объекта контроля 8.

Для идентификации ошибок каждому выходному каналу в каждом автономном модуле 6 может быть присвоено имя, которое может выводиться на дисплей 2. Например, для автомобильных жгутов имя может содержать координаты разъема, номер контакта разъема и цвет или номер провода объекта контроля 8, подключенного к данному выходному каналу автономного модуля 6. Выявленная ошибка, кроме текстового сообщения на дисплее 2, может дублироваться сигналом зуммера 3 для привлечения внимания оператора как в начале, так и по окончании проверки объекта контроля 8.

Для дальнейшего снижения стоимости устройства, повышения эффективности и оптимизации его для распределенных объектов контроля 8 выходные каналы объединены в автономные модули выходных каналов, а дисплей 2, зуммер 3, клавиатура 5 и канал связи 4 интегрированы в программируемый микроконтроллер 1, который выполнен в виде панели управления.