空调多合一测试系统的应用.pdf

自动化应用传感检测与仪器仪表空调多合一测试系统的应用汤忠桂（约克广州空调冷冻设备有限公司，广东清远5116 8 5）摘要：制造空调时，需要经过多道检漏、测试等工序。以往这些工序是分散的，独立作业，存在较多的浪费。同时，工序过程不能实时监控，结果数据未形成良好的记录。本文研究了各工序特点，结合智能制造方法，整合分析空调多道工序作业内容，提出了抽真空、制冷剂一次充注、电气安全检测、二次制冷剂充注、制冷剂回收、系统复位等多道工序整合方案，并投入了实际应用，实现了多道工序自动化流水运行和系统自动判定。关键词：多合一测试系统，制冷剂，自动化中图分类号：F426(York Guangzhou Air Conditioning and Refrigeration Equipment Co.,Ltd.,Qingyuan,Guangdong 511685,China)Abstract:When manufacturing air conditioners,multiple processes such as leak detection and testing are required.In thepast,these processes were dispersed and operated independently,resulting in significant waste.At the same time,the processcannot be monitored in real-time,and the resulting data has not been well recorded.This article studies the characteristics ofeach process,combines intelligent manufacturing methods,and integrates and analyzes the work content of multiple airconditioning processes.It proposes an integration plan for multiple processes such as vacuum pumping,primary refrigerantcharging,electrical safety testing,secondary refrigerant charging,refrigerant recovery,and system reset.It has been put intopractical application and has achieved automatic flow operation and system automatic judgment of multiple processes.Key words:multi in one test system,refrigerant,automation文献标识码：AApplication of Air Conditioning Multi in One Testing SystemTANG Zhonggui0引言空调装配线的重要工艺一般包括抽真空、制冷剂充注、电气安全检测、制冷剂回收、系统复位等。这些工序在传统的空调装配线被分为不同的功能区域，需要配置较长的输送线，占用较大的生产面积，同时需要频繁的重复作业。其中，多联机为提高测试效率，制冷剂充注分为两次充注,分别为运行测试前充注一次,运行测试后再充注一次。结合智能制造技术的应用，整合上述多道工序，并应用RFID、以太网通讯、数据库、MES、传感器等多种技术实现多合一测试系统的应用，实现了多个工序自动按设计逻辑运行，实时监测工艺数据，输入测量数据，自动采集和分析实时测试过程数据以及数据自动存储测试结果的自动判定。多合一测试系统的应用有效提升了测试效率和制造过程的可追溯性，并减少了现场操作人员。1 工序需求抽真空工序主要是对空调系统进行抽真空，以去除系作者简介：汤忠桂，男，19 7 7 年生，中级工程师，研究方向为机电工程。126|自动化应用统内的空气和少量水分。此工序可视为采用负压检测系统判定是否存在泄漏，通过真空度和抽空时间进行运算判断，即在规定的抽空时间内,空调系统的真空度低于工艺规定的真空度,即视为本工序合格,否则判断为抽空异常，系统报警提醒操作人员检查。制冷剂充注量由测试系统自动读取RFID芯片内的信息,RFID通过与MES系统通信，获取对应产品的生产BOM的制冷剂充注量的数据，并发放至在线测试系统)。在线测试系统获得数据后，根据分配规则自动计算一次制冷剂充注量的值和二次制冷剂充注量的值。测试系统根据数据自动充注，并提供返回确认信息。充注量由充注系统的高精度质量流量计进行计量检测 2 。电气安全检测前，为确保压缩机不被损坏，需要制冷剂平衡压缩机两侧，联通系统管路。之后，对空调进行4 项电气安全检测，自动给出判断结论。此部分检测过程有一定的安全风险，因此，该步骤需要通过声光系统提示作业人员远离，然后根据设定的程序自动完成4 项电气安全检测，自动记录数据并与设定的判断标准自动判定结果是否传感检测与仪器仪表自动化应用合格,数据自动存储在后台供追溯 3 本测试系统涉及的信息包括4 个方面：（1）需要读取运行测试工序是在电气安全检测合格后，根据设定好产品的系列号和机型；（2）需要给本系统提供制冷剂的种的检测内容和步骤自动运行。此工序可视为正压检漏，在类、制冷剂额定充注量、充注次数及配比；(3)需要监控和自动运行期间，需在不同的工况下自动采集运行数据，包收集的数据有抽真空时间、真空度、绝缘电阻、接地电阻、括温度、排气压力、回气压力、风速、油量等参数，并形成曲耐压测试、泄漏电流、4 个温度数据、2 个压力数据、1个电线图 4 。与系统的数据库进行比较后，自动给出判断结果流数据、1个功率数据；(4)其他过程数据作为本地运算用并自动存储数据至后台供追溯。于设备自检测控制和报警。运行测试系统完成后，需再次自动向空调系统二次充3多合一测试系统方案注制冷剂，以达到设计的制冷剂用量。同时,将测试系统的系统管路内的制冷剂回收到空调系统管路中,达到一定压力后，系统给出信号提醒锁紧空调系统截止阀的阀芯 5,此时测试系统与空调脱开。测试系统的快速接头固定在清扫阀座，吹扫子系统吹扫测试系统的管路，去除残留微量的制冷剂,以防止对抽真空效率造成影响。测试系统需要与MES系统通信，满足实时工艺数据的发放,同时采集过程数据,并与产品的系列号形成一一对应关系，具备可追溯性。测试系统会自动切换不同内容的测试，无须人员干预。2信息系统结构图信息系统由采集层、集成层和应用层组成，其结构图如图1所示。连接至上Data层交换机LBaseMES采集层是基于RFID的信息采集，RFID标签安装在工装板，读写器安装在工位下方。上线时，MES将订单信息（包括系列号和型号)写入标签中，读写器读取信息后，提供给集成层和应用层 6 信息系统功能需求包括条码扫描、基础资料设置、工单制程定义、数据分析等，如图2 所示。条码扫描基础资料设置数据库在线看板质量追湖图2 信息系统功能需求3.1流程描述多合一测试系统的测试流程为：（1）空调通过自动输送线输送到测试工作站；2)人工插快速接头及短接工装；(3)完成准备工作后,启动测试按钮；(4)系统根据控制程序自动打开相应阀门开始抽真空；（5)实时显示真空值及曲线；（6)抽真空合格后，自动脱开与真空计联接的快速接头，如不合格，中止当前的测试流程,并报警；（7)抽真空后，自动进行第一次制冷剂充注；（8)制冷剂平衡：自动打开气阀，制冷剂通过气阀进入压缩机，防止下道电气安全检测时击穿压缩机；（9)根据电气安全标准要求，自动对空调进行绝缘电阻测试、接地电阻测试、耐压测试、泄漏电流测试,并自动记录数据与判定标准比对判定,合格进人下道工序，不合格则报警；（10)自动切换电气安全检测接线至测试电源；（11)自动运转测试程序,按测试逻辑程序自动记录各工况下的各项测试数据，并与判断标准数据自动一体机PC（在线OMS）以太网交换机设备PLC以太网通讯RFID读写器居TAGRFID接口模块设置在工装板上24V开关电源模块供电图1信息系统结构图工单制程定义数据分析比对判定是否合格；若判定不合格,则中止当前测试流程，并报警；（12)测试完毕后，自动进行第二次制冷剂充注至设计的充注量；(13)根据程序控制相应阀门关闭,完成冷媒加收，关闭相应快速接头的内置阀门，并通过自动力矩扳手自动锁阀芯；(14)自动脱开快速接头；（15)人工接快速接头插在清扫系统，启动系统管路的清扫系统；(16)人工完成拆除测试线和传感器探头；（17)按完成确认按钮，再按出站按钮。3.2系统构成及主要功能生产线设置有8 个工作站，分成两侧，每侧各有4 个工作站，每4 个工作站组成1套独立的系统。4 个工作站共用的系统要求具备相互自锁的功能，避免2 个工作站及以上在实际过程中运行冲突。系统构成如图3 所示，分系统构成如图4 所示。3.3快速接头生产数据采集与过程控制工艺参数为确保测试过程管道系统的切换和接头的自动脱开，快速接头选择了日东工器的ACS-3S-HP和配套公接头3P-V,所有密封垫材质采用HNBR（氢化丁腈橡胶），快速接头如图5所示。3.4抽真空子系统抽真空是整个测试的开始，主要是清除空调系统管路的空气和少量水分。该子系统主要由罗茨泵、前级机械旋2023/12A期/12 7自动化应用传感检测与仪器仪表片泵、真空计、时间继电器及其他一些附件构成。真空度通过真空计实时检测空调系统管路，抽真空时间通过时间继空调O真空计O真空计外机外机压力变送器压力变送器冷煤充注冷煤充注液阀液阀4气阀快速接头N2吹想个消音器H真空计抽空残留油罗茨清扫收集旋片泵电器进行设定控制。只有在设定时间内抽至规定的真空度才能判定为抽真空合格。空调空调O真空计外机压力变送器冷煤充注液阀液阀4气阀N2吹扫残留油罗茨泵收集旋片泵口充注质量流双系统质量流充注量计充注量计空调O 真空计外机压力变送器冷煤充注气阀气阀快速接头快速接头N2吹扫个，抽N2吹扫不消音器抽真空计空抽消音器空真空计残留油罗茨泵收集旋片泵充注个残留油罗茨泵收集旋片泵充注消音器真空计空A系统双泵增压站（制冷剂储罐1X4-m山B系统TTTTTTTTT图3 系统构成较大的可能性存在气液双相混合的情况，这不利于制冷剂的充注精度。空调O真空计外机压力变送器液阀气阀快速接头！N2吹扫清扫收集旋片泵图4 分系统构成SocketAC type(Female thread)T3(tordiscoXModelApplicationAC-2SR1/4AC-3SR3/8图5快速接头3.5制冷剂充注子系统制冷剂充注系统由制冷剂增压系统、储能器、传感器质量流量计、充注枪及其他附件构成。制冷剂通过管道系统集中供应,在经过一段距离输送后，管道内的制冷剂有冷煤充注消音器抽空真空计K残留油Dimensions(mm)HIWAFBDHex:1744Hex.2155因此，配置储能器和制冷剂增压系统能够确保制冷剂保持在液相状态，在防差错方面，制冷剂要求具备压力监控、制冷剂缺失监控、温度监控等功能，确保制冷剂的有效充注 7 制冷剂采用高精度质量流量计进行计量，分辨率小于或等于1g。通常情况下，当充注精度要求达到10 0 10 0 0 g罗茨泵时，偏差小于或等于10 g（通过修正）；当充注精度要求达旋片泵到10 0 0 2 0 0 0 g时，精度偏差小于或等于1%（通过修正)；充注精度要求达到2 0 0 0 g以上时，精度偏差小于或等于0.5%(通过修正）。T2 lter vahve eptrationl3.6运行测试子系统运行测试子系统用于模拟空调运行，采集相关测试数据，判断空调是否合格。测试方式采用BYPASS模拟运行的测试技术,即将空LT1155Rc1/4Rc1/8Rc1/8173Rc3/8Rc1/8Rc1/8T2T3调的液阀和气阀进行短接，制冷剂充注量只充注一定比例的额定充注量。在静态模拟测试时，制冷测试和制热测试所使用的逻辑判断会全部在系统中设置成输人项。所有子系统的控制和显示均由运行测试子系统集中控制，测试完成的数据将上传至上位机中。运行测试子系统的主界面如图6 所示。128|自动化应用识别技术，实现系统的数字化提升，对于关键设计参数和传感检测与仪器仪表自动化应用次制冷剂充注、电气安全检测、运行测试、二次制冷剂充R000RE(100000机型名：热空注、吹扫后处理等子系统的集成自动化控制。结合RFID间事号(Ni.6B一次元工艺参数实时分发和采集。同时，通过多个子系统集成，能有效减少测试人员，提升测试效率，节省投资,增加了单位面积产量。参考文献查春安维4其他注意事项(1)运行测试后,测试系统管路会残留少量冷冻油和制冷剂的混合物，为避免对下一台空调抽真空造成影响，系统需配置清扫系统，气体用干燥的氮气进行吹扫，同时，也需配置消声及多余冷冻油和制冷剂混合物的收集，避免污染环境。（2)一次制冷剂充注后，必须对压缩机两侧进行制冷剂平衡。打开短接连接管的气阀，制冷剂通过气阀进入压缩机，防止下道电气安全检测时击穿压缩机。(3)运行测试判断数据库需要与其他信息系统同步更新。5结语本文通过对上述工序的需求分析，实现了抽真空、一1黄鸿发,梁小玲,李美正,等.基于机器视觉的空调外观关键质量检测技术研究 J.机电工程技术,2 0 2 2,51(12)：151-155.图6 测试系统主界面2李海滨，郑敏，曹进，等.空调压缩机大规模定制生产智能制造新模式 J.创新世界周刊,2 0 2 2(5）：6 3-7 2.3李晓晨.企业空调外机精益生产管理研究 J.智能城市,2 0 2 1,7(23):73-74.4张德付，吴晗，刘洋.工业机器人在空调生产中的应用 J.制冷,2 0 2 1,4 0(3):50-53.5刘海冰,吴晗.基于RFID技术的空调混流生产方法研究 J.制冷,2 0 2 1,4 0(2):9-12.6玉河.PLC控制系统在汽车空调生产中的应用 J.内燃机与配件,2 0 2 1(8):2 0 5-2 0 6.7黄冬磊.视觉检测在线监控在空调换热器生产中的运用研究J.家电科技,2 0 18(12:2 6-2 8.（责任编辑：黄霞）(上接第12 5 页）出现问题动作的原因，找到满足动作的条件，并检查不应出现动作的条件，以找到造成失误动作的原因。总之，应从设备的基本动作原理入手，先查找问题所在的大范围，之后再进行逐一排查,直到找出发生故障的原因 3 。对于其他问题，也不能直接进行简单的处置，而是要依据故障出现的位置，通过进一步的调查检测，再确定发生故障的原因。待故障排除后再通电，避免莽撞行事，危害人身安全。4.4数控机床测量检测系统时，首先要由传感器将被测量的物理量从研究对象中检测出来，然后将其转化成为电量，再进行输出。若要数控机床中的数控系统能有效发挥本来的作用，则需要借助传感器，获得机床实际运行中的反馈信息。在数控机床的正常运行过程中出现了报警或者提示信息，这些信息中的第一种是能真切反映机床的错误状态，提醒工作人员改正数控系统；第二种是电子检测元件的安装位置错误，使得系统并没有收到有关的反馈信号；第三种则是电子检测元件自身出现损坏，导致错误报警。5结语综上所述，机械在生产建设中发挥着重要作用，而安全是机械生产建设中非常重要的问题。机械检测最为简便,能有效提升机械安全的重要方法。因此,工作人员应提升对机械使用的重视程度，增强对其机械使用的管控,这样不仅能切实提升机械的性能，还能保障工作人员的生命安全。1张慧，高立新.金属磁记忆检测技术在机械设备早期故障诊断中的应用概述 J.机械设计与制造，2 0 12(10)：6 5-6 7.2董明,马宏伟，陈渊,等,超声检测技术在煤矿机电设备安全检测中的应用 J.矿山机械,2 0 13,4 1(2)：12 4-12 6.3马晓芳，高学东，贾希胜，等.发电设备点检周期模型 J.中国电力,2 0 0 7(11):6 7-7 1.参考文献（责任编辑：李慧）2023/12A期/12 9