Banco de ensayos automatizado para ensayos de rutina según DC 73/23/CEE.

El sistema completo consta de un rack de equipos y de un sistema mecánico además del software específico de gestión del sistema. El sistema permite realizar los ensayos siguientes: continuidad de la tierra de protección, rigidez dieléctrica, resistencia del aislamiento, corriente de fuga a tierra y descarga del primario. El sistema controla automáticamente la instrumentación de medida mediante un PC. Los resultados de la prueba se evalúan y se generan informes que mediante una red C.I.M se envían para un análisis estadístico y seguimiento del producto. Un chasis Eurocard incluye las tarjetas electrónicas de personalización de cada ensayo y el correspondiente sistema de conmutación automática entre ellas. El sistema mecánico se basa en el principio de paredes móviles y matriz de puntas de prueba para medida de continuidad de tierra y medida de rigidez dieléctrica/resistencia de aislamiento

Banco de ensayos automatizado para ensayos de rutina según DC 73/23/CEE.

Sector de la técnica

La presente invención se enmarca dentro de los dispositivos para evaluación técnica de equipos electrotécnicos, en particular con el objetivo de facilitar la aplicación de la directiva DC 73/23/CEE.

Estado de la técnica

La presente invención se refiere a un banco de ensayos automatizado para ensayos de rutina según DC 73/23/CEE.

La Directiva Europea 73/23/CEE obliga a los fabricantes de equipos electrotécnicos a tomar todas las medidas necesarias para garantizar el grado de seguridad que dicha directiva establece para toda su producción. Y una de las medidas más aceptadas y aplicadas es la comprobación en fábrica de algunos parámetros críticos de la seguridad de los equipos para garantizar así, además de que el prototipo haya pasado todos los ensayos que le correspondan, que los procesos de fabricación no han sufrido ninguna deriva que pueda volver peligrosas algunas unidades fabricadas cuando lleguen al usuario final. Se hace necesario, por tanto, disponer de bancos de ensayo en las cadenas de producción que permitan hacer esas comprobaciones (ensayos de rutina) de una forma rápida y eficaz. Además, la particularización de la Directiva a cada tipo de equipo se suele hacer a través de las normas europeas armonizadas correspondientes, que establecen las diferencias necesarias según la capacidad, finalidad y uso del equipo bajo prueba.

Existen otros equipos para pruebas eléctricas de fabricación. A la hora de comparar el banco de ensayo de la invención con lo disponible en el estado de la técnica, se hará referencia tanto al resumen como a la descripción realizada en mayor detalle posteriormente. Los equipos específicos de medida controlados por ordenador incluidos en el rack de equipos pueden ser sustituidos por alguna de las muchas opciones de equipos comerciales que se pueden encontrar, sin que esto sea relevante para el resto del sistema.

Respecto a las tarjetas electrónicas de personalización de cada ensayo y el correspondiente sistema de conmutación automática se ha considerado necesario un diseño propio por la particularidad de este sistema, aunque existen dispositivos comerciales que pueden realizar parcialmente algunas de estas funciones como las matrices de conmutación de 8 ó 16 puertos diseñadas para alta tensión o alta intensidad, como se requiere en estas pruebas. Por otro lado, la personalización de los circuitos de ensayo a los distintos tipos de equipos es solucionada por los fabricantes cambiando la configuración interna del equipo de medida lo que da lugar a distintas variantes de un mismo equipo o a equipos con posibilidad de tarjetas internas para distintas configuraciones.

Respecto al sistema mecánico lo más cercano a la invención son las conocidas matrices de contactos de los sistemas de pruebas de tarjetas electrónicas. De forma genérica estos circuitos se llaman "in-circuit tester" y, mediante una matriz de contactos previamente configurada para una tarjeta electrónica determinada, proporciona los contactos eléctricos necesarios en un plano sobre el que se coloca la tarjeta. Geométricamente es un problema más simple que el tridimensional que aquí se ha resuelto, y también eléctricamente, ya que esos contactos no necesitan las altas intensidades o tensiones necesarias en ensayos de seguridad eléctrica.

Son varios los problemas técnicos que se superan con la invención:

Respecto a las tarjetas de personalización por norma armonizada (esto es, por tipo de equipo), éstas están diseñadas para encajar exactamente en este sistema, ya que los circuitos están definidos por esas normas. Algo parecido podemos decir de la matriz de conmutación, ya que existen versiones comerciales, aunque no se ajustan exactamente a las necesidades de este sistema.

Con el sistema mecánico se consigue que, en una línea de producción, baste colocar el equipo bajo pruebas sobre el dispositivo mecánico y alimentarlo a través del conector del sistema, para que se realicen todos los ensayos de rutina de forma automática y sobre un amplio conjunto de puntos de medida. El sistema permite puntos de medida en tres dimensiones. En cualquier otro sistema, si se desea verificar la continuidad de la puesta a tierra de protección (en equipos de clase 1), hasta ahora había que establecer el contacto de prueba en los distintos puntos de medida (tornillos o partes metálicas de la envolvente) de forma manual. También hasta ahora la corriente de fugas en equipos clase 2 (sin tierra de protección), no se medía en línea de producción por la componente de mano de obra que necesitaba. Otro tanto podríamos decir de los demás ensayos, que en producción tendían a reducirse a rigidez dieléctrica entre fase y tierra y corriente de fugas en equipos de clase 1, ya que esas dos medidas sí pueden hacerse de forma automática con los equipos existentes sin más contactos que la clavija de alimentación. Lo más relevante por tanto del banco de ensayos de la invención es el sistema mecánico incluyendo la estructura y las puntas de prueba, especialmente diseñadas para los fuertes requisitos eléctricos que se le requieren en estos ensayos.

Descripción detallada de la invención

El presente banco de ensayos consta de un rack de equipos, de un sistema mecánico, y de un software específico de gestión del sistema.

El rack de equipos permite integrar todos los equipos que componen el sistema en un solo chasis mediante elementos de fijación apropiados. El rack incluye un PC estándar con un panel base diseñado para su instalación en un chasis industrial y cuya misión es controlar la instrumentación, tanto para configurar y lanzar medidas como para adquirir datos, mediante los buses de comunicaciones correspondientes, así como controlar el estado de los relés, generar informes de medidas y enviarlos a CIM. Dicho PC puede estar equipado y controlar distintas tarjetas y equipos, tales como tarjetas de multímetro, osciloscopio y entrada/salida, un medidor de rigidez dieléctrica, un megómetro, un milióhmetro, tarjetas electrónicas de conmutación y encaminamiento (matriz de conmutación), que permiten la automatización secuencial de los distintos ensayos aislando en cada caso los circuitos que no actúan y conectando los que sí actúan en cada momento, tanto con los equipos y tarjetas de ensayo como con el sistema mecánico; tarjetas electrónicas de personalización para los ensayos a aquellos equipos bajo prueba cuyas correspondientes normas armonizadas según la DC 73/23/CEE lo requieran, que reproducen circuitos básicos publicados en esas normas, añadiéndoles las adaptaciones : necesarias para su incorporación a este sistema. Todos los equipos de medida podrían ser controlados por el ordenador vía bus IEEE 488.

Los ensayos que debe realizar el sistema requieren de un analizador de seguridad eléctrica. Dentro del rack de equipos se encuentra instalado un chasis capaz de albergar tarjetas del tipo Eurocard. El rack de equipos incluye también un transformador de aislamiento que se...

1. Banco de ensayos automatizados para ensayos de rutina conforme a la Directiva Europea DC 73/23/CEE caracterizado porque comprende los siguientes elementos que permiten realizar medias de continuidad de la tierra de protección, rigidez dieléctrica, resistencia de aislamiento, corriente de fuga a tierra, y descarga del circuito primario:

- Rack de equipos o instrumentos de medida en el que los equipos de medida son: controlados por un ordenador personal vía bus IEEE 488,

- Sistema mecánico exterior al rack que se conecta eléctricamente con éste y que es controlado por el ordenador personal integrado en dicho rack, basado en el principio de paredes móviles y matriz de puntas de prueba comprendiendo

- Software específico de gestión del dispositivo.

2. Banco de ensayos automatizados para ensayos de rutina conforme a la Directiva Europea DC 73/23/CEE según la reivindicación anterior en el que el rack de equipos comprende:

3. Banco de ensayos automatizados para ensayos de rutina conforme a la Directiva Europea DC 73/23/CEE según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende tarjetas electrónicas de personalización para los ensayos a aquellos equipos bajo prueba cuyas correspondientes normas armonizadas según la DC 73/23/CEE lo requieran, que reproducen circuitos básicos publicados en esas normas, pero que requieren adaptaciones para su incorporación al rack de equipos.

4. Banco de ensayos automatizados para ensayos de rutina conforme a la Directiva Europea DC 73/23/CEE según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en las que las puntas de prueba son metálicas y tienen una parte rígida (cápsula), que permite su fijación en los panel es del sistema mecánico mediante un sistema de tuerca, y una punta desplazable por empuje, con un muelle recuperador dentro de la cápsula, que hace contacto eléctrico con el punto deseado del equipo bajo prueba; estando la punta móvil conectada con el conductor eléctrico que sale de la parte posterior de la cápsula y que conecta con la matriz de conmutación del rack de equipos de control, que permite activar o desactivar la punta de prueba y, en su caso, suministrarle la señal eléctrica adecuada para el ensayo.