CN101900544B - 转向盘的轴向及切向变形检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向盘的轴向及切向变形检测装置，其架体中间部位的工作台板上设置有二只转向盘定位胎具，二只转向盘定位胎具的位置分别是轴向变形检测工位和切向变形检测工位，轴向变形检测工位的周边等角度设置有三只位移传感器和调节组件，轴向变形检测工位上方的架体上铰接气缸，气缸的下端具有力传感器；切向变形检测工位中心具有转向盘定位轴，切向变形检测工位具有转向盘定位夹具和位移传感器，定位夹具内侧的转向杆与位移传感器接触，转向杆与气缸铰接，气缸的另一端铰接在架体上，调整机构用于调整轴向变形检测工位的四只位移传感器，切向变形检测工位具有扭矩传感器，气源处理单元与二气缸连通，传感器的信号与触摸屏及PLC控制装置连通。

Description

转向盘的轴向及切向变形检测装置

技术领域

本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种转向盘的轴向及切向变形检测装置。

背景技术

转向盘受力变形试验包括轴向力试验、转向扭力试验，其目的是转向盘在受轴向力和转向扭力的情况下，检查轴向和切向变形情况。

根据国标QC/T 563-1999转向盘试验方法如下：

(1)、转向盘轴向整体加载变形：人工在转向盘的轮缘上标记测量点后，手工放置转向盘整体加载所要求的负载，保持要求时间后卸载，用卡尺和直尺在标记点上测量轮缘的外径和转向盘高度变形前后的数值，以求出永久变形量。该方法不仅操作复杂，而且检测手段落后，以致检测结果误差很大。

(2)、转向盘轴向切向扭转变形：手动把转向盘装配在与转向轴相同的夹具上，夹具固定在方箱上，将百分表测量头放在转向盘轮辐的中间位置上，人工加切向重物载荷，保持要求时间后卸载，读出百分表读数，以求出扭转永久变形量。该方法同样存在着操作复杂、检测手段落后，检测结果误差大的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有转向盘的轴向及切向变形检测方法存在的操作复杂、检测手段落后，检测结果误差大的问题，而提供一种操作简单、自动化程度高、检测误差小的转向盘的轴向及切向变形检测装置。

本发明是由架体、第一气缸、第二气缸、气源处理单元、第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、第五位移传感器、力传感器、扭矩传感器组成，架体的中间部位具有工作台板，工作台板上设置有二只转向盘定位胎具，二只转向盘定位胎具的位置分别是轴向变形检测工位和切向变形检测工位，轴向变形检测工位的周边等角度设置有三条直线导轨，三条直线导轨上分别设置第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、和调节组件，第一位移传感器设置在轴向变形检测工位中间位置，轴向变形检测工位上方的架体上铰接第一气缸，第一气缸的下端具有力传感器；切向变形检测工位中心具有转向盘定位轴，切向变形检测工位具有转向盘定位夹具，切向变形检测工位的侧边设置有第五位移传感器，该第五位移传感器的后侧具有传感器滑块，定位夹具内侧的转向杆与第五位移传感器接触，定位夹具外侧的转向杆与第二气缸铰接，第二气缸的另一端铰接在架体上，调整机构用于调整轴向变形检测工位的第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器，该调整机构设置有手轮调整装置，切向变形检测工位的工作台板的下方具有扭矩传感器，气源处理单元通过磁开关和节流阀分别与第一气缸和第二气缸连通，架体上具有触摸屏及PLC控制装置，第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、第五位移传感器、力传感器和扭矩传感器的信号与触摸屏及PLC控制装置连通，触摸屏及PLC控制装置控制第一气缸和第二气缸的工作，触摸屏及PLC控制装置与打印机连接。

本发明的工作原理及过程是：

本发明采用PLC控制，在待测转向盘C通过由花键、销钉等构成的夹具装夹固定后，通过第一气缸对转向盘C进行轴向和切向方向加载，按检测要求设定的加载力和扭矩进行考核转向盘的性能，转向盘C变形量由第一位移传感器(精度1‰)自动检测，检测结果送触摸屏显示。

本发明用于对转向盘的轴向整体静态加载性能试验和切向扭转加载试验。试验台分二个工位实现检测，左侧工位实现轴向整体加载性能试验，右侧工位实现切向扭转加载试验。

一、转向盘轴向整体加载工作过程(左侧工位)：

(1)打开气源开关，可按面板复位按钮，使上气缸缩回，以放置转向盘C。将被测转向盘C方向向下装在试验台的底座上。

(2)通过手轮调整径向第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器的前后位置，使第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器的触头能够探测转向盘C轮缘的最高点。调整第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器的前后位置，使第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器探杆能够压缩约5mm，以消除第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器的空行程段(可用纸张试验，使传感器能感测纸张的厚度)，调整好后固定。

(4)在检测界面中设定好加载力及检测时间等参数。

按面板的启动按钮，开始检测。如中间检测时，需停止可按面板的停止或复位按钮即可中断检测过程。

(5)检测开始后，试验台按所设定的检测力和时间自动检测，直到至检测结束，每个检测过程在状态栏中有提示，检测结束后，转向盘的实际变形值在显示屏中自动显示出来。

二、转向盘切向扭力加载工作过程(右侧工位)：

(1)将被测转向盘C方向向下通过花键轴装在试验台的底座上，在用大螺母通过花键轴将转向盘拧紧。

(2)调整第二气缸的位置，使活塞杆及辅具夹紧中心正好对正转向盘C的轮缘。将活塞杆拉出，将夹紧头张开，使夹紧头扣住转向盘C的轮缘，再用夹紧螺栓通过夹紧头将转向盘C夹紧。检查试验台的加载各辅件应拧紧，保证在加力过程中不能脱落。

(3)通过调整转向盘和扭转加力杆的位置，使第五位移传感器的触头能够探测转向盘轮缘的最高点。调整第五位移传感器的前后位置，使第五位移传感器探杆能够压缩约5～15mm，以消除第五位移传感器的空行程段。

(4)打开气源开关，在检测界面中设定好加载力及检测频次等参数。按面板的启动按钮，开始试验。如中间检测时，需停止可按面板的停止或复位按钮即可中断检测过程。

(5)试验开始后，试验台按所设定的扭转力矩和检测时间，自动完成检测过程。扭转力矩由试验台自动进行分步加载直至达到设定力矩后开始检测，如力矩加载达不到要求，设备自动提示出，并不进行检测。

本发明的有益效果是：简化了操作步骤，缩短了检测时间，极大地提高了检测精度；测试启动开始后，可自动完成所选择测试的项目的全过程，无特殊情况，不需要人为参与；如在测试时，需要停止测试，可通过操作面板上复位或停止按钮即可停止检测过程。检测结果直接在触摸屏显示，测量精度可达到±0.01mm。

附图说明

图1为本发明实施例的主视图。

图2为图1中的A-A向剖视图。

图3为图1中的B-B向剖视图。

图4为本发明实施例的立体图。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3和图4所示，为本发明的实施例，其是是由架体(2)、第一气缸8、第二气缸21、气源处理单元1、第一位移传感器5、第二位移传感器51、第三位移传感器52、第四位移传感器53、第五位移传感器54、力传感器6、扭矩传感器15组成，架体2的中间部位具有工作台板4，工作台板4上设置有二只转向盘定位胎具3，二只转向盘定位胎具3的位置分别是轴向变形检测工位D和切向变形检测工位E，轴向变形检测工位D的周边等角度设置有三条直线导轨25，三条直线导轨25上分别设置第二位移传感器51、第三位移传感器52、第四位移传感器53、和调节组件26，第一位移传感器5设置在轴向变形检测工位D中间位置，轴向变形检测工位D上方的架体2上铰接第一气缸8，第一气缸8的下端具有力传感器6；切向变形检测工位E中心具有转向盘定位轴13，切向变形检测工位E具有转向盘定位夹具23，切向变形检测工位E的侧边设置有第五位移传感器54，该第五位移传感器54的后侧具有传感器滑块24，定位夹具23内侧的转向杆22与第五位移传感器54接触，定位夹具23外侧的转向杆22与第二气缸21铰接，第二气缸21的另一端铰接在架体2上，调整机构20用于调整轴向变形检测工位D的第二位移传感器51、第三位移传感器52和第四位移传感器53，该调整机构20设置有手轮调整装置19，切向变形检测工位E的工作台板4的下方具有扭矩传感器15，气源处理单元1通过磁开关9和节流阀10分别与第一气缸8和第二气缸21连通，架体2上具有触摸屏及PLC控制装置11，第一位移传感器5、第二位移传感器51、第三位移传感器52、第四位移传感器53、第五位移传感器54、力传感器6和扭矩传感器15的信号与触摸屏及PLC控制装置11连通，触摸屏及PLC控制装置11控制第一气缸8和第二气缸21的工作，触摸屏及PLC控制装置11与打印机17连接。

为了移动方便，在架体2的四只脚下部分别安装有脚轮18。

Claims (3)

1.一种转向盘的轴向及切向变形检测装置，其特征在于：是由架体(2)、第一气缸(8)、第二气缸(21)、气源处理单元(1)、第一位移传感器(5)、第二位移传感器(51)、第三位移传感器(52)、第四位移传感器(53)、第五位移传感器(54)、力传感器(6)、扭矩传感器(15)组成，架体(2)的中间部位具有工作台板(4)，工作台板(4)上设置有二只转向盘定位胎具(3)，二只转向盘定位胎具(3)的位置分别是轴向变形检测工位(D)和切向变形检测工位(E)，轴向变形检测工位(D)的周边等角度设置有三条直线导轨(25)，三条直线导轨(25)上分别设置第二位移传感器(51)、第三位移传感器(52)、第四位移传感器(53)，三条直线导轨(25)上各设置有调节组件(26)，第一位移传感器(5)设置在轴向变形检测工位(D)中间位置，轴向变形检测工位(D)上方的架体(2)上铰接第一气缸(8)，第一气缸(8)的下端具有力传感器(6)；切向变形检测工位(E)中心具有转向盘定位轴(13)，切向变形检测工位(E)具有转向盘定位夹具(23)，切向变形检测工位(E)的侧边设置有第五位移传感器(54)，该第五位移传感器(54)的后侧具有传感器滑块(24)，定位夹具(23)内侧的转向杆(22)与第五位移传感器(54)接触，定位夹具(23)外侧的转向杆(22)与第二气缸(21)铰接，第二气缸(21)的另一端铰接在架体(2)上，调整机构(20)用于调整轴向变形检测工位(D)的第二位移传感器(51)、第三位移传感器(52)、第四位移传感器(53)，该调整机构(20)设置有手轮调整装置(19)，切向变形检测工位(E)的工作台板(4)的下方具有扭矩传感器(15)，气源处理单元(1)通过磁开关(9)和节流阀(10)分别与第一气缸(8)和第二气缸(21)连通，架体(2)上具有触摸屏及PLC控制装置(11)，第一位移传感器(5)、第二位移传感器(51)、第三位移传感器(52)、第四位移传感器(53)、第五位移传感器(54)、力传感器(6)和扭矩传感器(15)的信号与触摸屏及PLC控制装置(11)连通，触摸屏及PLC控制装置(11)控制第一气缸(8)和第二气缸(21)的工作。

2.根据权利要求1所述的一种转向盘的轴向及切向变形检测装置，其特征在于：所述触摸屏及PLC控制装置(11)连接有打印机(17)。

3.根据权利要求1或2所述的一种转向盘的轴向及切向变形检测装置，其特征在于：所述的架体(2)的四只脚下部分别安装有脚轮(18)。

Images