CN102033196B - 汽车踏板开关快速检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于汽车踏板开关生产线的汽车踏板开关快速检测仪。它由箱体与辅件、试件夹持机构、检测机构、位移套筒组件和控制系统组成，机箱面板上设置有试件夹持机构和位移套筒组件，机箱内设置有检测机构和控制系统。试件夹持机构设置有可调试件夹具和试件支架，位移套筒组件的套筒座上可以配接半套筒和直套筒。它利用可调试件夹具定位受检试件，利用位移套筒组件和检测机构分别实施开关的定位行程动作点检测、动作点最大推力检测、动作点位移检测和触点内部压降检测。本发明的检测环境模拟了受检试件的使用工况，加快了检测节奏，简化了检测过程，并且具有结构紧凑、操作简单、调节方便、性能可靠、检测精度高、检测重复性好等优点。

Description

汽车踏板开关快速检测仪

技术领域

本发明是一种汽车踏板开关生产线专用的检测仪器，具体地说是一种用于汽车离合器踏板开关和汽车制动器踏板开关生产线检测的汽车踏板开关快速检测仪。

背景技术

汽车踏板开关主要是指汽车离合器踏板开关和汽车制动器踏板开关等直线作用的开关。在汽车踏板开关生产过程中，针对产品出厂质量检测的项目主要是定位行程动作点检测和触点内部压降检测等二项；而针对产品性能参数检测的项目主要包括动作点最大推力检测、动作点位移检测、触点内部压降检测等三项。现有技术中，由于没有快速的检查方法和测试仪器，涉及定位行程动作点和触点内部压降的产品出厂质量检测，采用的是抽样后离开主要生产线的实验室检测法，即产品抽样送检法。这种产品抽样送检法不能对生产流水线上的产品实施百分之百的产品出厂质量检测，因而，也就存在着潜在的质量保证隐患。同样，由于没有快速的检查方法和测试仪器，涉及产品性能参数检测的项目采用的也是产品抽样送检法，但检测效率较低、检测过程耗时、检测结果重复性差、误差大，检测环节受干扰因素较多。

发明内容

本发明的目的是要提供一种汽车踏板开关快速检测仪，它能够有效地在汽车开关生产线上实施产品生产线在线检测，可靠地对产品性能和产品质量给出快速、直观的判断。

本发明解决问题的技术方案是：

本发明由箱体与辅件、试件夹持机构、检测机构、位移套筒组件和控制系统组成，机箱面板上设置有试件夹持机构和位移套筒组件，机箱内设置有检测机构和控制系统。

试件夹持机构设置有可调试件夹具和试件支架；可调试件夹具通过试件支架可以连接受检试件。

位移套筒组件的套筒座上可以配置半套筒和直套筒；半套筒是一组不同底部壁厚的套件，半套筒的底部壁厚与受检试件的试件推杆的结构类型相配。

检测机构的位移传动板的上方可以连接位移测杆，位移传动板的上方设置有推力传感器，推力传感器连接测力推杆，测力推杆可以连接试件推杆；位移传动板的下方设置有步进电机。

本发明的有益效果是：本发明由于在机箱面板上设置有位移套筒组件，因而能够实现受检试件的动作点位移量和触点内部压降的快速检测。同时，由于试件夹持机构设置有可调试件夹具和试件支架，因而，受检试件可以快速定位，加快了检测节奏。另外，由于检测机构设置有测力推杆、推力传感器、位移传动板、导向柱、限位板和步进电机，因而模拟了受检试件的实际工况，并且能直观地测出受检试件的动作点位移行程量。本发明还具有结构紧凑、操作简单、调节方便、性能可靠、检测精度高、检测重复性好等优点。

附图说明

下面结合附图提供的实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的控制系统与检测过程原理图。

图中，1.箱体与辅件，2.试件夹持机构，3.检测机构，4.位移套筒组件，5.控制系统，6受检试件，7.机箱，8.机箱面板，9.护套件，10.试件配线，11.可调试件夹具，12.微调螺母，13.试件支架，14.定位螺母，15.试件推杆，16.步进电机，17.位移传动板，18.推力传感器，19.测力推杆，20.导向柱，21.限位板，22.位移表，23.位移测杆，24.套筒座，25.定位螺栓，26.半套筒，27.直套筒，28.微控制器，29.推力处理，30.电机控制，31.工频电源，32.线性电源，33.电源调节，34.电压数显，35.电压判断，36.试件判断，37.功率电子切换，38.试件功率负载，39.力值传感，40.力值调理，41.力值处理，42.力值数显，43.手动复位，44.数据接口，45.下降自控，46.定时复位，47.压降数显，48.触点判断与电机控制，49.加载与动作点切换，51.位移数显，52.配线，53.检测插座。

具体实施方式

本发明各部分的组成是：

箱体与辅件(1)：机箱(7)，机箱面板(8)，护套件(9)，配线(52)，检测插座(53)。

试件夹持机构(2)：可调试件夹具(11)，微调螺母(12)，试件支架(13)。

检测机构(3)：步进电机(16)，位移传动板(17)，推力传感器(18)，测力推杆(19)，导向柱(20)，限位板(21)，位移表(22)，位移测杆(23)。

位移套筒组件(4)：套筒座(24)，定位螺栓(25)，半套筒(26)，直套筒(27)。

控制系统(5)：微控制器(28)，推力处理(29)，电机控制(30)，工频电源(31)，线性电源(32)，电源调节(33)，电压数显(34)，电压判断(35)，试件判断(36)，功率电子切换(37)，试件功率负载(38)，力值传感(39)，力值调理(40)，力值处理(41)，力值数显(42)，手动复位(43)，数据接口(44)，下降自控(45)，手检控制(46)，定时复位(47)，压降数显(48)，触点判断与电机控制(49)，加载与动作点切换(50)，位移数显(51)。

受检试件(6)：试件推杆(15)，试件配线(10)，定位螺母(14)。

检测定位点：对受检试件(6)进行检测时，试件推杆(15)受外力推动使得受检试件(6)的电气接点产生动作，这种在检测时产生的动作点，称作检测动作点，或者检测定位点。

检测定位行程：当受检试件(6)处于检测动作点或者检测定位点时，在推力的作用下，受检试件(6)的试件推杆(15)的原位外露段，有一部分被推进到受检试件(6)内部，这时，仍然露在受检试件(6)外部的动后剩余段的长度称作检测定位行程。

定位行程动作点：受检试件(6)的试件推杆(15)被推进到只有剩余段长度时，受检试件(6)的电气接点产生动作，此时的动作点称为定位行程动作点。

触点内部压降：根据受检试件(6)的触点类型，触点内部压降分别表示受检试件(6)电气接点产生动作前、产生动作后以及产生动作前后的触点电压变化。

定位行程动作点最大推力值：受检试件(6)的电气接点产生动作时，作用在试件推杆(15)上的最大推力值称为定位行程动作点最大推力值。

定位行程动作点位移量：受检试件(6)的电气接点产生动作时，试件推杆(15)的原位外露段与电气接点产生动作时的动后剩余段的差称为定位行程动作点位移量。

本发明的具体实施方式按以下五个方面予以说明：

第一，定位行程动作点检测，这一检测是生产线产品出厂质量检测项目，实行的是百分之百检测。

位移套筒组件(4)的应用：根据受检试件(6)前端的试件推杆(15)的直径大小和受检试件(6)的固定外螺纹的直径尺寸，合理选择位移套筒组件(4)。

半套筒(26)的选用条件：半套筒(26)的内筒尺寸与受检试件(6)的外螺纹杆尺寸相适应；半套筒(26)底部的孔径尺寸与受检试件(6)的试件推杆(15)直径大小相适应；半套筒(26)的底部孔壁厚度与受检试件(6)的检测定位行程相适应。

直套筒(27)的选用原则：如果所选用的半套筒(26)的内筒尺寸已经适应受检试件(6)外螺纹杆的插入配置，则不需要选用直套筒(27)。如果半套筒(26)的内筒尺寸大于受检试件(6)的外螺纹杆尺寸，则需另外选用内筒尺寸与受检试件(6)的外螺纹杆尺寸相适应的直套筒(27)作为间接过渡套筒，以保证受检试件(6)在插入半套筒(26)内筒时的垂直度。如果半套筒(26)的内筒尺寸小于受检试件(6)的外螺纹杆尺寸，则违反了半套筒(26)的选用条件，需要重新选用相适应的半套筒(26)。

半套筒(26)、套筒座(24)、受检试件(6)的配置：将选用的半套筒(26)插入套筒座(24)中，受检试件(6)的试件推杆(15)顶端向下，垂直插入半套筒(26)的内筒中，并将受检试件(6)的试件配线(10)插入在相应的检测插座(53)上。

或者，直套筒(27)、半套筒(26)、套筒座(24)、受检试件(6)的配置：将选用的半套筒(26)插入套筒座(24)中，再将选用的直套筒(27)插入半套筒(26)中，最后将受检试件(6)中的试件推杆(15)顶端向下，垂直插入直套筒(27)的内筒中，并将受检试件(6)的试件配线(10)插入在相应的检测插座(53)上。

单选半套筒(26)的定位行程动作点检测：手握受检试件(6)垂直插入半套筒(26)并略用力向下插到底。此时，由于半套筒(26)底部的孔壁厚度的限定，试件推杆(15)在外压力作用下推入受检试件(6)内。本发明在设计时，由于选用的半套筒(26)底部的孔壁厚度等于受检试件(6)中试件推杆(15)伸出在外的长度，即试件推杆(15)被推入受检试件(6)内部后，推杆剩余在外的这一段距离的对应点就是开关设计最大行程动作点，也就是开关定位行程动作点，而这一段距离就是产品出厂质量检测所要求的开关电气动作点的检测距离。观察机箱(7)上的相应的信号指示，观察动作点是否动作，可以判断受检试件(6)的定位行程动作点是否与检测规定的开关电气动作点相一致，即产品是否合格，至此，定位行程动作点检测的一个过程结束。

或者，直套筒(27)与半套筒(26)配用的定位行程动作点检测：手握受检试件(6)垂直插入直套筒(27)并略用力插到底。此时，由于半套筒(26)底部的孔壁厚度的限定，试件推杆(15)在外压力作用下推入受检试件(6)内。本发明在设计时，由于选用的半套筒(26)底部的孔壁厚度等于受检试件(6)中试件推杆(15)伸出在外的长度，即试件推杆(15)被推入受检试件(6)内部后，推杆剩余在外的这一段距离的对应点就是开关设计最大行程动作点，也就是开关定位行程动作点，而这一段距离就是产品出厂质量检测所要求的开关电气动作点的检测距离。观察机箱(7)上的相应的信号指示，观察动作点是否动作，可以判断受检试件(6)的定位行程动作点是否与检测规定的开关电气动作点相一致，即产品是否合格，至此，定位行程动作点检测的一个过程结束。

第二，触点内部压降检测，这一检测分别是产品出厂质量检测的一项指标，实行的是百分之百检测。

位移套筒组件(4)的应用：根据受检试件(6)前端的试件推杆(15)的直径大小和受检试件(6)的固定外螺纹的直径尺寸，合理选择位移套筒组件(4)。

半套筒(26)的选用条件：半套筒(26)的内筒尺寸与受检试件(6)的外螺纹杆尺寸相适应；半套筒(26)底部的孔径尺寸与受检试件(6)的试件推杆(15)直径大小相适应；半套筒(26)的底部孔壁厚度与受检试件(6)检测点的定位行程相适应。

直套筒(27)的选用原则：如果所选用的半套筒(26)的内筒尺寸已经适应受检试件(6)外螺纹杆的插入配置，则不需要选用直套筒(27)。如果半套筒(26)的内筒尺寸大于受检试件(6)的外螺纹杆尺寸，则需另外选用内筒尺寸与受检试件(6)的外螺纹杆尺寸相适应的直套筒(27)作为间接过渡套筒，以保证受检试件(6)在插入半套筒(26)内筒时的垂直度。如果半套筒(26)的内筒尺寸小于受检试件(6)的外螺纹杆尺寸，则违反了半套筒(26)的选用条件，需要重新选用相适应的半套筒(26)。

半套筒(26)、套筒座(24)、受检试件(6)的配置：将选用的半套筒(26)插入套筒座(24)中，受检试件(6)的试件推杆(15)顶端向下，垂直插入半套筒(26)的内筒中，并将受检试件(6)的试件配线(10)插入在相应的检测插座(53)上。与此同时，根据试件触点类型和试验电压数值，通过功率电子切换(37)电路将不同的试件功率负载(38)接入由线性电源(32)和触点电路构成的电源回路中。

或者，直套筒(27)、半套筒(26)、套筒座(24)、受检试件(6)的配置：将选用的半套筒(26)插入套筒座(24)中，再将选用的直套筒(27)插入半套筒(26)中，最后将受检试件(6)中的试件推杆(15)顶端向下，垂直插入直套筒(27)的内筒中，并将受检试件(6)的试件配线(10)插入在相应的检测插座(53)上。与此同时，根据试件触点类型和试验电压数值，通过功率电子切换(37)电路将不同的试件功率负载(38)接入由线性电源(32)和触点电路构成的电源回路中。

单选半套筒(26)的触点压降检测操作：手握受检试件(6)垂直插入半套筒(26)并略用力向下插到底。当试件推杆(15)向下运动至受检试件(6)的电气接点产生动作时，触点压降数显(48)器件显示和保持相应数值。

或者，直套筒(27)与半套筒(26)配用的触点压降检测操作：手握受检试件(6)垂直插入直套筒(27)并略用力插到底。当试件推杆(15)向下运动至受检试件(6)的电气接点产生动作时，触点压降数显(48)器件显示和保持相应数值。

检后复位：向上取出试件推杆(15)，触点压降数显(48)器件复位，检测过程结束。

受检试件(6)的触点类型：受检试件(6)的试件配线(10)是电气接点引出线，它们的触点类型分为“动合”2线制、“动断”2线制、“动合+动断”3线制。检测时，将试件配线(10)连接在相应的检测插座(53)上。当受检试件(6)是“动合”2线制时，在触点压降数显(48)器件上显示受检试件(6)电气接点产生动作后的“触点压降”。或者，当受检试件(6)是“动断”2线制时，在触点压降数显(48)器件上显示受检试件(6)电气接点产生动作前的“触点压降”。或者，当受检试件(6)是“动合+动断”3线制时，在触点压降数显(48)器件上显示受检试件(6)电气接点动作之前和电气接点动作之后的“触点压降”。

第三，动作点最大推力检测，这一检测是产品性能参数检测的一项指标，实行的是抽样检测。

受检试件(6)的设置：将受检试件(6)装配在试件夹持机构(2)上，通过试件支架(13)定位于可调试件夹具(11)，旋紧受检试件(6)上的定位螺母(14)，调整微调螺母(12)，使受检试件(6)向下移动，直至试件推杆(15)的下端面与测力推杆(19)的上端面接触，接触与否由推力传感器(18)的读数进行判断。随后，将受检试件(6)上的试件配线(10)连接在相应的检测插座(53)上。

检测操作：将力值数显(42)器件进行手动复位(43)，操作手检控制(46)按钮，检测机构(3)的步进电机(16)作轴向直线运动，推动推力传感器(18)、位移传动板(17)、测力推杆(19)和位移测杆(23)匀速直线上升，带动试件推杆(15)向上移动，直至受检试件(6)的电气接点产生动作。与此同时，电机控制(30)电路操作步进电机(16)停止运动，进而，使检测机构(3)全部停止推动。另一方面，压降数显(48)、力值数显(42)、位移数显(51)或者位移表(22)等器件显示和保持相应数值，至此，即获得受检试件(6)的定位行程动作点最大推力数值。

检后复位：通过定时复位(47)电路自动复位，或者操作手检控制(46)按钮手控复位，电机控制(30)电路驱动检测机构(3)向下运动，并且回到原始位置。此时，将力值数显(42)器件通过手动复位(43)使显示值清零，检测过程结束。

检测机构(3)其他附件的作用：在步进电机(16)和位移传动板(17)作上升和下降的运动过程中，导向柱(20)起导向作用，限位板(21)具有上升行程限位和安全保护的作用，护套件(9)起防护作用。

第四，定位行程动作点位移检测，这一检测是产品性能参数检测的一项指标，实行的是抽样检测。

受检试件(6)的设置：将受检试件(6)设置在试件夹持机构(2)上，通过试件支架(13)定位于可调试件夹具(11)，旋紧定位螺母(14)，调整微调螺母(12)，使受检试件(6)向下移动，直至试件推杆(15)的下端面与测力推杆(19)的上端面接触，接触与否由推力传感器(18)的读数进行判断。随后，将受检试件(6)上的试件配线(10)连接在相应的检测插座(53)上。

检测操作：将力值数显(42)器件进行手动复位(43)，操作手检控制(46)按钮，检测机构(3)的步进电机(16)作轴向直线运动，推动推力传感器(18)、位移传动板(17)、测力推杆(19)和位移测杆(23)匀速直线上升，带动试件推杆(15)向上移动，直至受检试件(6)的电气接点产生动作。与此同时，电机控制(30)电路控制步进电机(16)停止运动，进而，使检测机构(3)全部停止推动。另一方面，压降数显(48)、力值数显(42)、位移数显(51)或者位移表(22)等器件显示和保持相应数值，至此，即获得受检试件(6)的定位行程动作点位移量数值。

检后复位：通过定时复位(47)电路自动复位，或者操作手检控制(46)按钮手控复位时，电机控制(30)电路驱动检测机构(3)向下运动，并且回到原始位置。此时，将力值数显(42)器件通过手动复位(43)使显示值归零，检测过程结束。

检测机构(3)其他附件的作用：在步进电机(16)和位移传动板(17)作上升和下降的运动过程中，导向柱(20)起导向作用，限位板(21)具有上升行程限位和安全保护的作用，护套件(9)起防护作用。

第五，本发明的工作原理：

检测项目：汽车踏板开关的产品出厂质量检测主要是定位行程动作点检测和触点内部压降检测等二项；汽车踏板开关的产品性能参数检测主要包括开关动作点最大推动力检测、开关动作点位移量检测、开关触点内部压降检测等三项。

电源系统：本发明使用工业220V/50Hz标准工频电源(31)，经高精度线性电源(32)电路变换为多路线性控制电源，分别供给微控制器(28)、推力处理(29)、电机控制(30)、电压数显(34)、触点压降数显(48)等器件作为工作电源。线性电源(32)经过电源调节(33)电路，作为可调试验电源，供受检试件(6)检测使用，这一可调试验电源由电压数显(34)器件显示其输出值，以便于调节。

试件设置：将受检试件(6)设置在试件夹持机构(2)上，根据受检试件(6)的触点类型，将试件配线(10)连接在相应的检测插座(53)上。试件判断(36)电路确认触点类型，同时自动开启相应的检测通道。电压判断(35)电路检测可调试验电源的电压等级，并由功率电子切换(37)电路接通相应的试件功率负载(38)电路。

推力处理(29)单元：推力处理(29)单元由力值传感(39)电路、力值调理(40)电路、力值处理(41)电路、力值数显(42)器件、手动复位(43)器件等组成，其作用是将受检试件(6)的推力通过显示器件实时地保持显示其最大值。

电机控制(30)单元：电机控制(30)单元由下降自控(45)电路、手检控制(46)电路、定时复位(47)器件、触点判断与电机控制(49)电路组成，其作用是以手动和程序控制方式，控制步进电机(16)的上升、下降和停止。

检测过程：操作手检控制(46)按钮，微控制器(28)按设定的测试参数和电机控制频率驱动步进电机(16)和检测机构(3)，给受检试件(6)施加推力，并实时显示位移量，直到受检试件(6)的电气接点产生动作。与此同时，由加载与动作点切换(50)电路、试件判断(36)电路、触点判断与电机控制(49)电路、定时复位(47)电路、下降自控(45)电路组成的控制单元将受检试件(6)电气接点的动作逻辑和动作时刻发送给微控制器(28)，控制步进电机(16)，进而使推力传感器(18)、位移传动板(17)、测力推杆(19)停止动作。另一方面，压降数显(48)、力值数显(42)、位移数显(51)或者位移表(22)等器件显示和保持相应数值，必要时，由定时复位(47)电路自动复位，或者操作手检控制(46)按钮手控复位，同时，控制步进电机(16)，进而使推力传感器(18)、位移传动板(17)、测力推杆(19)等机构下降和复位。最后，对力值数显(42)、位移数显(51)、位移表(22)等器件的手动复位(43)按钮进行清零处理，检测过程结束。

微控制器(28)：微控制器(28)控制步进电机(16)运动程序和动作参数，经微控制器(28)内微处理器和数据接口(44)完成编程和参数预置。另外，也可通过数据接口(44)将检测参数和结果读出至计算机。

Claims (2)

1.一种汽车踏板开关快速检测仪，它由箱体与辅件(1)、试件夹持机构(2)、检测机构(3)、位移套筒组件(4)和控制系统(5)组成，其特征在于：机箱面板(8)上设置有试件夹持机构(2)和位移套筒组件(4)，机箱(7)内设置有检测机构(3)和控制系统(5)；位移套筒组件(4)的套筒座(24)上配置有半套筒(26)和直套筒(27)，半套筒(26)是一组不同底部壁厚的套件，半套筒(26)的底部壁厚与受检试件(6)的试件推杆(15)的结构类型相配；检测机构(3)的位移传动板(17)的上方连接位移测杆(23)，位移传动板(17)的上方设置有推力传感器(18)，推力传感器(18)连接测力推杆(19)，测力推杆(19)连接试件推杆(15)，位移传动板(17)的下方设置有步进电机(16)。

2.根据权利要求1所述的汽车踏板开关快速检测仪，其特征是：试件夹持机构(2)设置有可调试件夹具(11)和试件支架(13)，可调试件夹具(11)通过试件支架(13)连接受检试件(6)。

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