CN102628753B - 一种安全带高度调节器的耐久试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种通用性强、功能全面、检测方便的安全带高度调节器的耐久试验装置，包括支架及安装于支架上的测试板，所述测试板上设置有用于固定与待测高度调节器连接的安全带的固定机构，测试板上活动安装有用于固定待测高度调节器的样品安装板；测试板在样品安装板的旁侧安装有驱动部和位移测量部，所述样品安装板上设有按压部，所述样品安装板通过第一力传感器与驱动部连接，并可在驱动部的带动下沿待测高度调节器的调节方向移动；所述按压部包括气缸安装板及安装于气缸安装板上的按压气缸，所述按压气缸的活塞杆的端部依次连接有第二力传感器及顶出杆，所述顶出杆朝向待测高度调节器的按钮位置；所述位移测量部为一个与样品安装板连接的位移传感器。
Description
技术领域
本发明属于汽车零部件检测技术领域，具体涉及到一种安全带高度调节器的耐久试验装置。
背景技术
随着用户对乘坐舒适性、安全性要求的不断提高，作为安全带调节的辅助装置，高度调节器的使用频率随之增加，目前高度调节器普遍安装于汽车（尤其是轿车）的B柱，不同身高或者体型的驾驶者，可以根据自身舒适性的要求，来调节安全带和驾驶者身体的接触位置，通过调节高度调节器的位置变化，来调整接触位置和接触力的大小，以达到最佳安全性和乘坐舒适性的要求。鉴于此，企业会在企业标准中将生产相应车型的不同高度调节器的耐久试验作为整车零部件检测的考察范围。
由于早期的安全带高度调节器试验装置未严格制定试验标准，检测率小，大多没有列入考察范围，所以导致传统的高度调节器耐久试验装置通用性较差，往往只能针对一种规格的高度调节器进行装夹和试验。目前车型较多，针对不同车型，高度调节器的品种样式会有较大的变化，传统的高度调节器耐久试验装置无法针对不同检测样品进行检测，同时试验品的安装、夹持较为繁琐，试验过程问题不能很好的把控和调节，且试验过程中不能精确的反馈用户的力度、移动距离及操作舒适性等客观数据，因此不能很好分析和后期设计调整，不能达到预期目的，难以满足试验要求。
发明内容
本发明的目的是提出一种通用性强、功能全面、检测方便的安全带高度调节器的耐久试验装置。
本发明的安全带高度调节器的耐久试验装置包括支架及安装于支架上的测试板，关键在于所述测试板上设置有用于固定与待测高度调节器连接的安全带的固定机构，测试板上活动安装有用于固定待测高度调节器的样品安装板；所述测试板在样品安装板的旁侧安装有驱动部和位移测量部，所述样品安装板上设有按压部，所述样品安装板通过第一力传感器与驱动部连接，并可在驱动部的带动下沿待测高度调节器的调节方向移动；所述按压部包括气缸安装板及安装于气缸安装板上的按压气缸，所述按压气缸的活塞杆的端部依次连接有第二力传感器及顶出杆，所述顶出杆朝向待测高度调节器的按钮位置；所述位移测量部为一个与样品安装板连接的位移传感器。
在使用时，将待测高度调节器固定安装于样品安装板上，并将与其相连的安全带固定在测试板的固定机构上，然后控制按压部的气缸的活塞杆伸出，使其与待测高度调节器的按钮相抵，模拟人手按动按钮，在此过程中，按压部的第二力传感器可以监测活塞杆与按钮的按压力，并通过调节气缸活塞杆的伸出长度来调节按压力；最后再控制驱动部动作，带动样品安装板沿待测高度调节器的调节方向往复运动，在此过程中，连接样品安装板与驱动部的第一力传感器可以监测驱动部与样品安装板的作用力，从而获知待测高度调节器与安全带的通过力；同时，位移传感器可以监测样品安装板的位移，并将位移信息反馈至驱动部，从而使样品安装板在设定范围内移动，满足测试要求。在整个测试过程中，可以模拟乘员在使用高度调节器时的用力大小、位移变化以及通过力和位移曲线在显示屏上的直观反馈，从而为判断和调节乘员舒适度提供一个很好的检测依据，同时此装置可以进行相应的耐久动作检测，验证高度调节器的质量情况。
进一步地，所述测试板通过旋转支撑部件可转动地安装于支架上，所述旋转支撑部件设有控制测试板与支架之间角度的角度控制部件。这样可以改变测试板的角度，从而满足更全面的测试要求。
进一步地，所述气缸安装板位于样品安装板的旁侧或上方，以满足按钮位于高度调节器侧部或顶部时的测试。
进一步地，所述驱动部包括伺服电机、丝杠及螺母，所述伺服电机固定于测试板上，所述伺服电机的电机轴与丝杠连接，所述螺母安装于丝杠上；所述按压部依次通过所述第一力传感器、推板与螺母固定连接，所述测试板设有限制推板转动的限位机构。伺服电机的电机轴转动时，带动丝杠转动，螺母与推板固定连接，同时推板被限位机构所限制而无法转动，因此螺母也无法转动，这样丝杠的转动即转化成螺母的沿丝杠轴向的直线运动，从而带动样品安装板直线移动，达到驱动的目的。
进一步地，所述测试板上设有两套或两套以上相互配合使用的样品安装板、驱动部、按压部和位移测量部，以同时满足不同类型的高度调节器的测试需要。
进一步地，所述样品安装板通过导轨安装于测试板上，以更好地限制样品安装板的移动路线。
进一步地，所述支架由工作台板、底面柜板、连接工作台板和底面柜板的支撑钢架组成；所述底面柜板上装有电气安装板和工控机固定板；所述支撑钢架下端设置有多个万向脚轮和可调支撑脚。这样支架上面可以安装所需的电气部件及工控机，同时方便移动及调整固定，使测试工作更加方便。
本发明的安全带高度调节器的耐久试验装置集成性强，可以作为不同规格和种类高度调节器同时检测的试验检测平台，可根据实际需求调整力传感器和位移传感器检测精度，测量范围广，整个检测过程实时检测、反馈数据、行程曲线，可以及时发现过程问题，具有很好的实用性。
附图说明
图1是本发明的安全带高度调节器的耐久试验装置的前部立体图。
图2是本发明的安全带高度调节器的耐久试验装置的后部立体图。
图3、4是本发明的安全带高度调节器的耐久试验装置中的一种测试板的结构图。
图5、6是本发明的安全带高度调节器的耐久试验装置中的另一种测试板的结构图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1、2所示，本实施例的安全带高度调节器的耐久试验装置包括安装支架1，以及设置于安装支架1上的试验工位2和3；
安装支架1由工作台板11，底面柜板12，以及连接工作台板11和底面柜板12的支撑钢架13组成；底面柜板12上装有电气安装板16和工控机固定板17；支撑钢架13下端还设置有多个万向脚轮14和可调支撑脚15；
试验工位2由支撑部分21，旋转支撑固定部分22，以及测试板23组成；耐久试验装置通过支撑部分21，旋转支撑固定部分22，以及测试板23的组合，实现检测过程的安全带角度控制和力与位移的实时反馈。
支撑部分21包括底板211、竖直安装座212及作为支撑的结构支撑梁213组成，支撑梁213通过固定块214与底板211、竖直安装座212连接固定。
旋转支撑固定部分22由角度控制部件221，轴承组件222，连接板223和旋转辊224组成。支撑部分21和旋转支撑固定部分22通过轴承组件222和竖直安装座212连接。旋转辊224通过连接板223与测试板23紧固连接。通过角度控制部件221的作用，实现测试板23沿旋转辊224轴线转动，从而调整模拟作用力的方向。
如图3、4所示，测试板23上设置有用于固定与待测高度调节器连接的安全带的固定机构238，测试板23上通过导轨232活动安装有用于固定待测高度调节器的样品安装板234；测试板23在样品安装板234的旁侧安装有驱动部231和位移测量部，样品安装板234上设有按压部233，样品安装板234通过推板235、第一力传感器236与驱动部231连接，并可在驱动部231的带动下沿待测高度调节器的调节方向移动；按压部233包括气缸安装板2331及安装于气缸安装板2331上的按压气缸2332，按压气缸2332的活塞杆的端部通过螺纹转接机构2333连接有第二力传感器2334及顶出杆2335，顶出杆2335朝向待测高度调节器的按钮位置；位移测量部为一个通过传感器连接板2339与样品安装板2331连接的位移传感器237，从而实时检测、反馈按压力和位移的曲线。
样品安装板234上设有两块用于固定高度调节器的固定板2336，位置可调，可以根据待测高度调节器尺寸不同进行小范围的调整，同时保证按压时，按钮保持固定状态。
驱动部231包括伺服电机2311、丝杠2312及螺母2313，伺服电机2311固定于测试板23上，伺服电机2311的电机轴与丝杠2312连接，螺母2313安装于丝杠2312上；样品安装板234通过推板235、第一力传感器236与螺母2313固定连接，测试板23设有限制推板235转动的限位机构2314。伺服电机2311的电机轴转动时，带动丝杠2312转动，螺母2313与推板235固定连接，同时推板235被限位机构2314所限制而无法转动，因此螺母2313也无法转动，这样丝杠2312的转动即转化成螺母2313的沿丝杠轴向的直线运动，从而带动样品安装板234直线移动，达到驱动的目的。
试验工位3由支撑部分31，旋转支撑固定部分32，以及测试板33组成；其中支撑部分21、旋转支撑固定部分22与试验工位2的相对应的结构一致，此处不再赘述。
如图5、6所示，测试板33上设置有用于固定与待测高度调节器连接的安全带的固定机构338，测试板33上通过导轨332活动安装有用于固定待测高度调节器的样品安装板334；测试板33在样品安装板334的旁侧安装有驱动部331和位移测量部，样品安装板334的上方设有按压部333，样品安装板334通过推板335、第一力传感器336与驱动部331连接，并可在驱动部331的带动下沿待测高度调节器的调节方向移动
按压部333包括气缸安装板3331及安装于气缸安装板3331上的按压气缸3332，按压气缸3332的活塞杆的端部连接有第二力传感器3333及顶出杆3334，顶出杆3334向下朝向待测高度调节器的按钮位置。相比于按压部233，按压部333可以对竖直按压解锁的高度调节器进行测试，增加了工位的通用性。
位移测量部为一个通过传感器连接板3335与样品安装板3331连接的位移传感器337，从而实时检测、反馈按压力和位移的曲线。
驱动部331包括伺服电机3311、丝杠3312及螺母3313，伺服电机3311固定于测试板33上，伺服电机3311的电机轴与丝杠3312连接，螺母3313安装于丝杠3312上；样品安装板334通过推板335、第一力传感器336与螺母3313固定连接，测试板33设有限制推板335转动的限位机构3314。驱动部331的工作原理与驱动部231一致，此处不再赘述。
本实施例的工作原理如下：
通过单片机和工控机信号的接收和反馈，使各伺服电机和各气缸完成定量的旋转和伸出、收回动作，通过辅助设备的转化、工装夹具对检测样品的位置保持以及相应力、位移传感器的检测和信号反馈，达到模拟乘员在使用高度调节器时的用力大小、位移变化以及通过力和位移曲线在显示屏上的直观反馈，从而为判断和调节乘员舒适度提供一个很好的检测依据，同时此装置可以进行相应的耐久动作检测，验证高度调节器质量情况。
以试验工位2的测试过程为例：
在使用时，将待测高度调节器固定安装于样品安装板234上，并将与其相连的安全带固定在测试板的固定机构238上，然后控制按压气缸2332的活塞杆伸出，使其与待测高度调节器的按钮相抵，模拟人手按动按钮，在此过程中，按压部的第二力传感器2334可以监测活塞杆与按钮的按压力，并通过调节气缸活塞杆的伸出长度来调节按压力；最后再控制驱动部231动作，带动样品安装板234沿待测高度调节器的调节方向往复运动，在此过程中，连接样品安装板与驱动部的第一力传感器236可以监测驱动部231与样品安装板234的作用力，从而获知待测高度调节器与安全带的通过力；同时，位移传感器237可以监测样品安装板234的位移，并将位移信息反馈至驱动部231，从而使样品安装板234在设定范围内移动，满足测试要求。在整个测试过程中，可以模拟乘员在使用高度调节器时的用力大小、位移变化以及通过力和位移曲线在显示屏上的直观反馈，从而为判断和调节乘员舒适度提供一个很好的检测依据，同时此装置可以进行相应的耐久动作检测，验证高度调节器的质量情况。
检测过程中，由于受力方向会导致检测结果有差异，可以通过角度控制部件221进行角度的调整。
Claims (5)
1.一种安全带高度调节器的耐久试验装置，包括支架及安装于支架上的测试板，其特征在于所述测试板上设置有用于固定与待测高度调节器连接的安全带的固定机构，测试板上活动安装有用于固定待测高度调节器的样品安装板；所述测试板在样品安装板的旁侧安装有驱动部和位移测量部，所述样品安装板上设有按压部，所述样品安装板通过第一力传感器与驱动部连接，并可在驱动部的带动下沿待测高度调节器的调节方向移动；所述按压部包括气缸安装板及安装于气缸安装板上的按压气缸，所述按压气缸的活塞杆的端部依次连接有第二力传感器及顶出杆，所述顶出杆朝向待测高度调节器的按钮位置；所述位移测量部为一个与样品安装板连接的位移传感器；所述测试板通过旋转支撑部件可转动地安装于支架上，所述旋转支撑部件设有控制测试板与支架之间角度的角度控制部件；所述驱动部包括伺服电机、丝杠及螺母，所述伺服电机固定于测试板上，所述伺服电机的电机轴与丝杠连接，所述螺母安装于丝杠上；所述按压部依次通过所述第一力传感器、推板与螺母固定连接，所述测试板设有限制推板转动的限位机构。
2.根据权利要求1所述的安全带高度调节器的耐久试验装置，其特征在于所述气缸安装板位于样品安装板的旁侧或上方。
3.根据权利要求1所述的安全带高度调节器的耐久试验装置，其特征在于所述测试板上设有两套或两套以上相互配合使用的样品安装板、驱动部、按压部和位移测量部。
4.根据权利要求1所述的安全带高度调节器的耐久试验装置，其特征在于所述样品安装板通过导轨安装于测试板上。
5.根据权利要求1所述的安全带高度调节器的耐久试验装置，其特征在于所述支架由工作台板、底面柜板、连接工作台板和底面柜板的支撑钢架组成；所述底面柜板上装有电气安装板和工控机固定板；所述支撑钢架下端设置有多个万向脚轮和可调支撑脚。
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