CN102680250A - 用于汽车车身静刚度测试的测点布置器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于汽车车身静刚度测试的测点布置器，其包括装置本体、固定钳和空间测点测量臂；装置本体一边角内嵌一条垂直面和水平面都标有尺寸的标尺，两侧端部的标尺露出装置本体；该两侧端部的上端和有标尺的侧面分别开有导轨槽Ⅰ和导轨槽Ⅱ；固定钳和空间测点测量臂下端分别通过滑块Ⅰ和滑块Ⅱ可滑动地固定在装置本体两端；两固定钳可确定同一直线的布点位置，两空间测点测量臂可确定车身X方向的测点位置。本发明的测量精度高，布置的测点位置准确度高，操作灵活、方便；能够解决车身地板形状复杂时如何确定测点位置的难题，其强化试验数据的准确性和对比性，为车身及整车的研发及轻量化设计奠定坚实基础。
Description
技术领域
本发明属于汽车车身静刚度测试技术领域，涉及一种用于汽车车身静刚度测试的测点布置装置。
背景技术
在现代轿车的设计开发过程中，轿车车身大多采用全承载式结构，这样的结构可以很大程度上满足结构设计的轻量化，满足轿车的操纵性和制造工艺性等多方面因素的要求。承载式车身几乎承载了轿车使用过程中的所有各种载荷。车身刚度不合理，将直接影响轿车的可靠性、安全性、操纵稳定性、动力响应性、NVH性能、燃油经济性等关键指标。如果车身刚度不足，会引起车身的门框、窗框、发动机舱口和行李箱开口处变形过大，导致车门卡死、玻璃破碎、密封不严以致渗水、漏雨和内饰脱落等。轿车车身结构静态刚度分析是其动态刚度分析的基础，因此，轿车车身静刚度是评价车辆设计可靠性和安全性能等的重要指标。
汽车车身静刚度指标一般包括弯曲刚度、扭转刚度，其中的汽车车身扭转刚度可以由汽车车身扭转角、各侧门洞口及各尾门洞口的对角线变化量等指标来衡量，而汽车车身的弯曲刚度则可以由汽车车身前后的变形量来进行衡量。针对汽车车身的扭转刚度分析和弯曲刚度分析则是在整车开发设计过程中必不可少的关键环节之一。然而，在汽车车身静刚度测试过程中，由于汽车车身上各点的位移变化是不尽相同的，存在着较大差异，为较全面地反映这些位移量，需要在汽车车身上布置很多个测点。现有布置测点的方法是依靠卷尺和直尺测量，再配合试验人员目测完成，此方法布置的测点位置因下列因素：1、不同人员读取数据存在的误差，2、使用卷尺和直尺进行测定确定时，无测量基准和相应的角度控制方法，无法准确测定车身X轴的两点间距，3、使用的测量工具卷尺和直尺分辨率低，长期使用导致工具自身精度低，4、试验环境间接影响设备、人员和方法的精度等的影响而造成的误差很大，尤其是在确定不共线测点时造成的误差更是不可估量，严重影响车身刚度试验数据的准确性和对比性。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于汽车车身静刚度测试的测点布置器，该测点布置器的测量精度高，布置的测点位置准确度高，操作灵活、方便。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种用于汽车车身静刚度测试的测点布置器，其包括装置本体、分别可滑动地固定在装置本体两端的固定钳和分别可滑动地固定在装置本体两端的空间测点测量臂；装置本体一边角内嵌一条垂直面和水平面都标有尺寸的标尺，两侧端部的标尺露出装置本体，该两侧端部的上端和有标尺的侧面分别开有导轨槽Ⅰ和导轨槽Ⅱ；
所述的固定钳包括Y形接头、接头固定座和嵌在接头固定座内的圆柱滚子轴承；接头固定座内镶嵌有圆柱滚子轴承，Y形接头下端固定在圆柱滚子轴承内，Y形接头上端一侧壁上螺纹连接有带锥形端头的定位螺栓，接头固定座下端固定在滑块Ⅰ上，滑块Ⅰ可滑动地嵌在导轨槽Ⅰ内，并由固位件Ⅰ固位；接头固定座在与标尺相对应的位置刻有标记Ⅰ；
所述的空间测点测量臂一端固定在滑块Ⅱ上，滑块Ⅱ可滑动地嵌在导轨槽Ⅱ内，并由固位件Ⅱ固位，空间测点测量臂的另一端开有导轨槽Ⅲ，带十字定位光标的激光笔可拆卸地固定在激光笔座上，激光笔座固定在滑块Ⅲ上，滑块Ⅲ可滑动地嵌在导轨槽Ⅲ内，并由固位件Ⅲ固位；空间测点测量臂下端在与标尺相对应的位置刻有标记Ⅱ。
上述所述的空间测点测量臂包括固定臂和活动臂，固定臂一端固定在滑块Ⅱ上；固定臂的另一端与活动臂的一端铰接在一起，活动臂弯折后与装置本体在同一平面内，固定臂和活动臂上分别设置有限位结构；活动臂的另一端部开有导轨槽Ⅲ。
上述所述的固定臂的另一端与活动臂的一端铰接在一起的结构是：固定臂上探出关节Ⅰ，活动臂上探出关节Ⅱ，关节Ⅰ或者关节Ⅱ上固定有销轴，关节Ⅱ或者关节Ⅰ相对应的位置上开有销轴孔；关节Ⅱ或者关节Ⅰ上设置有弹簧限位台，安装后弹簧被限位在销轴和弹簧限位台之间；弹簧和关节Ⅱ或者关节Ⅰ位于活动臂或者固定臂的安装槽内；固定臂和活动臂的连接端面外缘上分别设置有限位槽和限位凸起或者限位凸起和限位槽；标记Ⅱ刻在固定臂与标尺相对应的位置上。
上述所述的装置本体内为中空腔，目的是减少自身重量，且可以连接延长杆。
本发明还包括延长杆，其结构与装置本体两侧端部的结构完全相同，其上有垂直面和水平面都标有尺寸的标尺，其上端和有标尺的侧面分别开有与装置本体上的T型导轨槽Ⅰ和T型导轨槽Ⅱ能对接在一起的T型导轨槽Ⅲ和T型导轨槽Ⅳ，其与装置本体的连接面上有与装置本体的中空腔紧配合的固定柱。
本发明的两固定钳可以确定车身门槛梁上的布点位置，将两个固定钳固定到车身门槛梁下边缘，使下边缘与固定钳底部贴紧，保证了装置本体与车身门槛梁平行。固定钳定位螺栓夹紧时会在车身门槛梁上留下圆形记号，此记号就是刚度试验所需的测点。一个标记做好后，松动不作为基准的固定钳定位螺栓和固定滑块Ⅰ的固位件Ⅰ，拉动该固定钳沿装置本体滑动，直到规定的距离，在夹紧定位螺栓定位，为第二个布点位置，然后拧松一个固定钳，将装置本体沿没有拧松的固定钳轴承旋转180°，将刚才拧松的固定钳再固定到车身门槛梁的其它位置上，就可以确定下一个测点了，直至最后一个。本发明的空间测点测量臂可对车身隧道梁、前纵梁、后纵梁等的测点进行测量布置，使用时将活动臂展开与固定臂同轴，在两固定钳在车身门槛梁上固位后，该车身门槛梁处的车身X方向上隧道梁、前纵梁、后纵梁等的测点布置由两空间测点测量臂完成。如果车身门槛梁、隧道梁、前纵梁、后纵梁等长度较长，可对装置本体安装延长杆。本发明不掺杂人为目测，标尺精度高，能够参照基准准确测量，更能准确测量不在同一直线上的布点位置之间的水平间距，去除了现有技术布点中存在的人员误差、方法误差和设备误差，减少了环境误差的影响，其测量准确精度高，布置的测点位置准确度高，操作灵活、使用方便，能够解决车身地板形状复杂时如何确定测点位置的难题。本发明强化试验数据的准确性和对比性。为车身及整车的研发及轻量化设计奠定坚实基础。尤其是由固定臂和活动臂组成的空间测点测量臂，活动臂弯折后，整体装置体积小，易包装，易携带，易运输。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明中装置本体和延长杆的立体结构示意图；
图3为本发明中延长杆的立体结构示意图
图4为图1的A部放大图；
图5为图1的B部放大图；
图6为本发明中固定臂和活动臂的连接结构示意图；
图7为图1的C部放大图；
图8为本发明中激光笔、激光笔座、T型滑块Ⅲ三者连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实施例包括内为中空腔15的装置本体12、延长杆21、固定钳和空间测点测量臂17。装置本体12一边角内嵌一条垂直面和水平面都标有尺寸的标尺10，两侧端部的标尺10露出装置本体12，该两侧端部的上端和有标尺12的侧面分别开有T型导轨槽Ⅰ9和T型导轨槽Ⅱ1。
所述的固定钳包括Y形接头7、接头固定座5和嵌在接头固定座5内的圆柱滚子轴承。Y形接头7下端固定在圆柱滚子轴承内，Y形接头7上端一侧壁上螺纹连接有带锥形端头24的定位螺栓6，接头固定座5下端固定在T型滑块Ⅰ43上，T型滑块Ⅰ43可滑动地嵌在T型导轨槽Ⅰ9内，并由锁紧螺栓Ⅰ8固位。接头固定座5在与标尺10相对应的位置刻有标记Ⅰ25。
所述的空间测点测量臂17包括固定臂3和活动臂2。固定臂3一端固定在T型滑块Ⅱ44上，T型滑块Ⅱ44可滑动地嵌在T型导轨槽Ⅱ1内，并由锁紧螺栓Ⅱ4固位。固定臂3上探出关节Ⅰ29，活动臂2上探出关节Ⅱ28，关节Ⅱ28上固定有销轴36，关节Ⅰ29相对应的位置上开有销轴孔33。关节Ⅰ29上设置有弹簧限位台34，安装后弹簧35被限位在销轴36和弹簧限位台34之间。弹簧35和关节Ⅰ29位于固定臂3的安装槽内。活动臂2弯折后与装置本体12在同一平面内。固定臂3和活动臂2的连接端面外缘上分别设置有限位槽30和限位凸起31。活动臂2的另一端部开有T型导轨槽Ⅲ13，带十字定位光标26的激光笔11置于激光笔座38内，并由顶紧螺栓37顶紧固定，39为激光笔11的开关，顶紧螺栓37夹紧激光笔11的同时将激光笔点亮。激光笔座38下端通过垫块40螺纹固定在T型滑块Ⅲ42的固定槽41内，T型滑块Ⅲ42可滑动地嵌在T型导轨槽Ⅲ13内，并由锁紧螺栓Ⅲ18固位。固定臂3在与标尺10相对应的位置刻有标记Ⅱ32。
延长杆21的结构与装置本体12两侧端部的结构完全相同，其上有垂直面和水平面都标有尺寸的标尺22，其上端和有标尺22的侧面分别开有与装置本体12上的T型导轨槽Ⅰ9和T型导轨槽Ⅱ1能对接在一起的T型导轨槽Ⅲ20和T型导轨槽Ⅳ19。其与装置本体12的连接面上有与装置本体12的中空腔15紧配合的固定柱23。根据布点时的实际选择需要使用延长杆21或者不使用延长杆21，使用时将延长杆21的固定柱23插入装置本体12的中空腔15内，即可延长固定钳的滑动距离，达到本装置一次定位后，能够布更多个测量点的目的。
上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员例如可以根据本专利的描述，选用滑块和导轨槽的其它相匹配的形状，固定钳与滑块的其它固位方式，固定臂与滑块的其它固位方式，其它形式的激光笔座等等的等同替换手段，其都由本专利的保护范围所覆盖。
Claims (5)
1.一种用于汽车车身静刚度测试的测点布置器，其特征在于：其包括装置本体、分别可滑动地固定在装置本体两端的固定钳和分别可滑动地固定在装置本体两端的空间测点测量臂；装置本体一边角内嵌一条垂直面和水平面都标有尺寸的标尺，两侧端部的标尺露出装置本体，该两侧端部的上端和有标尺的侧面分别开有导轨槽Ⅰ和导轨槽Ⅱ；
所述的固定钳包括Y形接头、接头固定座和嵌在接头固定座内的圆柱滚子轴承；接头固定座内镶嵌有圆柱滚子轴承，Y形接头下端固定在圆柱滚子轴承内，Y形接头上端一侧壁上螺纹连接有带锥形端头的定位螺栓，接头固定座下端固定在滑块Ⅰ上，滑块Ⅰ可滑动地嵌在导轨槽Ⅰ内，并由固位件Ⅰ固位；接头固定座在与标尺相对应的位置刻有标记Ⅰ；
所述的空间测点测量臂一端固定在滑块Ⅱ上，滑块Ⅱ可滑动地嵌在导轨槽Ⅱ内，并由固位件Ⅱ固位，空间测点测量臂的另一端开有导轨槽Ⅲ，带十字定位光标的激光笔可拆卸地固定在激光笔座上，激光笔座固定在滑块Ⅲ上，滑块Ⅲ可滑动地嵌在导轨槽Ⅲ内，并由固位件Ⅲ固位；空间测点测量臂下端在与标尺相对应的位置刻有标记Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的用于汽车车身静刚度测试的测点布置器，其特征在于：所述的空间测点测量臂包括固定臂和活动臂，固定臂一端固定在滑块Ⅱ上；固定臂的另一端与活动臂的一端铰接在一起，活动臂弯折后与装置本体在同一平面内，固定臂和活动臂上分别设置有限位结构；活动臂的另一端部开有导轨槽Ⅲ。
3.根据权利要求2所述的用于汽车车身静刚度测试的测点布置器，其特征在于：所述的固定臂的另一端与活动臂的一端铰接在一起的结构是：固定臂上探出关节Ⅰ，活动臂上探出关节Ⅱ，关节Ⅰ或者关节Ⅱ上固定有销轴，关节Ⅱ或者关节Ⅰ相对应的位置上开有销轴孔；关节Ⅱ或者关节Ⅰ上设置有弹簧限位台，安装后弹簧被限位在销轴和弹簧限位台之间；弹簧和关节Ⅱ或者关节Ⅰ位于活动臂或者固定臂的安装槽内；固定臂和活动臂的连接端面外缘上分别设置有限位槽和限位凸起或者限位凸起和限位槽；标记Ⅱ刻在固定臂与标尺相对应的位置上。
4.根据权利要求1或者2或者3所述的用于汽车车身静刚度测试的测点布置器，其特征在于：所述的装置本体内为中空腔。
5.根据权利要求4所述的用于汽车车身静刚度测试的测点布置器，其特征在于：其还包括延长杆，延长杆其结构与装置本体两侧端部的结构完全相同，其上有垂直面和水平面都标有尺寸的标尺，其上端和有标尺的侧面分别开有与装置本体上的T型导轨槽Ⅰ和T型导轨槽Ⅱ能对接在一起的T型导轨槽Ⅲ和T型导轨槽Ⅳ，其与装置本体的连接面上有与装置本体的中空腔紧配合的固定柱。
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