CN103115782A - 一种用于调整臂综合性能试验的检测流水线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于调整臂综合性能试验的检测流水线，大支撑台架上自左向右依次固定自调功能耐久性试验架；静强度试验架；自由行程试验架；调整力矩试验架和分离力与间隙实验架。支撑座上的各个试验架分别用来检测调整臂指定项的试验任务。在支撑座的右侧摆放综合控制箱，综合控制箱和支撑座通过电缆进行通信。综合控制箱由PC机、数据采集系统、电机驱动系统和信号调理系统及其它电气辅助系统组成。综合控制箱用来控制支撑座上各个试验架的测试任务，接收各项测试数据，判断调整臂的性能参数是否合格。本发明结构简单，操作方便。

Description

一种用于调整臂综合性能试验的检测流水线

技术领域

本发明涉及一种车用零部件检测装置，具体涉及一种用于调整臂的综合性能试验的检测流水线。

背景技术

汽车在使用过程中，频繁的制动会导致制动衬片的快速磨损，制动鼓与制动蹄片之间的制动间隙增大，造成制动踏板行程加长、制动滞后和制动力降低等安全隐患。为保证行车的安全性和舒适性，维持踏板行程的相对稳定和各制动器之间工作均衡，需使用调整臂对制动间隙进行调整。调整臂作为汽车制动系统的关键性零件，是保证汽车制动性能长期稳定的关键因素，而出厂调整臂众多的性能测试项目，需要一套能够进行综合性能试验的检测流水线。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种用于调整臂综合性能试验的检测流水线。

本发明解决的技术问题所采用的技术方案如下：

本发明一种用于调整臂综合性能试验的检测流水线，包括自调功能耐久性试验架、静强度试验架、自由行程试验架、调整力矩试验架、分离力与间隙实验架、综合控制箱和大支撑台架。大支撑台架上依次固定自调功能耐久性试验架、静强度试验架、自由行程试验架、调整力矩试验架和分离力与间隙实验架。

所述的自调功能耐久性试验架包括基座、蹄片组件、蹄片轴支撑块、蹄片销、梯形螺杆、弧形挡板、支脚、拉簧、轴承、轴承支板、拉杆、挡板、第一连接筒、第一联轴器、第一减速器、第一伺服电机、定位环、梯形螺母、滚柱、S型凸轮、蹄片拉簧、复位电机、轴端盖、整体轴套、凸轮轴套、第一花键轴套、弹簧缸、弹簧缸支架、标尺、指针、力传感器接头、第一S型力传感器、螺纹转换杆、推叉、万向节组件、复位电机安装架、第一直线轴承、定位柱、第一位移传感器和传感器护罩。

基座中间通过螺钉固定一块挡板，将基座隔离成两部分。两块左右对称安装的轴承支板固定在挡板一侧，用于安装和固定梯形螺杆，梯形螺杆的一个端面通过轴端盖密封。蹄片轴支撑块通过蹄片销设置在挡板垂直方向的中心线上，并固定安装在挡板上，两块蹄片组件以铰接的方式左右对称的安装在蹄片轴支撑块上。第一伺服电机的输出轴连接第一减速器输入端，第一减速器的输出端与第一连接筒固定，通过第一联轴器与梯形螺杆的另一端连接；通过螺钉连接的方式将连接筒固定在轴承支板上；左右两块弧形挡板的中孔中通过轴承安装有梯形螺母，用定位环固定住安装在弧形挡板上的梯形螺母，并将这两组固定了梯形螺母的弧形挡板左右对称的安装在梯形螺杆上位于轴承支板内侧的对应位置上，使梯形螺母与梯形螺杆的对应位置构成螺纹连接关系，从而使梯形螺杆的圆周运动转换成弧形挡板的直线运动。同时两组对称的弧形挡板分别用两组水平的拉簧通过拉杆与轴承支板连接，在两组弧形挡板的底端分别用螺钉连接的方式固定一个支脚，支脚的外伸端长度以与基座刚好接触为宜。

远离第一伺服电机的轴承支板上开有一个与梯形螺杆轴线平行的圆形通孔，定位柱通过第一直线轴承插入圆形通孔内，定位柱一端通过螺纹连接的方式固定在远离第一伺服电机的弧形挡板上，传感器护罩设置在轴承支板外侧，并与圆形通孔同轴设置，传感器护罩内设置有第一位移传感器，位移传感器的测杆顶牢在定位柱的另一端，第一位移传感器根据伺服电机的运动情况，实时监测弧形挡板沿梯形螺杆轴向移动的距离。

S型凸轮的传动轴依次通过整体轴套、凸轮轴套和第一花键轴套以轴承连接的方式穿过挡板上方的传动孔，用以传递来自挡板的另一侧的调整臂的力矩。用蹄片拉簧扣住两个蹄片组件，使其对称的分布在挡板纵向中心线的两侧，在蹄片的上端半圆柱开口槽内安装上滚柱，使连接蹄片组件的滚柱与S型凸轮相切。从挡板一侧外伸到挡板另一侧的S型凸轮的传动轴和凸轮轴套，通过螺钉连接固定在挡板上。

弹簧缸支架垂直于挡板安装在靠近第一伺服电机的一侧的基座上，弹簧缸的输出端安装在弹簧缸支架上，弹簧缸的输出轴连接带有指针的连接杆，力传感器接头将带指针的连接杆和第一S型力传感器的一端连接起来，将带有刻度的标尺安装在位于弹簧缸输出轴正下方的弹簧缸支架上。第一S型力传感器的另一端连接螺纹转换杆一端，螺纹转换杆的另一端通过螺纹连接的方式安装一个推叉。

复位电机安装架垂直于挡板安装在远离第一伺服电机的一侧的基座上，复位电机通过减速器连接万向节组件。

静强度试验架第一底座、H型支撑块、调整臂、花键轴、第二花键轴套、第二位移传感器、L型块B板、第一支撑座、气液增压缸、力传感器连接杆、第二S型力传感器、半球头推杆、半球槽式连接块、插块、L型块A板、垫块和铰链销柱；

第一底座上通过螺钉连接的方式依次固定了H型支撑块和第一支撑座；L型块A板固定在H型支撑块的一侧挡板的外侧面，L型块B板则固定在L型块A板上边沿的外伸端面上，将第二位移传感器固定在L型块B板的外伸梁上，花键轴嵌在第二花键轴套上，花键轴的外伸端穿过H型支撑块的中心孔；第二花键轴套通过螺钉连接的方式固定在H型支撑块横板上，花键轴外伸端刻有轮齿用来安插被测调整臂的蜗轮，将被测调整臂以臂杆垂直向上的形式安装在花键轴上。

第一支撑座一侧挡板与H型支撑块的另一侧通过螺钉连接固定，气液增压缸通过垫块固定安装在第一支撑座另一侧挡板上，其输出轴通过力传感器连接杆与第二S型力传感器一端相连，第二S型力传感器的另一端与半球头推杆相连，将半球槽式连接块套入半球头推杆的半球头部，通过从半球槽式连接块球面处的插孔中插入插销的方式，连接半球头推杆与半球槽式连接块，构成球销副机构，半球槽式连接块与插块螺纹连接，插块通过铰链销柱与调整臂的臂杆铰接。

所述的自由行程试验架包括第二底座、第一气缸、第一气缸支架、第三S型力传感器、加载杆、加载气缸安装板、调整臂安装板、挡块、第三位移传感器、直线位移安装架、传感器安装板、压紧气缸、五星型把手挡块、五星型把手、万向节、第二连接筒、连接杆、连轴套、第一螺钉、第二减速器、第二伺服电机、第二螺钉、第三螺钉、轴套、圆形压块。

所述的第二底座一侧固定加载气缸安装板；传感器安装板平行于加载气缸安装板，通过第二螺钉安装在第二底座的另一端；所述的加载气缸安装板和传感器安装板上都设置有水平方向的沟槽，调整臂安装板垂直于传感器安装板，安装在第二底座上。第一气缸支架一端通过铰链连接的方式安装在加载气缸安装板上的沟槽内，从而保证了加载杆的推力和拉力方向始终与调整臂的臂杆方向垂直，固定在第一气缸支架上的第一气缸为双作用气缸，第三S型力传感器一端连接气缸推杆，另一端穿过第一气缸支架的另一端连接加载杆一端，挡块的大圆柱体部分侧壁与加载杆的另一端螺纹连接，所述挡块为同轴设置一体成型的两个不同轴径圆柱体组成的插销，插销小圆柱体部分插入到被测调整臂的臂杆即能实现加载机构与被测调整臂的连接。

第三位移传感器安装在直线位移安装架的一端，使第三位移传感器的测杆顶紧在挡块上，直线位移安装架通过五星型把手挡板块将五星型把手以螺钉连接的方式固定在传感器安装板的水平沟槽中，从而实现对调整臂的自由行程的测量。第二伺服电机的输出轴连接第二减速器，第二减速器的输出端通过第一螺钉固定在第二连接筒上，第二连接筒通过第三螺钉固定在传感器安装板外侧，并位于直线位移安装架上端，第二减速器的输出轴通过连接杆和连轴套与万向节相连，万向节的输出端呈六方孔形。

调整臂安装板垂直于传感器安装板固定安装在第二底座上，调整臂安装板上固定设置调整臂固定座，所述的调整臂固定座由压紧气缸、轴套和圆形压块组成，压紧气缸的输出轴穿过调整臂安装板、轴套、调整臂与圆形压块连接，用来压紧调整臂。

所述的调整力矩测试架包括第三伺服电机、过度连接块、第三减速器、第一弯角件、第二联轴器、扭矩传感器、第三联轴器、盖板、后铰节、支架底板、圆螺母、前铰节、调整臂固定机构、套筒扳手套头、球面轴承、第一支架侧板、中铰节、弹簧、第二支架侧板、滚针轴承、C型扣环。所述的调整臂固定机构包括滑板、第三底座、支座、上套和定位杆。

在第三底座上固定有第一弯角件、支座和支架。所述的支架由平行设置的第一支架侧板与第二支架侧板组成，并通过支架底板固定连接在第三底座上，第三伺服电机的输出轴通过过度连接块与第三减速器的输入端连接，第三减速器则通过螺钉连接固定在第一弯角件上，第三减速器的输出轴通过第二联轴器与扭矩传感器一端连接，扭矩传感器的另一端通过第三联轴器与后铰节连接，后铰节通过滚针轴承穿过第二支架侧板，使后铰节的方形头插入中铰节的方形孔中构成连接关系，所述的滚针轴承外侧通过盖板和C型扣环密封，中铰节前端通过圆螺母与前铰节后端螺纹连接，中铰节上套有压缩的弹簧，从而使前后铰节有一定的沿轴向伸缩的活动距离，在保证传递后铰节的扭矩的同时，便于套筒扳手套头与调整臂蜗杆的对接。前铰节通过球面轴承穿过第一支架侧板，前铰节的外伸端顶部套有套筒扳手套头。

所述的滑板设置在第三底座上，沿第三底座上底面并垂直于前铰节轴向的方向移动，支座通过滑板上的定位杆以螺纹连接的方式装载于滑板上端，将调整臂蜗轮插入定位杆，上套以螺纹连接的方式连接在定位杆上，用来压紧调整臂；

所述的分离力与间隙试验架，包括底板、调整臂定位机构、推杆、第二直线轴承、第二弯角件、第四S型力传感器、连接推杆、第四减速器、第四伺服电机、第三连接筒、第四连轴器、第二支撑座、第三直线轴承、深沟球轴承、侧板端盖、导向光轴、滚轴丝杆螺母、滚轴丝杆、第四直线轴承、光柱、手动推杆、护罩、后座和小手轮；

底板上依次安装第二支撑座、第二弯角件和后座；在所述的第二支撑座的支架的一侧上，依次安装第四伺服电机、第四减速器和第三连接筒，第四减速器输出轴通过第四联轴器与滚轴丝杆连接，滚轴丝杆通过深沟球轴承穿过第二支撑座与滚轴丝杆螺母螺纹连接，并用侧板端盖密封深沟球轴承，所述的滚轴丝杆螺母螺口端上设有一固定连接的外伸端，外伸端与滚轴丝杆螺母轴线方向垂直，所述的固定在第二支撑座上部的导向光轴通过第三直线轴承穿过滚轴丝杆螺母杆的外伸端，将滚轴丝杆的圆周运动转换为滚轴丝杆螺母的直线运动；滚轴丝杆螺母设置在光柱内并固定连接，将滚轴丝杆螺母的直线加载运动传递给光柱，光柱通过固定在支撑座支架另一侧内的第四直线轴承与连接推杆螺纹连接，连接推杆与第四S型力传感器螺纹连接，第四S型力传感器的另一端通过螺纹连接的方式与推杆连接，推杆通过第二直线轴承穿过第二弯角件支撑。所述的调整臂固定机构设置在后座与第二弯角件之间；所述的调整臂固定机构与调整力矩测试架的调整臂固定机构结构相同；小手轮 通过螺纹连接的方式与手动推杆连接，护罩安装在靠近调整臂固定机构一侧的后座上，手动推杆与护罩螺纹连接，通过旋转小手轮能够使推杆向右进给，从而压紧被测调整臂。

有益效果：本发明1）在进行自调功能耐久性试验时，通过综合控制箱控制加载部分的伺服电机调节弧形挡板与蹄片之间的距离，模拟制动间隙的增大。弹簧缸根据综合控制箱设定的加载次数和加载力，对调整臂进行循环加载，检测出模拟制动系统的制动间隙恢复到预设间隙值时的总加载次数，从而获得调整臂在实车环境下的自调功能的耐久性。每次测试完毕，伺服电机控制万向节调节调整臂的蜗轮转动一定的角度。2）在进行静强度试验时，球面销副空间运动机构将气液增压缸的直线推力转化成垂直于调整臂的臂杆方向的推力。力传感器实时检测气液增压缸施加在调整臂的臂杆上的推力，同时位移传感器实时检测调整臂的臂杆的转动位移。3）在进行自由行程试验时，夹紧气缸将调整臂夹紧在固定座上，力传感器和位移传感器分别实时监测特定加载力作用下的自动调整臂的臂杆的移动量。4）在进行调整力矩测试时，伺服电机通过正反转，将输出的扭矩传递给调整臂的蜗轮，通过安装在输出轴上的扭矩传感器，实时检测蜗杆转动的正反转扭矩。5）在进行分离力与间隙测试时，伺服电机将圆周运动转换成直线运动，对调整臂的蜗杆施加一定大小的推力，从而检测出调整臂的单向离合器与蜗杆端面分离时的力学特征的变化情况。

附图说明

图1所示的是本发明综合性能试验检测流水线示意图；

图2所示的是本发明自调功能耐久性试验架的平面正视图；

图3所示的是本发明自调功能耐久性试验架的平面侧视图；

图4所示的是本发明自调功能耐久性试验架的平面俯视图；

图5所示的是本发明静强度试验架的平面正视图；

图6为本发明静强度试验架的A-A视图；

图7为静强度试验机构全视图；

图8所示的是本发明自由行程试验架的平面正视图；

图9所示的是本发明自由行程试验架的平面俯视图；

图10所示的是本发明调整力矩测试架的平面正视图；

图11所示的是本发明分离力与间隙测试架的平面正视图。

具体实施方式

如图1所示，大支撑台架上依次固定自调功能耐久性试验架；静强度试验架；自由行程试验架；调整力矩试验架和分离力与间隙实验架。支撑座上的各个试验架分别用来检测调整臂的指定项的试验任务。在支撑座的右侧摆放综合控制箱，综合控制箱和支撑座通过电缆与大支撑座上的测试装置进行通信。综合控制箱由PC机、数据采集系统、电机驱动系统和信号调理系统及其它电气辅助系统组成。综合控制箱用来控制支撑座上各个试验架的测试任务，接收各项测试数据，判断调整臂的性能参数是否合格。

  如图2、图3、图4所示，自调功能耐久性试验架包括基座1、蹄片组件2、蹄片轴支撑块3、蹄片销4、梯形螺杆5、弧形挡板6、支脚7、拉簧8、轴承9、轴承支板10、拉杆11、挡板12、第一连接筒13、第一联轴器14、第一减速器15、第一伺服电机16、定位环17、梯形螺母18、滚柱19、S型凸轮20、蹄片拉簧21、复位电机22、轴端盖24、整体轴套25、凸轮轴套26、第一花键轴套27、弹簧缸29、弹簧缸支架30、标尺31、指针32、力传感器接头33、第一S型力传感器34、螺纹转换杆35、推叉36、万向节组件37、复位电机安装架38、第一直线轴承39、定位柱40、第一位移传感器41和传感器护罩42。

基座1中间通过螺钉固定一块挡板12，将基座隔离成两部分。两块左右对称安装的轴承支板10固定在挡板一侧，用于安装和固定梯形螺杆5，梯形螺杆5的一个端面通过轴端盖24密封。蹄片轴支撑块3通过蹄片销4设置在挡板垂直方向的中心线上，并固定安装在挡板12上，两块蹄片组件2以铰接的方式左右对称的安装在蹄片轴支撑块3上。第一伺服电机16的输出轴连接第一减速器15输入端，第一减速器15的输出端与第一连接筒13固定，通过第一联轴器14与梯形螺杆的另一端连接；通过螺钉连接的方式将连接筒固定在轴承支板10上；左右两块弧形挡板6的中孔中通过轴承9安装有梯形螺母18，用定位环17固定住安装在弧形挡板上的梯形螺母，并将这两组固定了梯形螺母的弧形挡板6左右对称的安装在梯形螺杆5上位于轴承支板10内侧的对应位置上，使梯形螺母18与梯形螺杆5的对应位置构成螺纹连接关系，从而使梯形螺杆5的圆周运动转换成弧形挡板6的直线运动。同时两组对称的弧形挡板6分别用两组水平的拉簧8通过拉杆11与轴承支板10连接，在两组弧形挡板6的底端分别用螺钉连接的方式固定一个支脚7，支脚7的外伸端长度以与基座刚好接触为宜。

远离第一伺服电机16的轴承支板10上开有一个与梯形螺杆轴线平行的圆形通孔，定位柱40通过第一直线轴承39插入圆形通孔内，定位柱40一端通过螺纹连接的方式固定在远离第一伺服电机16的弧形挡板6上，传感器护罩42设置在轴承支板10外侧，并与圆形通孔同轴设置，传感器护罩42内设置有第一位移传感器41，位移传感器的测杆顶牢在定位柱40的另一端，第一位移传感器41根据伺服电机的运动情况，实时监测弧形挡板沿梯形螺杆轴向移动的距离。

S型凸轮20的传动轴依次通过整体轴套25、凸轮轴套26和第一花键轴套27以轴承连接的方式穿过挡板12上方的传动孔，用以传递来自挡板的另一侧的调整臂的力矩。用蹄片拉簧21扣住两个蹄片组件，使其对称的分布在挡板纵向中心线的两侧，在蹄片的上端半圆柱开口槽内安装上滚柱19，使连接蹄片组件2的滚柱19与S型凸轮20相切。从挡板一侧外伸到挡板另一侧的S型凸轮20的传动轴和凸轮轴套26，通过螺钉连接固定在挡板12上。

弹簧缸支架30垂直于挡板12安装在靠近第一伺服电机16的一侧的基座上，弹簧缸29的输出端安装在弹簧缸支架上，弹簧缸29的输出轴连接带有指针32的连接杆，力传感器接头33将带指针的连接杆和第一S型力传感器34的一端连接起来，将带有刻度的标尺31安装在位于弹簧缸输出轴正下方的弹簧缸支架上。第一S型力传感器34的另一端连接螺纹转换杆35一端，螺纹转换杆的另一端通过螺纹连接的方式安装一个推叉36。

复位电机安装架38垂直于挡板安装在远离第一伺服电机16的一侧的基座上，复位电机22通过减速器连接万向节组件37。

如图5、图6、图7所示，静强度试验架第一底座43、H型支撑块44、调整臂45、花键轴46、第二花键轴套47、第二位移传感器48、L型块B板49、第一支撑座50、气液增压缸51、力传感器连接杆52、第二S型力传感器53、半球头推杆54、半球槽式连接块55、插块56、L型块A板57、垫块58和铰链销柱59；

第一底座43上通过螺钉连接的方式依次固定了H型支撑块44和第一支撑座50；L型块A板57固定在H型支撑块44的一侧挡板的外侧面，L型块B板49则固定在L型块A板57上边沿的外伸端面上，将第二位移传感器48固定在L型块B板的外伸梁上，花键轴46嵌在第二花键轴套47上，花键轴46的外伸端穿过H型支撑块44的中心孔；第二花键轴套47通过螺钉连接的方式固定在H型支撑块44横板上，花键轴46外伸端刻有轮齿用来安插被测调整臂45的蜗轮，将被测调整臂以臂杆垂直向上的形式安装在花键轴46上。

第一支撑座50一侧挡板与H型支撑块44的另一侧通过螺钉连接固定，气液增压缸51通过垫块58固定安装在第一支撑座50另一侧挡板上，其输出轴通过力传感器连接杆52与第二S型力传感器53一端相连，第二S型力传感器53的另一端与半球头推杆54相连，将半球槽式连接块55套入半球头推杆54的半球头部，通过从半球槽式连接块55球面处的插孔中插入插销的方式，连接半球头推杆54与半球槽式连接块55，构成球销副机构，半球槽式连接块55与插块56螺纹连接，插块56通过铰链销柱59与调整臂的臂杆铰接。

如图8、图9所示，调整臂的自由行程试验架，包括第二底座60、第一气缸61、第一气缸支架62、第三S型力传感器63、加载杆64、加载气缸安装板65、调整臂安装板66、挡块67、第三位移传感器68、直线位移安装架69、传感器安装板70、压紧气缸71、五星型把手挡块72、五星型把手73、万向节74、第二连接筒75、连接杆76、连轴套77、第一螺钉78、第二减速器79、第二伺服电机80、第二螺钉81、第三螺钉82、轴套83、圆形压块99。

所述的第二底座60一侧固定加载气缸安装板65；传感器安装板70平行于加载气缸安装板65，通过第二螺钉81安装在第二底座60的另一端；所述的加载气缸安装板65和传感器安装板70上都设置有水平方向的沟槽，调整臂安装板66垂直于传感器安装板70，安装在第二底座60上。第一气缸支架62一端通过铰链连接的方式安装在加载气缸安装板65上的沟槽内，从而保证了加载杆64的推力和拉力方向始终与调整臂45的臂杆方向垂直，固定在第一气缸支架62上的第一气缸61为双作用气缸，第三S型力传感器63一端连接气缸推杆，另一端穿过第一气缸支架62的另一端连接加载杆64一端，挡块67的大圆柱体部分侧壁与加载杆64的另一端螺纹连接，所述挡块67为同轴设置一体成型的两个不同轴径圆柱体组成的插销，插销小圆柱体部分插入到被测调整臂45的臂杆即能实现加载机构与被测调整臂的连接。

第三位移传感器68安装在直线位移安装架69的一端，使第三位移传感器68的测杆顶紧在挡块67上，直线位移安装架69通过五星型把手挡板块72将五星型把手73以螺钉连接的方式固定在传感器安装板70的水平沟槽中，从而实现对调整臂45的自由行程的测量。第二伺服电机80的输出轴连接第二减速器79，第二减速器79的输出端通过第一螺钉78固定在第二连接筒75上，第二连接筒75通过第三螺钉82固定在传感器安装板70外侧，并位于直线位移安装架上端，第二减速器79的输出轴通过连接杆76和连轴套77与万向节74相连，万向节74的输出端呈六方孔形。

调整臂安装板66垂直于传感器安装板70固定安装在第二底座60上，调整臂安装板66上固定设置调整臂固定座，所述的调整臂固定座由压紧气缸71、轴套83和圆形压块99组成，压紧气缸71的输出轴穿过调整臂安装板66、轴套83、调整臂45与圆形压块99连接，用来压紧调整臂45。

如图10所示，调整力矩测试架包括第三伺服电机84、过度连接块85、第三减速器86、第一弯角件87、第二联轴器88、扭矩传感器89、第三联轴器90、盖板91、后铰节92、支架底板93、圆螺母94、前铰节95、调整臂固定机构、套筒扳手套头102、球面轴承103、第一支架侧板104、中铰节105、弹簧106、第二支架侧板107、滚针轴承108、C型扣环109。所述的调整臂固定机构包括滑板96、第三底座97、支座98、上套100和定位杆101。

在第三底座97上固定有第一弯角件87、支座98和支架。所述的支架由平行设置的第一支架侧板104与第二支架侧板107组成，并通过支架底板93固定连接在第三底座97上，第三伺服电机84的输出轴通过过度连接块85与第三减速器86的输入端连接，第三减速器86则通过螺钉连接固定在第一弯角件87上，第三减速器86的输出轴通过第二联轴器88与扭矩传感器89一端连接，扭矩传感器89的另一端通过第三联轴器90与后铰节92连接，后铰节92通过滚针轴承穿过第二支架侧板107，使后铰节92的方形头插入中铰节105的方形孔中构成连接关系，所述的滚针轴承108外侧通过盖板91和C型扣环109密封，中铰节105前端通过圆螺母与前铰节95后端螺纹连接，中铰节105上套有压缩的弹簧106，从而使前后铰节有一定的沿轴向伸缩的活动距离，在保证传递后铰节的扭矩的同时，便于套筒扳手套头102与调整臂45蜗杆的对接。前铰节95通过球面轴承穿过第一支架侧板104，前铰节95的外伸端顶部套有套筒扳手套头102。

所述的滑板96设置在第三底座97上，沿第三底座上底面并垂直于前铰节95轴向的方向移动，支座98通过滑板96上的定位杆101以螺纹连接的方式装载于滑板96上端，将调整臂蜗轮插入定位杆101，上套100以螺纹连接的方式连接在定位杆101上，用来压紧调整臂；

如图11所示，分离力与间隙试验架，包括底板110、调整臂定位机构111、推杆112、第二直线轴承113、第二弯角件114、第四S型力传感器115、连接推杆116、第四减速器117、第四伺服电机118、第三连接筒119、第四连轴器120、第二支撑座121、第三直线轴承122、深沟球轴承123、侧板端盖124、导向光轴125、滚轴丝杆螺母126、滚轴丝杆127、第四直线轴承128、光柱129、手动推杆130、护罩131、后座132和小手轮133；

底板110上依次安装第二支撑座121、第二弯角件114和后座132；在所述的第二支撑座121的支架的一侧上，依次安装第四伺服电机118、第四减速器117和第三连接筒119，第四减速器输出轴通过第四联轴器120与滚轴丝杆127连接，滚轴丝杆127通过深沟球轴承123穿过第二支撑座121与滚轴丝杆螺母126螺纹连接，并用侧板端盖124密封深沟球轴承123，所述的滚轴丝杆螺母126螺口端上设有一固定连接的外伸端，外伸端与滚轴丝杆螺母126轴线方向垂直，所述的固定在第二支撑座121上部的导向光轴125通过第三直线轴承122穿过滚轴丝杆螺母杆126的外伸端，将滚轴丝杆127的圆周运动转换为滚轴丝杆螺母的直线运动；滚轴丝杆螺母126设置在光柱129内并固定连接，将滚轴丝杆螺母126的直线加载运动传递给光柱129，光柱129通过固定在支撑座支架另一侧内的第四直线轴承128与连接推杆116螺纹连接，连接推杆116与第四S型力传感器115螺纹连接，第四S型力传感器115的另一端通过螺纹连接的方式与推杆112连接，推杆112通过第二直线轴承113穿过第二弯角件114支撑。所述的调整臂固定机构设置在后座132与第二弯角件114之间；所述的调整臂固定机构111与调整力矩测试架的调整臂固定机构结构相同；小手轮13 3通过螺纹连接的方式与手动推杆130连接，护罩131安装在靠近调整臂固定机构111一侧的后座上，手动推杆130与护罩131螺纹连接，通过旋转小手轮能够使推杆向右进给，从而压紧被测调整臂。

大支撑台架上自左向右依次固定自调功能耐久性试验架；静强度试验架；自由行程试验架；调整力矩试验架和分离力与间隙实验架。支撑座上的各个试验架分别用来检测调整臂指定项的试验任务。在支撑座的右侧摆放综合控制箱，综合控制箱和支撑座通过电缆进行通信。综合控制箱由PC机、数据采集系统、电机驱动系统和信号调理系统及其它电气辅助系统组成。综合控制箱用来控制支撑座上各个试验架的测试任务，接收各项测试数据，判断调整臂的性能参数是否合格。

工位1为自调功能耐久性试验。将调整臂安装在自调功能耐久性试验架上。利用综合控制箱内置的PC机启动第一伺服电机16，将弧形挡板与蹄片之间的间隙设置到出厂要求值，用于模拟制动间隙的增大效果。启动弹簧缸，推动调整臂的臂杆摆动，用于模拟汽车制动效果，同时记录位移传感器的位移变化值和弹簧缸的制动次数。当位移传感器的位移值变化达到出厂预设值的范围内之后，停止弹簧缸制动操作；利用控制万向节转动的复位电机22按预设角度调节一次调整臂蜗轮。试验结束后，将弹簧缸的制动次数与出厂标准进行比对，若在出厂标准范围之内，则判定调整臂的自调功能耐久性试验测试合格，并进行下一个工位的测试，否则直接判定为不合格调整臂。

工位二为静强度试验，将工位一测试合格的调整臂安装在静强度试验架上；启动气液增压缸，对调整臂的臂杆施加预设大小的推力，S型力传感器实时监测推杆的输出推力变化，位移传感器则实时输出调整臂的臂杆转动方向的水平移动位移。推杆推出最大行程之后自动回位。将测试的最大位移量和推杆输出力与出厂预设的标准值进行比对，若测试结果在预设的标准值范围之内，则判定调整臂的静强度性能试验合格，并进行下一工位的测试，否则直接判断调整臂不合格。

工位三为自由行程试验，将工位二上测试合格的调整臂安装在自由行程试验架上；设定综合控制箱内置的PC机的程序，控制第一气缸61推动调整臂的臂杆沿圆弧小角度运动，气缸支架上的S型力传感器实时监测气缸的输出力；位于调整臂右端的位移传感器则实时测试调整臂的臂杆运动的位移，测试的位移量即为对应推力作用下的自由行程值。气缸每加载和退加载一次后，伺服电机带动万向节旋转预设的角度调节一次调整臂蜗轮的角度；按上述步骤连续试验五次。若调整臂的连续五次试验结果的最大位移量在预设标准值的范围之内，则判定调整臂自由行程试验验收合格，并进行下一个工位的试验，否则为不合格的自调臂。

工位四为调整力矩试验，将工位三测试合格的调整臂安装在调整力矩试验架上，启动电机正转一圈，带动调整臂蜗杆转动一圈，实时检测位于输出轴上扭矩传感器的输出值；测试完毕后将电机反转一圈，以同样的方式检测所述扭矩传感器的输出扭矩值，测试即完毕。将正反转的输出扭矩极值与出厂标准比对，若测试值在预设的出厂标准之内，则判定调整臂调整力矩性能试验合格，并进行下一个工位试验，否则判定调整臂为不合格。

工位五为分离力与间隙试验，将工位四测试合格的调整臂安装在分离力与间隙试验架上，旋转小手轮使推杆压紧并对正被测调整臂，启动电机使得推杆接近调整臂的蜗杆外伸端的端面，实时检测位于输出轴上的S型力传感器的输出值，当力传感器的值达到传感器保护力值范围时，推杆后退到初始原点位置，测试即完毕。计算出分离力值并与出厂标准比对，若测试值在预设的出厂标准之内，则判定该调整臂为合格产品，否则为不合格的调整臂。 

Claims (1)

1. 一种用于调整臂综合性能试验的检测流水线，包括自调功能耐久性试验架、静强度试验架、自由行程试验架、调整力矩试验架、分离力与间隙实验架、综合控制箱和大支撑台架；大支撑台架上依次固定自调功能耐久性试验架、静强度试验架、自由行程试验架、调整力矩试验架和分离力与间隙实验架；

其特征在于：所述的自调功能耐久性试验架包括基座、蹄片组件、蹄片轴支撑块、蹄片销、梯形螺杆、弧形挡板、支脚、拉簧、轴承、轴承支板、拉杆、挡板、第一连接筒、第一联轴器、第一减速器、第一伺服电机、定位环、梯形螺母、滚柱、S型凸轮、蹄片拉簧、复位电机、轴端盖、整体轴套、凸轮轴套、第一花键轴套、弹簧缸、弹簧缸支架、标尺、指针、力传感器接头、第一S型力传感器、螺纹转换杆、推叉、万向节组件、复位电机安装架、第一直线轴承、定位柱、第一位移传感器和传感器护罩；

基座中间通过螺钉固定一块挡板，将基座隔离成两部分；两块左右对称安装的轴承支板固定在挡板一侧，用于安装和固定梯形螺杆，梯形螺杆的一个端面通过轴端盖密封；蹄片轴支撑块通过蹄片销设置在挡板垂直方向的中心线上，并固定安装在挡板上，两块蹄片组件以铰接的方式左右对称的安装在蹄片轴支撑块上；第一伺服电机的输出轴连接第一减速器输入端，第一减速器的输出端与第一连接筒固定，通过第一联轴器与梯形螺杆的另一端连接；通过螺钉连接的方式将连接筒固定在轴承支板上；左右两块弧形挡板的中孔中通过轴承安装有梯形螺母，用定位环固定住安装在弧形挡板上的梯形螺母，并将这两组固定了梯形螺母的弧形挡板左右对称的安装在梯形螺杆上位于轴承支板内侧的对应位置上，使梯形螺母与梯形螺杆的对应位置构成螺纹连接关系，从而使梯形螺杆的圆周运动转换成弧形挡板的直线运动；同时两组对称的弧形挡板分别用两组水平的拉簧通过拉杆与轴承支板连接，在两组弧形挡板的底端分别用螺钉连接的方式固定一个支脚，支脚的外伸端长度以与基座刚好接触为宜；

远离第一伺服电机的轴承支板上开有一个与梯形螺杆轴线平行的圆形通孔，定位柱通过第一直线轴承插入圆形通孔内，定位柱一端通过螺纹连接的方式固定在远离第一伺服电机的弧形挡板上，传感器护罩设置在轴承支板外侧，并与圆形通孔同轴设置，传感器护罩内设置有第一位移传感器，位移传感器的测杆顶牢在定位柱的另一端，第一位移传感器根据伺服电机的运动情况，实时监测弧形挡板沿梯形螺杆轴向移动的距离；

S型凸轮的传动轴依次通过整体轴套、凸轮轴套和第一花键轴套以轴承连接的方式穿过挡板上方的传动孔，用以传递来自挡板的另一侧的调整臂的力矩；用蹄片拉簧扣住两个蹄片组件，使其对称的分布在挡板纵向中心线的两侧，在蹄片的上端半圆柱开口槽内安装上滚柱，使连接蹄片组件的滚柱与S型凸轮相切；从挡板一侧外伸到挡板另一侧的S型凸轮的传动轴和凸轮轴套，通过螺钉连接固定在挡板上；

弹簧缸支架垂直于挡板安装在靠近第一伺服电机的一侧的基座上，弹簧缸的输出端安装在弹簧缸支架上，弹簧缸的输出轴连接带有指针的连接杆，力传感器接头将带指针的连接杆和第一S型力传感器的一端连接起来，将带有刻度的标尺安装在位于弹簧缸输出轴正下方的弹簧缸支架上；第一S型力传感器的另一端连接螺纹转换杆一端，螺纹转换杆的另一端通过螺纹连接的方式安装一个推叉；

复位电机安装架垂直于挡板安装在远离第一伺服电机的一侧的基座上，复位电机通过减速器连接万向节组件；

静强度试验架第一底座、H型支撑块、调整臂、花键轴、第二花键轴套、第二位移传感器、L型块B板、第一支撑座、气液增压缸、力传感器连接杆、第二S型力传感器、半球头推杆、半球槽式连接块、插块、L型块A板、垫块和铰链销柱；

第一底座上通过螺钉连接的方式依次固定了H型支撑块和第一支撑座；L型块A板固定在H型支撑块的一侧挡板的外侧面，L型块B板则固定在L型块A板上边沿的外伸端面上，将第二位移传感器固定在L型块B板的外伸梁上，花键轴嵌在第二花键轴套上，花键轴的外伸端穿过H型支撑块的中心孔；第二花键轴套通过螺钉连接的方式固定在H型支撑块横板上，花键轴外伸端刻有轮齿用来安插被测调整臂的蜗轮，将被测调整臂以臂杆垂直向上的形式安装在花键轴上；

第一支撑座一侧挡板与H型支撑块的另一侧通过螺钉连接固定，气液增压缸通过垫块固定安装在第一支撑座另一侧挡板上，其输出轴通过力传感器连接杆与第二S型力传感器一端相连，第二S型力传感器的另一端与半球头推杆相连，将半球槽式连接块套入半球头推杆的半球头部，通过从半球槽式连接块球面处的插孔中插入插销的方式，连接半球头推杆与半球槽式连接块，构成球销副机构，半球槽式连接块与插块螺纹连接，插块通过铰链销柱与调整臂的臂杆铰接；

所述的自由行程试验架包括第二底座、第一气缸、第一气缸支架、第三S型力传感器、加载杆、加载气缸安装板、调整臂安装板、挡块、第三位移传感器、直线位移安装架、传感器安装板、压紧气缸、五星型把手挡块、五星型把手、万向节、第二连接筒、连接杆、连轴套、第一螺钉、第二减速器、第二伺服电机、第二螺钉、第三螺钉、轴套、圆形压块；

所述的第二底座一侧固定加载气缸安装板；传感器安装板平行于加载气缸安装板，通过第二螺钉安装在第二底座的另一端；所述的加载气缸安装板和传感器安装板上都设置有水平方向的沟槽，调整臂安装板垂直于传感器安装板，安装在第二底座上；第一气缸支架一端通过铰链连接的方式安装在加载气缸安装板上的沟槽内，从而保证了加载杆的推力和拉力方向始终与调整臂的臂杆方向垂直，固定在第一气缸支架上的第一气缸为双作用气缸，第三S型力传感器一端连接气缸推杆，另一端穿过第一气缸支架的另一端连接加载杆一端，挡块的大圆柱体部分侧壁与加载杆的另一端螺纹连接，所述挡块为同轴设置一体成型的两个不同轴径圆柱体组成的插销，插销小圆柱体部分插入到被测调整臂的臂杆即能实现加载机构与被测调整臂的连接；

第三位移传感器安装在直线位移安装架的一端，使第三位移传感器的测杆顶紧在挡块上，直线位移安装架通过五星型把手挡板块将五星型把手以螺钉连接的方式固定在传感器安装板的水平沟槽中，从而实现对调整臂的自由行程的测量；第二伺服电机的输出轴连接第二减速器，第二减速器的输出端通过第一螺钉固定在第二连接筒上，第二连接筒通过第三螺钉固定在传感器安装板外侧，并位于直线位移安装架上端，第二减速器的输出轴通过连接杆和连轴套与万向节相连，万向节的输出端呈六方孔形；

调整臂安装板垂直于传感器安装板固定安装在第二底座上，调整臂安装板上固定设置调整臂固定座，所述的调整臂固定座由压紧气缸、轴套和圆形压块组成，压紧气缸的输出轴穿过调整臂安装板、轴套、调整臂与圆形压块连接，用来压紧调整臂；

所述的调整力矩测试架包括第三伺服电机、过度连接块、第三减速器、第一弯角件、第二联轴器、扭矩传感器、第三联轴器、盖板、后铰节、支架底板、圆螺母、前铰节、调整臂固定机构、套筒扳手套头、球面轴承、第一支架侧板、中铰节、弹簧、第二支架侧板、滚针轴承、C型扣环；所述的调整臂固定机构包括滑板、第三底座、支座、上套和定位杆；

在第三底座上固定有第一弯角件、支座和支架；所述的支架由平行设置的第一支架侧板与第二支架侧板组成，并通过支架底板固定连接在第三底座上，第三伺服电机的输出轴通过过度连接块与第三减速器的输入端连接，第三减速器则通过螺钉连接固定在第一弯角件上，第三减速器的输出轴通过第二联轴器与扭矩传感器一端连接，扭矩传感器的另一端通过第三联轴器与后铰节连接，后铰节通过滚针轴承穿过第二支架侧板，使后铰节的方形头插入中铰节的方形孔中构成连接关系，所述的滚针轴承外侧通过盖板和C型扣环密封，中铰节前端通过圆螺母与前铰节后端螺纹连接，中铰节上套有压缩的弹簧，从而使前后铰节有一定的沿轴向伸缩的活动距离，在保证传递后铰节的扭矩的同时，便于套筒扳手套头与调整臂蜗杆的对接；前铰节通过球面轴承穿过第一支架侧板，前铰节的外伸端顶部套有套筒扳手套头；

所述的滑板设置在第三底座上，沿第三底座上底面并垂直于前铰节轴向的方向移动，支座通过滑板上的定位杆以螺纹连接的方式装载于滑板上端，将调整臂蜗轮插入定位杆，上套以螺纹连接的方式连接在定位杆上，用来压紧调整臂；

所述的分离力与间隙试验架，包括底板、调整臂定位机构、推杆、第二直线轴承、第二弯角件、第四S型力传感器、连接推杆、第四减速器、第四伺服电机、第三连接筒、第四连轴器、第二支撑座、第三直线轴承、深沟球轴承、侧板端盖、导向光轴、滚轴丝杆螺母、滚轴丝杆、第四直线轴承、光柱、手动推杆、护罩、后座和小手轮；

底板上依次安装第二支撑座、第二弯角件和后座；在所述的第二支撑座的支架的一侧上，依次安装第四伺服电机、第四减速器和第三连接筒，第四减速器输出轴通过第四联轴器与滚轴丝杆连接，滚轴丝杆通过深沟球轴承穿过第二支撑座与滚轴丝杆螺母螺纹连接，并用侧板端盖密封深沟球轴承，所述的滚轴丝杆螺母螺口端上设有一固定连接的外伸端，外伸端与滚轴丝杆螺母轴线方向垂直，所述的固定在第二支撑座上部的导向光轴通过第三直线轴承穿过滚轴丝杆螺母杆的外伸端，将滚轴丝杆的圆周运动转换为滚轴丝杆螺母的直线运动；滚轴丝杆螺母设置在光柱内并固定连接，将滚轴丝杆螺母的直线加载运动传递给光柱，光柱通过固定在支撑座支架另一侧内的第四直线轴承与连接推杆螺纹连接，连接推杆与第四S型力传感器螺纹连接，第四S型力传感器的另一端通过螺纹连接的方式与推杆连接，推杆通过第二直线轴承穿过第二弯角件支撑；所述的调整臂固定机构设置在后座与第二弯角件之间；所述的调整臂固定机构与调整力矩测试架的调整臂固定机构结构相同；小手轮 通过螺纹连接的方式与手动推杆连接，护罩安装在靠近调整臂固定机构一侧的后座上，手动推杆与护罩螺纹连接，通过旋转小手轮能够使推杆向右进给，从而压紧被测调整臂。

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