CN104165764A - 汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，它包括压紧电机、升降支架以及安装在升降支架上的测试电机、同步皮带、主动齿轮和两个从动滚轮，所述压紧电机竖直固定在设备支架上且位于被测试开关的上方，压紧电机通过丝杠副驱动位于被测试开关与压紧电机之间的升降支架，两个从动滚轮分别位于被测试开关的旋钮两侧，所述主动齿轮位于被测试开关的上方并与测试电机的输出轴对接，所述同步皮带绕经主动齿轮和两个从动滚轮并压在被测试开关的旋钮上。本发明利用两个从动滚轮将带动被测试开关的旋钮旋转的同步皮带压在旋钮上，实现了同步皮带与旋钮的面接触，有效防止了皮带与旋钮之间的相对滑动，保证了测试结果的可靠性。

Description

汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置

 技术领域

本发明涉及一种对汽车上使用的内嵌式旋钮开关进行耐久性试验的装置，属于汽车技术领域。

背景技术

旋钮开关已在汽车上得到广泛应用，为了确保开关的工作可靠性，需要对其进行耐久性试验。目前，较先进的内嵌旋钮开关耐久试验装置是由步进电机驱动的与开关的旋钮摩擦接触的柔性转轮带动旋钮旋转，旋钮的旋转角度由步进电机来控制，柔性转轮用于向开关旋钮提供转动摩擦力，摩擦力的大小通过手动调整旋钮与柔性转轮的相对位置进行调节。这种试验装置存在以下不足：

一、现有技术中是通过柔性转轮带动内嵌式旋钮开关动作，柔性转轮与旋钮为线接触，容易发生相对滑动，因而无法保证测试结果的可靠性；

二、通过手动调整开关的装卡高度来调节旋钮的摩擦力，无法直观检查摩擦力的大小，难以满足旋钮对操作力大小的要求；

三、根据步进电机的旋转角度间接判断开关是否旋转到位，旋钮的动作出现错误后不能及时发现和纠正，无法确保试验结果的准确性；

四、设备的调节需要手动完成，自动化程度不高，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种旋钮与接触部件不易发生相对滑动的汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，构成中包括压紧电机、升降支架以及安装在升降支架上的测试电机、同步皮带、主动齿轮和两个从动滚轮，所述压紧电机竖直固定在设备支架上且位于被测试开关的上方，压紧电机通过丝杠副驱动位于被测试开关与压紧电机之间的升降支架，两个从动滚轮分别位于被测试开关的旋钮两侧，所述主动齿轮位于被测试开关的上方并与测试电机的输出轴对接，所述同步皮带绕经主动齿轮和两个从动滚轮并压在被测试开关的旋钮上。

上述汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，所述升降支架包括主动齿轮支架、自适应式三角支架和两个从动滚轮支架，所述主动齿轮支架通过丝杠副与压紧电机连接并通过竖直滑轨与设备支架连接，其上安装测试电机和主动齿轮；所述自适应式三角支架包括水平连杆及与水平连杆垂直的固定支杆和两个活动支杆，所述固定支杆的上端固定在主动齿轮支架上，下端与水平连杆固接，两个活动支杆的上端与水平连杆转动连接，下端分别与两个从动滚轮支架转动连接，每个从动滚轮支架上安装一个从动滚轮。

上述汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，所述升降支架还包括固定板，所述固定板的两端分别与两个从动滚轮支架连接。

上述汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，所述主动齿轮支架上设置有丝杠限位板。

上述汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，构成中还包括颜色传感器，所述颜色传感器通过传感器支架固定在设备支架上并与贴在被测试开关旋钮上的档位色带相对应，其信号输出端接测试电机的控制电路。

上述汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，构成中还包括应变片式压力传感器，所述应变片式压力传感器放置在被测试开关的旋钮与同步皮带之间，其信号输出端接压紧电机的控制电路。

上述汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，所述压紧电机和测试电机均为步进电机。

上述汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，所述主动齿轮的两侧均设有限位片。

本发明利用两个从动滚轮将带动被测试开关的旋钮旋转的同步皮带压在旋钮上，实现了同步皮带与旋钮的面接触，有效防止了皮带与旋钮之间的相对滑动，保证了测试结果的可靠性。

本发明利用颜色传感器不间断的检测在旋钮侧面对应档位粘贴的色带的颜色信号，精确的控制试验过程中系统动作的准确性，当由于样品故障（如旋钮发生卡死失效）或者装置动作异常（如同步皮带异常导致开关旋钮档位串档或者动作不到位）时，大大提高了试验的智能化程度和试验精度。

本发明利用压紧电机和升降支架调节同步皮带对旋钮的压力，同时利用应变片式压力传感器检测压力的大小，保证二者之间的摩擦力符合试验要求，大大提高了试验的智能化程度和测试精度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的系统装配图；

图2为A向视图；

图3为主动齿轮支架的结构示意图；

图4为主动齿轮的结构示意图；

图5为同步皮带的结构示意图；

图6为自适应式三角支架的结构示意图；

图7为活动支杆的结构示意图；

图8为系统安装调节流程图。

图中各标号清单为：1、主动齿轮，2、测试电机，3、从动滚轮支架，4、从动滚轮高度调节螺栓，5、活动支杆高度调节螺栓，6、应变片式压力传感器，7、自适应式三角支架，8、被测开关，9、传感器支架，10、同步皮带，11、颜色传感器，12、设备支架，13、主动齿轮支架，14、限位片，15、滚动轴承，16、丝杠限位板，17、丝杠副，18、压紧电机，19、固定孔，20、固定板，21、竖直滑轨，22、水平连杆，23、固定支杆，24、第一活动支杆，25、第二活动支杆，26、从动滚轮。

具体实施方式

参看图1～图7，本发明主要包括主动齿轮1、测试电机2、从动滚轮支架3、应变片式压力传感器6、自适应式三角支架7、传感器支架9、同步皮带10、颜色传感器11、设备支架12、主动齿轮支架13、限位片14、丝杠限位板16、丝杠副17、压紧电机18、固定板20、竖直滑轨21和从动滚轮26。主要部件的作用如下：

压紧电机18：带动丝杠副17旋转；

丝杠副17：通过旋转带动主动齿轮支架13上升或下降；

丝杠限位板16：限制主动齿轮支架13上升的高度，防止丝杠与同步皮带发生干涉；

主动齿轮支架13：固定主动齿轮1和测试电机2，其侧边带有与竖直滑轨21相匹配的燕尾滑块，保证系统动作稳定；

同步皮带10：通过主动齿轮1带动其转动，其被张紧后给开关旋钮提供转动摩擦力；

应变片式压力传感器6：在升降支架高度自动调节的过程中放在同步皮带10与开关旋钮之间，在同步皮带10与开关旋钮接触并逐渐压紧的过程中，该传感器给控制电路输入压紧力信号，控制电路就能实时监测二者之间的力值，由于不同开关旋钮的操作力要求不同，控制电路预先设定好力值要求，压紧电机18通过调节同步皮带10的张紧程度来使该力值达到要求；

主动齿轮1：通过步进电机带动其旋转，进而带动同步皮带10转动；主动齿轮1同时具有张紧同步皮带10的作用；

测试电机2：带动主动齿轮1转动；

滚动轴承15：保证主动齿轮1工作平稳；

从动滚轮支架3：固定从动滚轮26，实现从动滚轮26及自适应式三角支架的高度调节，系统完成自适应调节后通过固定孔19或固定板20固定系统，保证系统工作更加稳定。

从动滚轮高度调节螺栓4、活动支杆高度调节螺栓5：通过调节从动滚轮26、自适应式三角支架7的高度来保证系统能使用在不同类型的开关旋钮上，提高了系统的通用性。

自适应式三角支架7：通过两个活动支杆之间夹角的变化来自动适应不同类型的旋钮；

限位片14：保证同步皮带10与主动齿轮1位置的固定，防止工作过程中同步皮带10脱离主动齿轮1；

固定板20：固定两个从动滚轮支架3；

颜色传感器11：在试验过程中根据颜色检测开关各个档位是否旋转到位，试验过程中出现档位异常时，通过计算机自动停止步进电机的后续动作，起到防错作用。

调节过程：

首先在开关的各个档位粘贴不同颜色的色带，固定开关，调节颜色传感器11至合适位置，校准颜色传感器11，在工控电脑中定义颜色信息与对应的档位信息，在开关旋钮与同步皮带10之间放置应变片式力传感器6，丝杠副17带动主动齿轮支架13下降至开关表面，调节从动滚轮支架3使同步皮带10与开关旋钮有大的接触面，用固定板20固定从动滚轮支架3，在程控电脑中输入要求力值，系统通过压紧电机18的转动、应变片式压力传感器6的力值反馈及自适应式三角支架7来自动完成同步皮带10与开关旋钮的压紧，然后取出应变片式压力传感器6，通过固定板20固定该系统，就完成了整个系统的调节。

检测过程：

完成系统的调节后即可开展试验，试验过程中颜色传感器会实时检测系统工作情况，当由于样品故障（如旋钮发生卡死失效）或者装置动作异常（如同步皮带10异常导致开关旋钮档位串档或者动作不到位）时，控制系统就会给工控电脑发送停止信号，系统自动停止动作，同时报警系统发出报警信号。

Claims (8)

1.一种汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，其特征是，包括压紧电机（18）、升降支架以及安装在升降支架上的测试电机（2）、同步皮带（10）、主动齿轮（1）和两个从动滚轮（26），所述压紧电机（18）竖直固定在设备支架（12）上且位于被测开关（8）的上方，压紧电机（18）通过丝杠副（17）驱动位于被测开关（8）与压紧电机（18）之间的升降支架，两个从动滚轮（26）分别位于被测开关（8）的旋钮两侧，所述主动齿轮（1）位于被测开关（8）的上方并与测试电机（2）的输出轴对接，所述同步皮带（10）绕经主动齿轮（1）和两个从动滚轮（26）并压在被测开关（8）的旋钮上。

2.根据权利要求1所述的汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，其特征是，所述升降支架包括主动齿轮支架（13）、自适应式三角支架（7）和两个从动滚轮支架（3），所述主动齿轮支架（13）通过丝杠副（17）与压紧电机（18）连接并通过竖直滑轨（21）与设备支架（12）连接，其上安装测试电机（2）和主动齿轮（1）；所述自适应式三角支架（7）包括水平连杆（22）及与水平连杆（22）垂直的固定支杆（23）和两个活动支杆，所述固定支杆（23）的上端固定在主动齿轮支架（13）上，下端与水平连杆（22）固接，两个活动支杆的上端与水平连杆（22）转动连接，下端分别与两个从动滚轮支架（3）转动连接，每个从动滚轮支架（3）上安装一个从动滚轮（26）。

3.根据权利要求2所述的汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，其特征是，所述升降支架还包括固定板（20），所述固定板（20）的两端分别与两个从动滚轮支架（3）连接。

4.根据权利要求3所述的汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，其特征是，所述主动齿轮支架（13）上设置有丝杠限位板（16）。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，其特征是，构成中还包括颜色传感器（11），所述颜色传感器（11）通过传感器支架（9）固定在设备支架（12）上并与贴在被测开关（8）旋钮上的档位色带相对应，其信号输出端接测试电机（2）的控制电路。

6.根据权利要求5所述的汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，其特征是，构成中还包括应变片式压力传感器（6），所述应变片式压力传感器（6）放置在被测开关（8）的旋钮与同步皮带（10）之间，其信号输出端接压紧电机（18）的控制电路。

7.根据权利要求6所述的汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，其特征是，所述压紧电机（18）和测试电机（2）均为步进电机。

8.根据权利要求7所述的汽车内嵌旋钮开关耐久试验装置，其特征是，所述主动齿轮（1）的两侧均设有限位片（14）。