CN105352687B - 一种仪器振动测试系统及其应用 - Google Patents

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    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table

Abstract

一种仪器振动测试系统及其应用,该仪器振动测试系统包括仪器振动测试装置,用于固定仪器和传递仪器在振动条件下性能参数的工装板组件装置,用于输送装载有仪器的工装板组件装置至各个工位的输送定位装置,位于输送定位装置两侧的、用于升降装载仪器的工装板组件装置的升降装置,以及用于检测与记录仪器振动前、振动中和振动后状态性能参数的测试电柜;该振动测试系统用以车载仪器的振动测试。本发明能用于各类仪器的振动测试,尤其应用于车载仪器的测试,它能将仪器的输送、振动、测试融为一体连续进行,通过电机调试器能控制调节振动频率。该系统具有在线振动测试的显著特点,仪器模拟振动真实、在线测试数据可靠,生产效率高,劳动强度低。

Description

一种仪器振动测试系统及其应用
技术领域
[0001] 本发明涉及仪器测试技术,尤其涉及一种伩器振动测试系统及其应用。
背景技术
[0002] 无论是功能仪器还是显示仪器,其工作环境,尤其是振动环境对其工作稳定性与 寿命均有直接影响,尤其是安装在汽车、飞机等运输工具上的仪器,其在振动环境下的功能 直接决定了运输工具的可靠性。
[0003] 以车载仪器为例,常见的如音响、CD、显示器、GPS等,它们在静态状态下和在车载 状态下,其工作的稳定性和耐久性(寿命)是不同的,为了保证车载仪器在汽车行使振动状 态下稳定持久正常工作,必须对车载仪器进行车载状态的模拟实验。过去对车载仪器进行 车载模拟实验时,是靠人工用手多次甩动车载仪器后再测试其相关性能,这种方法对车载 仪器的加载程度因人而异,与其车载振动实际相差很大,可靠性较差,且劳动强度大,工作 效率低。
[0004] 目前有利用机械振动或者电磁振动原理制造成单台振动装置,由人工将车载仪器 一件一件放到单台振动装置上振动后,再取下来进行检测。这种方法虽然比人工甩动载振 动好一些,但仍然劳动强度大,工作效率低,仍然不能满足目前大量仪器需要测试的要求。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种仪器振动测试系统及其应用,它能够对仪器实现自动 化、智能化的在线连续振动测试,尤其对车载仪器测试更具有优势。
[0006] 本发明是这样来实现的,一种仪器振动测试系统,它包括仪器振动测试装置,其特 征在于,它还包括用于固定仪器和传递仪器在振动条件下性能参数的工装板组件装置,用 于输送装载有仪器的工装板组件装置至各个工位的输送定位装置,位于输送定位装置两侧 的、用于升降装载仪器的工装板组件装置的升降装置,以及用于检测与记录仪器振动前、振 动中和振动后状态性能参数的测试电柜。
[0007] 所述输送定位装置包括依次设置的上料工位、振前测试工位、振中测试工位、振后 测试工位以及下料工位,所述升降装置包括结构相同的分别位于上料工位和下料工位外侧 的左升降装置和右升降装置,所述测试电柜包括分别与振前测试工位、振中测试工位和振 后测试工位对应设置的振前测试柜、振中测试柜和振后测试柜,所述伩器振动测试装置与 振中测试工位对应设置。
[0008] 所述左升降装置包括位于升降装置支架内的竖直升降平台和连接在竖直升降平 台上部的水平传送平台;所述竖直升降平台包括升降气缸、链条紧固座、链条、升降气缸活 塞杆、升降架、链轮轴、链轮、升降架导向杆和升降架导向套;所述升降气缸、链条紧固座和 升降架导向杆的下端均固定在升降装置支架上,所述链轮轴的中部固定在升降气缸活塞杆 的顶端,链轮轴的两端分别设置有链轮,所述链条的一端连接在链条紧固座上,另一端固定 在升降架的端部,所述链条与链轮传动连接,升降架通过升降架导向套沿升降架导向杆运 动;
[0009] 所述水平传送平台设置在升降架上,它包括位于水平输送限位框内的水平输送电 机、皮带轮轴、皮带、皮带传动支承架以及用于控制升降气缸和水平输送电机开关的行程开 关;连接在皮带传动支承架上的皮带轮轴与水平输送电机传动连接,皮带轮轴之间连接有 皮带。
[0010] 所述输送定位装置包括结构相同的上层输送定位装置和下层输送定位装置以及 与振前测试工位、振中测试工位和振后测试工位位置分别对应的测试电柜拔插组件;所述 上层输送定位装置包括上层链轮主轴、上层支承梁、上层倍速链、上层导向角铝和上层传动 电机,所述上层链轮主轴分别与上层传动电机和上层倍速链传动连接,上层导向角铝设置 在上层倍速链的外侧,上层导向角铝的两端分别固定在上层支承梁上;
[0011] 所述上层输送定位装置的上料工位、振前测试工位、振中测试工位、振后测试工位 以及下料工位的位置处设置有行程开关和挡料气缸,所述上层输送定位装置的振前测试工 位、振中测试工位和振后测试工位的位置处还另外设置两个定位气缸;所述下层输送定位 装置的振前测试工位、振中测试工位、振后测试工位的位置处也设置有挡料气缸。
[0012] 所述测试电柜拔插组件包括测试柜插头拔插气缸、测试柜插头移动导向杆、测试 柜插头定位销、测试柜插头、测试柜插头拔插气缸安装板和测试电柜插头连线;所述测试柜 插头拔插气缸安装板上固定有测试柜插头拔插气缸和测试柜插头移动导向杆,所述测试柜 插头在测试柜插头拔插气缸的带动下沿测试柜插头移动导向杆运动,所述测试柜插头上还 设置有测试柜插头定位销以及测试电柜插头连线。
[0013] 所述仪器振动测试装置包括前吊装板和后吊装板以及固定连接在前吊装板和后 吊装板之间的顶升气缸固装板;顶升气缸固装板的下侧面固定安装有顶升气缸,该顶升气 缸的顶升气缸活塞杆穿过顶升气缸固装板与位于顶升气缸固装板上方的顶升板相连,顶升 板与顶升气缸固装板之间设置有若干个由导向杆和导向轴承构成的导向机构,
[0014] 顶升板与位于其上方的电机固装板之间通过若干个连接杆相连,顶升板和电机固 装板之间设置有用于固定振动电机的电机安装架,振动电机的输出轴与随动槽凸轮传动连 接,随动槽凸轮通过凸轮随动件带动位于电机固装板上方的顶部振动板振动,所述凸轮随 动件的下端设置有与随动槽凸轮配合的滚轮;所述顶部振动板和电机固装板之间设置有起 缓冲作用的弹簧组件和若干个为顶部振动板振动导向的导向组件;
[0015] 所述顶部振动板上设置有若千个用于工装板组件装置定位的顶升定位销以及用 于工装板组件装置夹持固定的卡爪,所述卡爪穿过顶部振动板与位于顶部振动板和电机固 装板之间的滑台气缸通过滑台传动连接。
[0016] 所述导向组件包括导向块、滑块以及设置有滑槽的导向块支座,所述导向块的上 端与顶部振动板固连,固定在导向块侧部的滑块与导向块支座中的滑槽滑动连接,所述导 向块上还设置有用于限定顶部振动板和电机固装板安全距离的限位块。
[0017] 所述工装板组件装置包括工装板以及连接在工装板上表面的测试电器盒和用于 固定仪器的铸铝夹具,所述测试电器盒连接在测试电柜拔插组件和仪器之间,所述铸铝夹 具上设置有用于紧固仪器的锁紧带。
[0018] 所述测试电器盒包括用于与仪器电连接的前插线孔和与测试电柜拔插组件上的 测试柜插头配合连接的后插线孔,该测试电器盒上还设有与测试柜插头定位销定位配合的 疋 1UfL。
[0019] 一种仪器振动测试系统的应用,其特征在于,上述的仪器振动测试系统用以车载 仪器的振动测试。
[0020]、本发明的有益效果为:本发明能用于各类仪器的振动测试,尤其应用于车载仪器 的测试,它能将仪器的输$、振动、测试融为一体连续进行,在实施使用时,可实现最大振动 频fMHZ的高频、最大振幅为5mm的振动。振动最大加速度为i • 2倍重力加速度,交流减速电 机带动凸轮机构能保证其高频、精确运动;通过电机调试器能控制调节振动频率。该系统具 有在线振动测试的显著特点,仪器模拟振动真实、在线测试数据可靠,生产效率高,劳动强 度低。
附图说明
[0021]图1为本发明一个实施例的等轴结构图。
[0022]图2为图1的主视图。
[0023]图3为图1的俯视图。
[0024]图4为本发明左升降装置一个实施例结构装配图。
[0025]图5为本发明左升降装置一个实施例的结构爆炸图。
[0026]图6为本发明输送定位装置与仪器振动测试装置的连接结构示意图。
[0027]图7为本发明输送定位装置一个实施例的结构装配图。
[0028]图8为本发明输送定位装置一个实施例的结构爆炸图。
[0029]图9为本发明仪器振动测试装置一个实施例的结构装配图。
[0030]图10为本发明仪器振动测试装置一个实施例的结构爆炸图。
[0031]图11为本发明工装板组件装置一个实施例的结构主视图。
[0032]图12为本发明工装板组件装置一个实施例的结构侧视图。
[0033]图13为本发明工装板组件装置中工装板与测试电器盒的连接结构图。
[0034]图14为本发明装配有仪器的工装板组件装置与仪器振动测试装置的连接结构图。 [0035]图15为本发明工装板组件装置中铸铝夹具结构仰视图。
[0036]图16为本发明工装板组件装置中铸铝夹具与仪器的连接结构图。
[0037]在图中,1、左升降装置2、输送定位装置3、工装板组件装置4、仪器振动测试装 置5、右升降装置6、振后测试柜7、振中测试柜8、振前测试柜。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
[0039]如图1、图2和图3所示,本发明是这样来实现的,一种仪器振动测试系统,它包括仪 器振动测试装置4,其结构特点是,它还包括用于固定仪器和传递仪器在振动条件下性能参 数的工装板组件装置3,用于输送装载有仪器的工装板组件装置3至各个工位的输送定位装 置2,位于输送定位装置2两侧的、用于升降装载仪器的工装板组件装置3的升降装置,以及 用于检测与记录仪器振动前、振动中和振动后状态性能参数的测试电柜。
[0040]所述输送定位装置2包括依次设置的上料工位、振前测试工位、振中测试工位、振 后测试工位以及下料工位,所述升降装置包括结构相同的分别位于上料工位和下料工位外 侧的左升降装置1和右升降装置5,所述测试电柜包括分别与振前测试工位、振中测试工位 和振后测试工位对应设置的振前测试柜8、振中测试柜7和振后测试柜6,所述仪器振动测试 装置4与振中测试工位对应设置。
[0041]本发明在工作时,先利用工装板组件装置3完成对预测试仪器的装夹,然后在上料 工位通过升降装置将工装板组件装置3抬升至输送定位装置2,随着输送定位装置2的移动, 使测试仪器依次通过振前测试工位、振中测试工位、振后测试工位和下料工位,通过测试电 柜中的振前测试柜8、振中测试柜7和振后测试柜6分别对振前测试工位、振中测试工位、振 后测试工位处的仪器进行记录与监测,最后在下料工位完成对测试后的仪器完成下料,再 通过升降装置将下料后的工装板组件装置降落并通过输送定位装置2返回至上料工位,本 发明可同时完成多件仪器的振动测试,且自动化程度高,大大降低了劳动强度。
[0042]本发明所涉及的各个关键部件的具体实施如下:
[0043]其中,左升降装置1的一个实施例结构如图4和图5所示,它包括位于升降装置支架 116内的竖直升降平台和连接在竖直升降平台上部的水平传送平台;所述竖直升降平台包 括升降气缸101、链条紧固座102、链条103、升降气缸活塞杆104、升降架105、链轮轴106、链 轮107、升降架导向杆112和升降架导向套113;
[0044]所述升降气缸101、链条紧固座102和升降架导向杆112的下端均固定在升降装置 支架116上,所述链轮轴106的中部固定在升降气缸活塞杆104的顶端,链轮轴106的两端分 别设置有链轮107,所述链条103的一端连接在链条紧固座102上,另一端固定在升降架105 的端部,所述链条103与链轮107传动连接,升降架105通过升降架导向套113沿升降架导向 杆112运动;
[0045] 所述水平传送平台设置在升降架105上,它包括位于水平输送限位框114内的水平 输送电机108、皮带轮轴109、皮带111、皮带传动支承架115以及用于控制升降气缸101和水 平输送电机108开关的行程开关110;
[0046] 连接在皮带传动支承架115上的皮带轮轴109与水平输送电机108传动连接,皮带 轮轴109之间连接有皮带111。
[0047] 在升降装置装配时,具有上述结构的左升降装置1和右升降装置5分别放置在输送 定位装置2的左、右两端,用于工装板组件装置3的升降;以上述结构的左升降装置1为例,详 细说明其工作原理:当工装板组件装置3被送到左升降装置1的水平输送限位框114时,水平 输送电机108启动,通过皮带111传动使工装板组件装置3向行程开关110方向输送,当碰到 行程开关110后,电机108停止转动,升降气缸101启动,通过升降气缸活塞杆104带动与升降 气缸活塞杆104相连的链轮轴106上升,与链条103—端相连的升降架105随之上升,与升降 架105相连的水平传送平台也带着工装板组件装置3上升到位,之后水平输送电机108反向 启动,将工装板组件装置3送到输送定位装置2上。之后,升降气缸101立即下降到原始位置, 往复工作。而右升降装置5与其工作原理类似,其作用是将将下料后的工装板组件装置向下 输送。
[0048]其中,输送定位装置2的实施例结构如图6、图7和图8所示,它包括结构相同的上层 输送定位装置和下层输送定位装置以及与振前测试工位、振中测试工位和振后测试工位位 置分别对应的测试电柜拔插组件;所述上层输送定位装置包括上层链轮主轴202、上层支承 梁204、上层倍速链205、上层导向角铝206和上层传动电机207,所述上层链轮主轴202分别 与上层传动电机2〇7和上层倍速链2〇5传动连接,上层导向角铝206设置在上层倍速链205的 外侧,上层导向角铝2〇6的两端分别固定在上层支承梁204上;
[0049]所述上层输送定位装置的上料工位、振前测试工位、振中测试工位、振后测试工位 以及下料工位的位置处设置有行程开关2〇1和挡料气缸2〇3,所述上层输送定位装置的振前 测试工位、振中测试工位和振后测试工位的位置处还另外设置两个定位气缸208;所述下层 输送定位装置的振前测试工位、振中测试工位、振后测试工位的位置处也设置有挡料气缸 2〇3。下层输送定位装置的结构包含了下层传动电机209和下层倍速链210。
[0050]本发明设计的测试电柜拔插组件可自动化的电插接连接操作,该测试电柜拔插组 件包括测试柜插头拔插气缸211、测试柜插头移动导向杆212、测试柜插头定位销213、测试 柜插头214、测试柜插头拔插气缸安装板215和测试电柜插头连线216;所述测试柜插头拔插 气缸安装板215上固定有测试柜插头拔插气缸211和测试柜插头移动导向杆212,所述测试 柜插头214在测试柜插头拔插气缸211的带动下沿测试柜插头移动导向杆212运动,所述测 试柜插头214上还设置有测试柜插头定位销213以及测试电柜插头连线216。
[0051]该输送定位装置2的工作过程为:当第一块工装板组件装置3达到振前测试工位 时,首先碰到该工位的行程开关2〇1,行程开关201发出信号,该工位的挡料气缸203启动挡 住工装板组件装置3;之后该工位的定位气缸208启动,将两个定位销插入工装板组件装置3 的工装板定位孔定位,之后测试柜插头拔插气缸211启动,推动测试柜插头214沿测试柜插 头移动导向杆212方向,并在测试柜插头定位销213定位下使测试柜插头214正确插入工装 板组件装置3上的测试电器盒的后插线孔,完成被测试仪器与测试电柜的线路连接,之后自 动进行振前测试。振前测试过程中,人工上料工位继续如前所述给第二块工装板组件装置3 上料。振前测试工序完成后,测试电柜插头拔插气缸211立即反向启动,将测试柜插头214拔 出,定位气缸208反向启动解除定位,挡料气缸203反向启动解除挡料,完成振前测试的工装 板组件装置的被测试仪器在上层彳首速链205传动下向振中测试工位移动。与此同时,己上好 料的第二块工装板组件装置3也像第一块工装板组件装置的移动过程一样,向振前工位移 动。
[0052]当第一块工装板组件装置碰到振中工位的行程开关201时,该行程开关201发出信 号,该工位的挡料气缸203启动挡住工装板组件装置3,之后该工位的定位气缸208启动,将 两个定位销208插入工装板组件装置3的工装板定位孔定位,之后该工位的测试电柜插头拔 插气缸211启动,推动测试电柜插头214沿测试柜插头移动导向杆212方向,并在测试柜插头 定位销213定位下使测试柜插头214插入工装板组件装置3上的测试电器盒的后插线孔,完 成被测试仪器与测试柜的线路连接,之后仪器振动测试装置4的顶升气缸启动,将工装板组 件装置3上的铸铝夹具顶离工装板,再夹紧,然后振动器振动,对被测试仪器自动进行振动 测试。振动测试过程中,人工上料工位和振前测试工位继续如前所述给第三和第二块工装 板组件装置上料和振前测试。振动测试工序完成后,仪器振动测试装置4解除夹紧和顶升, 测试电柜插头拔插气缸211立即反向启动,将测试柜插头214拔出,定位气缸208反向启动解 除定位,挡料气缸203反向启动解除挡料,完成振动测试的工装板组件装置的被测试仪器在 上层倍速链205传动下向振后工位移动。与此同时,第三、第二块工装板组件装置也像第一 块工装板组件装置的移动过程一样,向前移动一个工位。
[0053]当第一块工装板组件装置碰到振后测试工位的行程开关201时,该行程开关发出 信号,该工位的挡料气缸203启动挡住工装板组件装置,之后该工位的定位气缸208启动,将 两个定位销208插入工装板组件装置3的工装板定位孔定位,之后该工位的测试柜插头拔插 气缸211启动,推动测试柜插头214沿测试柜插头移动导向杆212方向,并在测试柜插头定位 销213定位下使测试柜插头214插入工装板组件装置上的接线盒插座上,完成被测试仪器与 测试柜的线路连接,之后自动进行振后测试。振后测试过程中,人工上料工位、振前测试工 位和振动测试工位继续如前所述给第四、第三和第二块工装板组件装置上料、振前测试和 振动测试。振后测试工序完成后,该工位的测试柜插头拔插气缸211立即反向启动,将测试 柜插头214拔出,定位气缸218反向启动解除定位,挡料气缸2〇3反向启动解除挡料,完成振 后测试的工装板组件装置的被测试仪器在上层倍速链传动下向下料工位移动。与此同时, 第四、第三、第二块工装板组件装置也像第一块工装板组件装置的移动过程一样,向前移动 一个工位。
[0054] 当第一块工装板组件装置碰到下料工位的行程开关201时,该行程开关发出信号, 该工位的挡料气缸203启动挡住工装板组件装置,之后人工快速拔出被测试仪器插头、解开 锁紧带的扣,取下被测试仪器,按下放行开关,该工位的挡料气缸2〇3反向启动,解除挡料, 上层倍速链205将第一块下料后的工装板组件装置送到右侧升降装置5的水平传送平台上, 等待该升降装置将其送到下层倍速链210,再送到左侧升降装置1,直至送到人工上料工位, 准备接受第二次上料。如此反复进行测试即可。
[0055] 结合升降装置和输送定位装置的工作原理,本发明能够实现仪器的全自动往复测 试,其工作原理如下:当卸载后的工装板组件装置3到达右升降装置5上的水平传送平台后, 右升降装置5上的升降气缸启动,带动工装板组件装置3随水平传送平台向下下降,当水平 传送平台下降到与下层输送定位装置齐平时停止下降,之后水平传送平台上的电机立即启 动,通过其带动的皮带将工装板组件装置3向左送到下层输送定位装置的倍速链上,等待该 倍速链将其继续输送。
[0056] 当该工装板组件装置3由下层输送定位装置送到左升降装置1上的水平传送平台 后,左升降装置1上的升降气缸101立即启动,带动工装板组件装置3随水平传送平台向上上 升,当水平传送平台上升到与上层输送定位装置齐平时停止上升,之后水平传送平台上的 电机立即启动,通过皮带111将工装板组件装置3向右送到上层输送定位装置的倍速链上, 等待后续工况进行输送测试。
[0057]综上所述的工作原理详细阐述了输送定位装置2的工作过程与技术效果,它可有 效保证相关工位测试位置的准确性,且自动化程度高,能够显著降低劳动强度,提高仪器振 动测试的效率、精度和可靠性。
[0058] 其中,仪器振动测试装置4的一个实施例的结构如图9和图10所示,它包括前吊装 板408和后吊装板426以及固定连接在前吊装板408和后吊装板426之间的顶升气缸固装板 405;顶升气缸固装板405的下侧面固定安装有顶升气缸401,该顶升气缸401的顶升气缸活 塞杆402穿过顶升气缸固装板405与位于顶升气缸固装板405上方的顶升板406相连,顶升板 406与顶升气缸固装板405之间设置有若干个由导向杆403和导向轴承404构成的导向机构;
[0059] 顶升板406与位于其上方的电机固装板410之间通过若干个连接杆407相连,顶升 板406和电机固装板410之间设置有用于固定振动电机419的电机安装架409,振动电机419 的输出轴与随动槽凸轮425传动连接,随动槽凸轮425通过凸轮随动件421带动位于电机固 装板410上方的顶部振动板418振动,所述凸轮随动件4M的下端设置有与随动槽凸轮425配 合的滚轮420;
[0060]所述顶部振动板418和电机固装板410之间设置有起缓冲作用的弹簧组件422和若 干个为顶部振动板418振动导向的导向组件;所述顶部振动板418上设置有若千个用于工装 板组件装置3定位的顶升定位销417以及用于工装板组件装置3夹持固定的卡爪416,所述卡 爪416穿过顶部振动板418与位于顶部振动板418和电机固装板410之间的滑台气缸423通过 滑台424传动连接。
[0061 ]本发明还对导向组件进行了结构优化设计,它包括导向块412、滑块415以及设置 有滑槽414的导向块支座413,所述导向块412的上端与顶部振动板418固连,固定在导向块 412侧部的滑块415与导向块支座413中的滑槽414滑动连接,所述导向块412上还设置有用 于限定顶部振动板418和电机固装板10安全距离的限位块411。
[0062]该仪器振动测试装置4在实施时,在顶升板406的下侧固装有四根导向杆403,四根 导向杆403与固装在顶升气缸固装板405上的四个导向轴承404配合,使顶升板406在顶升气 缸401作用下始终保证首先直线移动。其中的弹簧组件422包括弹簧导杆和套在弹簧导杆上 的一根压缩弹簧。
[0063]上述结构的仪器振动测试装置4的工作原理是这样的,当载有被测试仪器的工装 板组件装置3达到振中测试工位时,顶升气缸401启动顶起顶升板406、电机固装板410和顶 部振动板418,通过三个顶升定位销417将工装板组件装置3上的铸铝夹具顶离工装板一段 距离,之后滑台气缸423启动,通过滑台424带动卡爪416夹紧载有被测试仪器的铸铝夹具。 之后振动电机419按照设定的频率,通过凸轮组件带动顶部振动板振动,即当振动电机419 转动时,通过槽凸轮425和凸轮随动件421带动顶部振动板418上下振动;振动相关数据信息 通过工装板组件装置3上的接线盒传给测试柜进行处理分析。完成设定振动要求后,振动电 机419停止转动,滑台气缸423反向启动,带动卡爪416解除夹紧,之后顶升气缸401反向启 动,带动顶升板406向下复位,使整个振动装置复位,准备接受下一次振动任务。
[0064] 其中,工装板组件装置3的一个实施例的结构如图11、图12和图13所示,它包括工 装板301以及连接在工装板301上表面的测试电器盒302和用于固定仪器的铸铝夹具303,所 述测试电器盒302连接在测试电柜拔插组件和仪器之间,所述铸铝夹具303上设置有用于紧 固仪器的锁紧带。如图15和图16所示,所述测试电器盒302包括用于与仪器电连接的前插线 孔和与测试电柜拔插组件上的测试柜插头214配合连接的后插线孔,该测试电器盒302上还 设有与测试柜插头定位销213定位配合的定位孔。
[0065]该工装板组件装置3在实施时,工装板301防静电电木板制成,该工装板301后端固 装有测试电器盒302,前端中部位置放置一铸铝夹具303,此处设置有与铸铝夹具303完全对 应的铸铝夹具定位孔两个、顶升定位销用孔三个、工装板定位孔两个和卡爪用长孔两个。测 试电器盒302的前侧面设置有前插线孔,供人工装料时将被测试产品的插头插入前插线孔。 测试电器盒302的后侧面设置有后插线孔,在后插线孔的两侧设置有供自动插线装置插线 用的插头定位孔,以保证自动对正插入后插线孔。铸铝夹具303由铸铝支承件和锁紧带组 成,铸铝支承件的底面与工装板301配合,其底面固装有两个定位销,将铸铝夹具303放到工 装板301时,靠此定位销插入工装板301上的两个对应定位孔进行正确定位;铸铝支承件的 底面还开有和工装板一一对应的顶升定位销用孔和卡爪用长孔。
[0066]该工装板组件装置3在使用时,首先,由人工将工装板组件装置3放到上层输送定 位装置和下层输送定位装置的各个工位,之后,人工将被测试仪器放到铸铝夹具上并用带 扣紧,再将被测试仪器的插线头插入测试电器盒302的前插线孔,之后启动机器,输送定位 装置即开始自动运行;在整个过程中,铸铝夹具303始终随工装板301移动,在上料工位由人 工将车载伩器装绑在铝铸夹具303上,到下料工位由人工将车载仪器装松绑卸下。测试电器 盒302固装在工装板301的一端,它的一端由人工上料时将车载仪器的接线插头插入测试电 器盒301的前插线孔,当车载仪器达到测试工位时,输送定位装置2上的测试拔插气缸推动 与测试电柜连接的测试插头插入测试电器盒后插线孔,使车载仪器的线路与测试电柜相关 线路连通,以获得测试数据信息,其中工装板组件装置3与仪器振动测试装置4的连接结构 如图14所示。
[0067]本发明的工作原理是这样的,开机前,由人工将工装板组件装置3放到上层输送定 位装置和下层输送定位装置的各个工位,之后,在人工工位将被测试仪器放到铸铝夹具上 并用带锁紧,再将被测试仪器的插线头插入测试电器盒的前插线孔,之后启动机器,输送定 位装置即开始自动运行;
[0068]当第一块工装板组件装置达到振前测试工位时,首先碰到该工位的行程开关,行 程开关发出信号,该工位的挡料气缸启动挡住工装板组件装置,之后该工位的定位气缸启 动,将两个定位销插入工装板定位孔定位,之后测试电柜插头拔插气缸启动,推动测试电柜 插头沿测试柜插头移动导向杆方向,并在测试电柜插头定位销定位下使测试柜插头插入工 装板组件装置上的测试电器盒的后插线孔,完成被测试仪器与测试电柜的线路连接,之后 自动进行振前测试。振前测试过程中,人工上料工位继续如前所述给第二块工装板组件装 置上料。振前测试工序完成后,测试电柜插头拔插气缸立即反向启动,将测试柜插头拔出, 定位气缸反向启动解除定位,挡料气缸反向启动解除挡料,完成振前测试的工装板组件装 置的被测试仪器在上层倍速链传动下向振中测试工位移动。与此同时,已上好料的第二块 工装板组件装置也像第一块工装板组件装置的移动过程那样,向振前工位移动。
[0069]当第一块工装板组件装置碰到振中工位的行程开关时,该行程开关发出信号,该 工位的挡料气缸启动挡住工装板组件装置,之后该工位的定位气缸启动,将两个定位销插 入工装板定位孔定位,之后该工位的测试电柜插头拔插气缸启动,推动测试电柜插头沿测 试柜插头移动导向杆方向,并在测试柜插头定位销定位下使测试柜插头插入工装板组件装 置上的测试电器盒的后插线孔,完成被测试仪器与测试柜的线路连接。
[0070] 而后,顶升气缸启动顶起顶升气缸固装板、电机固装板和顶部振动板,通过三个顶 升定位销将工装板组件装置上的铸铝夹具顶离工装板一段距离,之后滑台气缸启动,通过 滑台带动卡爪夹紧载有被测试仪器的铸铝夹具。之后振动电机按照设定的频率,通过凸轮 组件带动顶部振动板振动,振动相关数据信息通过工装板组件装置上的接线盒传给测试柜 进行处理分析。完成设定振动要求后,振动电机停止转动,滑台气缸反向启动,带动卡爪解 除夹紧,之后顶升气缸反向启动,带动顶升板向下复位,使整个振动装置复位。振动测试过 程中,人工上料工位和振前测试工位继续如前所述给第三和第二块工装板组件装置上料和 振前测试。振动测试工序完成后,振动装置解除夹紧和顶升,测试电柜插头拔插气缸立即反 向启动,将测试柜插头拔出,定位气缸反向启动解除定位,挡料气缸反向启动解除挡料,完 成振动测试的工装板组件装置的被测试仪器在上层倍速链传动下向振后工位移动。与此同 时,第三、第二块工装板组件装置也像第一块工装板组件装置的移动过程一样,向前移动一 个工位。
[0071]当第一块工装板组件装置碰到振后测试工位的行程开关时,该行程开关发出信 号,该工位的挡料气缸启动挡住工装板组件装置,之后该工位的定位气缸启动,将两个定位 销插入工装板定位孔定位,之后该工位的测试柜插头拔插气缸启动,推动测试柜插头沿测 试柜插头移动导向杆方向,并在测试柜插头定位销定位下使测试柜插头插入工装板组件装 置上的接线盒插座上,完成被测试仪器与测试柜的线路连接,之后自动进行振后测试。振后 测试过程中,人工上料工位、振前测试工位和振动测试工位继续如前所述给第四、第三和第 二块工装板组件装置上料、振前测试和振动测试。振后测试工序完成后,该工位的测试柜插 头拔插气缸立即反向启动,将测试柜插头拔出,定位气缸反向启动解除定位,挡料气缸反向 启动解除挡料,完成振后测试的工装板组件装置的被测试伩器在上层倍速链传动下向下料 工位移动。与此同时,第四、第三、第二块工装板组件装置也像第一块工装板组件装置的移 动过程一样,向前移动一个工位。
[0072]当第一块工装板组件装置碰到下料工位的行程开关时,该行程开关发出信号,该 工位的挡料气缸启动挡住工装板组件装置,之后人工快速拔出被测试仪器插头、解开锁紧 扣,取下被测试仪器,按下放行开关,该工位的挡料气缸反向启动,解除挡料,上层倍速链将 第一块下料后的工装板组件装置送到右侧升降装置的水平输送平台上,等待该升降装置将 其送到下层倍速链,再送到左侧升降装置,直至送到人工上料工位,准备接受第二次上料。 如此反复进行测试即可。
[0073]本发明能用于各类仪器的振动测试,尤其应用于车载仪器的测试,它能将仪器的 输送、振动、测试融为一体连续进行,在实施使用时,可实现最大振动频率15HZ的高频、最大 振幅为5mm的振动。振动最大加速度为1 • 2倍重力加速度,交流减速电机带动凸轮机构能保 证其高频、精确运动;通过电机调试器能控制调节振动频率。该系统具有在线振动测试的显 著特点,仪器模拟振动真实、在线测试数据可靠,生产效率高,劳动强度低。

Claims (10)

1. 一种仪器振动测试系统,它包括仪器振动测试装置(4),其特征在于,它还包括用于 固定仪器和在振动条件下传递仪器性能参数的工装板组件装置(3),用于输送装载有仪器 的工装板组件装置(3)至各个工位的输送定位装置(2),位于输送定位装置(2)两侧的、用于 升降装载仪器的工装板组件装置(3)的升降装置,以及用于检测与记录仪器振动前、振动中 和振动后状态性能参数的测试电柜; 所述仪器振动测试装置(4)包括顶升气缸固装板(405),顶升气缸固装板(405)的下侧 面固定安装有顶升气缸(401),该顶升气缸(401)的顶升气缸活塞杆(402)穿过顶升气缸固 装板(405)与位于顶升气缸固装板(405)上方的顶升板(406)相连,顶升板(406)与顶升气缸 固装板(405)之间设置有若干个由导向杆(403)和导向轴承(404)构成的导向机构; 顶升板(406)与位于其上方的电机固装板(410)之间通过若干个连接杆(407)相连,顶 升板(406)和电机固装板(410)之间设置有用于固定振动电机(41®的电机安装架(409),振 动电机(419)的输出轴与随动槽凸轮(425)传动连接,随动槽凸轮(425)通过凸轮随动件 (421)带动位于电机固装板(410)上方的顶部振动板(418)振动,所述凸轮随动件(421)的下 端设置有与随动槽凸轮(425)配合的滚轮(420); 所述顶部振动板(418)和电机固装板(410)之间设置有起缓冲作用的弹簧组件(422)和 若千个为顶部振动板(418)振动导向的导向组件; 所述顶部振动板(418)上设置有若干个用于工装板组件装置(3)定位的顶升定位销 (417) 以及用于工装板组件装置⑶夹持固定的卡爪(416),所述卡爪(416)穿过顶部振动板 (418) 与位于顶部振动板(418)和电机固装板(410)之间的滑台气缸(423)通过滑台(424)传 动连接。
2. 如权利要求1所述的仪器振动测试系统,其特征在于,所述输送定位装置(2)包括依 次设置的上料工位、振前测试工位、振中测试工位、振后测试工位以及下料工位,所述升降 装置包括结构相同的分别位于上料工位和下料工位外侧的左升降装置(1)和右升降装置 (5),所述测试电柜包括分别与振前测试工位、振中测试工位和振后测试工位对应设置的振 前测试柜(8)、振中测试柜⑺和振后测试柜(6),所述仪器振动测试装置(4)与振中测试工 位对应设置。
3.如权利要求2所述的仪器振动测试系统,其特征在于,所述左升降装置(1)包括位于 升降装置支架(116)内的竖直升降平台和连接在竖直升降平台上部的水平传送平台; 所述竖直升降平台包括升降气缸(101)、链条紧固座(102)、链条(103)、升降气缸活塞 杆(104)、升降架(105)、链轮轴(106)、链轮(107)、升降架导向杆(112)和升降架导向套 (113); 所述升降气缸(101)、链条紧固座(102)和升降架导向杆(112)的下端均固定在升降装 置支架(116)上,所述链轮轴(106)的中部固定在升降气缸活塞杆(1〇4)的顶端,链轮轴 (106)的两端分别设置有链轮(107),所述链条(103)的一端连接在链条紧固座(102)上,另 一端固定在升降架(105)的端部,所述链条(103)与链轮(1〇7)传动连接,升降架(1〇5)通过 升降架导向套(113)沿升降架导向杆(112)运动; 所述水平传送平台设置在升降架(105)上,它包括位于水平输送限位框(114)内的水平 输送电机(1〇8)、皮带轮轴(1〇9)、皮带(111)、皮带传动支承架(115)以及用于控制升降气缸 (101)和水平输送电机(108)开关的行程开关(110); 连接在皮带传动支承架(115)上的皮带轮轴(109)与水平输送电机(108)传动连接,皮 带轮轴(109)之间连接有皮带(m)。
4.如权利要求2中任意一项所述的仪器振动测试系统,其特征在于,所述输送定位装置 (2)包括结构相同的上层输送定位装置和下层输送定位装置以及与振前测试工位、振中测 试工位和振后测试工位位置分别对应的测试电柜拔插组件; 所述上层输送定位装置包括上层链轮主轴(202)、上层支承梁(204)、上层倍速链 (205)、上层导向角铝(206)和上层传动电机(207),所述上层链轮主轴(202)分别与上层传 动电机(207)和上层倍速链(205)传动连接,上层导向角铝(206)设置在上层倍速链(205)的 外侧,上层导向角铝(206)的两端分别固定在上层支承梁(204)上; 所述上层输送定位装置的上料工位、振前测试工位、振中测试工位、振后测试工位以及 下料工位的位置处设置有行程开关(201)和挡料气缸(203),所述上层输送定位装置的振前 测试工位、振中测试工位和振后测试工位的位置处还另外设置两个定位气缸(208); 所述下层输送定位装置的振前测试工位、振中测试工位、振后测试工位的位置处也设 置有挡料气缸(203)。
5.如权利要求4所述的伩器振动测试系统,其特征在于,所述测试电柜拔插组件包括测 试柜插头拔插气缸(211)、测试柜插头移动导向杆(212)、测试柜插头定位销(213)、测试柜 插头(214)、测试柜插头拔插气缸安装板(215)和测试电柜插头连线(216); 所述测试柜插头拔插气缸安装板(215)上固定有测试柜插头拔插气缸(211)和测试柜 插头移动导向杆(212),所述测试柜插头(214)在测试柜插头拔插气缸(211)的带动下沿测 试柜插头移动导向杆(212)运动,所述测试柜插头(214)上还设置有测试柜插头定位销 (213)以及测试电柜插头连线(216)。
6.如权利要求5所述的仪器振动测试系统,其特征在于,所述仪器振动测试装置(4)包 括前吊装板(408)和后吊装板(426),所述顶升气缸固装板(405)固定连接于前吊装板(408) 与后吊装板(426)之间。
7.如权利要求6所述的仪器振动测试系统,其特征在于,所述导向组件包括导向块 (412)、滑块(41©以及设置有滑槽(414)的导向块支座(413),所述导向块(412)的上端与顶 部振动板(418)固连,固定在导向块(412)侧部的滑块(415)与导向块支座(413)中的滑槽 (414)滑动连接,所述导向块(412)上还设置有用于限定顶部振动板(418)和电机固装板 (10)安全距离的限位块(411)。
8.如权利要求6或7所述的仪器振动测试系统,其特征在于,所述工装板组件装置(3)包 括工装板(301)以及连接在工装板(301)上表面的测试电器盒(302)和用于固定仪器的铸铝 夹具(303),所述测试电器盒(302)连接在测试电柜拔插组件和仪器之间,所述铸铝夹具 (303)上设置有用于紧固仪器的锁紧带。
9.如权利要求8所述的仪器振动测试系统,其特征在于,所述测试电器盒(302)包括用 于与仪器电连接的前插线孔和与测试电柜拔插组件上的测试柜插头(214)配合连接的后插 线孔,该测试电器盒(302)上还设有与测试柜插头定位销(213)定位配合的定位孔。
10. —种仪器振动测试系统的应用,其特征在于,如权利要求1-9中任意一项所述的仪 器振动测试系统用以车载仪器的振动测试。
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