CN109211700A - 一种软质包覆物舒适性测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种软质包覆物舒适性测试方法及系统，包括步骤1主观评价：选用若干个不同软质包覆物，通过主观评价人员对软质包覆物以按压、触摸等方式进行主观评价，并打分排序；步骤2客观测试：利用测试系统依次对各软质包覆物表面施加压力，达到设定压力后以相同速度返回，通过测试系统的传感器、工控机系统保存测试实时数据，行成压缩及回弹过程中力‑位移曲线，与主观评价排序结合，确定舒适的力‑位移曲线的区间范围。本发明可提供客观化的测试数据，可根据测试数据拟合测试曲线，结合评价人员的主观评价的结果，可得出舒适性曲线的区间范围，以便提升零部件舒适性能，从而提升内外饰品质，为零件性能管控、衰减研究、指标制定等提供有效支撑。

Description

一种软质包覆物舒适性测试方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车的舒适性测试，具体涉及汽车内外饰零部件中控扶手、门板扶手等泡沫包覆物的舒适性测试。

背景技术

随着汽车行业的迅速发展，泡沫、软质表皮包覆在整车内饰零部件中应用越来越广泛，泡沫、软质表皮包覆的舒适性能直接影响客户使用的舒适度和体验感。由于测试设备、测试经验原因，目前暂无直接的客观化的测试，导致无法对舒适性能进行客观化的管控，造成零部件的舒适度在不同人员评价有差距等情况，影响零部件品质。

汽车上的软质包覆形式多样，使用广泛，目前仅通过人员的主观评价进行舒适度测试，而不同人员，不同年龄阶段、不同性别等对主观评价结果影响显著，导致结果离散，测试准确性差，且每次主观评价要求评价人员有不同梯度、以主观感觉为准，无具体评判标准，无客观数据支撑，无法多次利用，因此无法统一测试及管控指标。

发明内容

本发明旨在解决将舒适性评价中主观评价无舒适性的客观测试数据支撑的问题，提出一种软质包覆物舒适性测试方法及系统，利用一套力值、位移测量试验系统模拟人手评价内饰软质包覆物舒适性能，为产品舒适性评价提供客观的力-位移测试数据，并拟合成力位移-曲线，参考舒适性主观评价结果，给出舒适性的力-位移区间范围。

本发明的技术方案如下：

一种软质包覆物舒适性测试方法，所述方法包括：

步骤1、主观评价：

选用若干个不同软质包覆物，通过主观评价人员对软质包覆物按压、触摸等方式进行主观评价，并打分排序；

步骤2、客观测试：

然后，利用测试系统依次对各软质包覆物表面施加压力，达到设定压力后以相同速度返回，通过测试系统的传感器、工控机系统保存测试实时数据，行成压缩及回弹过程中力-位移曲线，与主观评价排序结合，确定舒适的力-位移曲线的区间范围，达到为主观评价提供客观的测试数据支撑的目的。

本测试方法的步骤1中，选用若干个不同软质包覆物，是指选用不同级别车型的相同部件的软质包覆物，选用个数≥10个，10个样品之间有不同，如软硬程度不同等方面。

本测试方法的步骤1中所述评价是从软质包覆物的表面触感、软硬度等方面进行打分，排序。

本测试方法步骤2的测试系统包括工装压头、数据采集系统、运动机构系统、工控机系统、电机驱动系统；工装压头有至少两个压头，分别模拟肘压、手指按压模式；工装压头以固定的速度V(mm/min)按压被测的软质包覆物，待按压到设置的固定力值时，工装压头以相同的速度V(mm/min)往回运动，实现按压回弹测试，通过数据采集系统对测试过程中的力值、位移通过传感器将测试的力值、位移转化为电信号，工控机系统得到实时的力-位移封闭曲线。

本测试方法步骤2中与主观评价排序结合确定舒适的力-位移曲线的区间范围的方法是将被测的各软质包覆物的力-位移曲线拟合在同一图上，对所有曲线进行对比，具体可从按压过程的曲线的斜率、面积等方面，斜率越大说明测试样品硬度越硬，封闭曲线的面积越大，说明测试样品的按压回弹性越慢，结合主观评价的打分结果，给出舒适的力-位移曲线区间，为主观评价提供客观的数据支撑。

本发明还进一步提出一种实现上述方法的软质包覆物舒适性测试系统，测试系统包括工装压头、数据采集系统、运动机构系统、工控机系统、电机驱动系统；所述工装压头与数据采集系统连接，数据采集系统与运动机构系统连接，力值与位移组合传感器通过电缆与工控机连接，运动机构与电机驱动系统通过电缆连接，电机驱动系统通过电缆与工控机连接。

所述工装压头有至少两个压头，分别模拟肘压、手指按压模式。

所述数据采集系统具有力值与位移组合传感器，力值与位移组合传感器按设定的采集频率对测试过程中的力值和位移值进行采样，同时反馈给工控机系统，将测试的力值和位移信号转换为电信号形成实时的力位移测试曲线。

所述工控机系统控制运动机构系统，通过设置运动机构运动速度，使运动机构垂直样品上下运动。

所述运动机构系统是试验装置运动的具体执行机构。

所述电机驱动系统连接电源后通过电机的转动通过螺杆带动运动机构系统垂直样品上下运动。

本发明方法简单、高效且成本低，可提供客观化的测试数据，可根据测试数据拟合测试曲线，结合评价人员的主观评价的结果，可得出舒适性曲线的区间范围，以便提升零部件舒适性能，从而提升内外饰品质，为零件性能管控、衰减研究、指标制定等提供有效支撑。在测试了足够多的样本量后，可形成数据量较大的数据库，可根据数据库总结规律，可得出较规范的舒适性区间，达到取代舒适性主观评价的目的，实现舒适性测试的客观化。

附图说明

图1：试验测试系统的示意图；

图2：中控扶手按压的力-位移曲线图；

图3：舒适性力-位移曲线及舒适性区间范围图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的方法：

本发明的泡沫或软质表皮包覆的汽车内饰零部件，具体涉及内外饰零部件中控扶手、门板扶手等泡沫包覆物，利用一套力值、位移测量试验系统模拟人手评价内饰软质包覆物舒适性能，为产品舒适性评价提供客观的力-位移测试数据，并拟合成力位移-曲线，参考舒适性主观评价结果，给出舒适性的力-位移区间。

如图1所示，本发明的测试系统主要由工装压头1、数据采集系统2、运动机构系统3、工控机系统4、电机驱动系统5、试验工作台6等部分组成。

工装压头1与数据采集系统2、通过螺纹连接。数据采集系统2、与运动机构系统3通过螺钉连接，数据采集系统2、通过电缆与工控机4连接，运动机构3与电机驱动系统5通过电缆连接，电机驱动系统5通过电缆与工控机4连接。

工装压头1选用φ50、φ15带螺纹的不锈钢压头圆形压头，分别模拟肘压、手指按压模式。数据采集系统2具有力值与位移组合传感器，对测试过程中的力值和位移值间隔20ms(可设定其他采集频率)，同时反馈给工控机系统4，经过传感器将测试的力值和位移信号转换为电信号形成实时的力位移测试曲线。运动机构系统3是试验装置运动的具体执行机构。工控机系统4是运动机构指定的发出机构，通过在工控机4上设置运动机构运动速度，使运动机构垂直样品上下运动。控制电机5驱动实现运动机构3运动。电机驱动系统5连接电源后通过电机的转动通过螺杆带动运动机构3垂直样品上下运动。

测试时，将试验样品7放置在试验工作台6上，并调解试验样品位置至工装压头1正下方；在工控机4上设置运动机构的速度，电机5驱动运动机构3并带动连接在运动机构3上的传感器2和工装压头1垂直样品表面上下来回循环运动，运动过程中力值与位移组合传感器2对测试过程中的力值、位移进行采集、保存，采集后反馈给工控机4，通过传感器将测试的力值、位移转化为电信号，形成实时的力位移曲线。

使用以上系统进行测试的方法是：选用若干个(最好≥10个，且具有梯度行)不同车型的软质包覆物作为舒适性测试对象，先通过主观评价人员对软质包覆物进行主观评价(主要通过按压、触摸等方式)并打分排序；主观评价完毕后用，利用试验机依次对软质包覆物表面以一定速度施加压力，达到设定压力后以相同速度返回，通过试验机的传感器、数据转换系统保存测试实时数据，行成压缩及回弹过程中力-位移曲线，与主观评价感受排序结合，确定舒适的力-位移曲线的区间范围。具体步骤如下：

步骤一：测试样品选择和主观评价

选用10个不同级别车型的中控扶手为参考，并按1到10依次编号，主观评价人员(包括专业评价人员、非专业评价人员)进行主观评价，评价可从表面触摸、手指按压、肘部按压等方面评价(参考表1内容)，评价后对10个中控扶手依次打分，评价可从样品的表面触感、软硬度等方面进行打分，排序，如表1主观评价结果表。

表1主观评价结果参考表

该表为10个中控扶手舒适性主观评价的汇总表，横向的大写汉字一到十代表主观评价的排名顺序，纵向的A到J代表10不同评价人员的编号，中间的阿拉伯数字1-10代表10个不同中控扶手的编号。

步骤二：试验准备

将被测的中控扶手软质包覆物固定在测试台上，打开设备，调试运动机构位置，设置运动机构运动速度，设置按压力值，使运动机构到达设定力值后垂直样品上下来回运动。

步骤三：试验过程

工装压头以固定的速度V(mm/min)按压被测的中控扶手，待按压到设置的固定力值时，工装压头以相同的速度V(mm/min)往回运动，实现按压回弹测试，通过数据采集系统对测试过程中的力值、位移通过传感器将测试的力值、位移转化为电信号，工控机得到实时的力-位移封闭曲线。

依次完成10个中控扶手的按压回弹测试，并保存实时测试的力、位移测试值和对应的实时力-位移曲线。

步骤四：结合主观评价结果进行对数据分析，给出被测中控扶手的舒适的力-位移曲线区间范围；

将被测的10个中控扶手的力-位移曲线拟合在同一图上(如图2)，该图为10个中控扶手舒适性客观化的试验过程中的力-位移曲线，横坐标代表位移，纵坐标代表力值。每个封闭曲线代表一个中控扶手在来回按压回弹过程中力值随位移的变化情况，将10个封闭曲线汇总在同一坐标下方便对比分析。

对10条曲线进行对比(可从按压过程的曲线的斜率、面积等方面，斜率越大说明测试样品硬度越硬，封闭曲线的面积越大，说明测试样品的按压回弹性越慢。通过力-位移曲线的对比，结合主观评价的打分结果，给出舒适的力-位移曲线区间，为主观评价提供客观的数据支撑，参见如图3，该图为在图2中控扶手按压的力-位移曲线图的基础上，结合主观评价结果排名顺序，舒适区间为评价人员一直认为排名靠前的中控扶手，如图3中间部分为评价人员一致评价靠前的中控扶手的按压曲线，给出舒适性评价的客观力-位移曲线的区间范围；左右两边的区域为评价靠后或争议较大的按压曲线，这两个曲线为不舒适的区间。在测试了足够多的样本量后，可形成数据量较大的数据库，可根据数据库总结规律，可得出较规范的舒适性区间，达到取代舒适性主观评价的目的，实现舒适性测试的客观化。

Claims (6)

1.一种软质包覆物舒适性测试方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、主观评价：

选用若干个不同软质包覆物，通过主观评价人员对软质包覆物以按压、触摸等方式进行主观评价，并打分排序；

步骤2、客观测试：

然后，利用测试系统依次对各软质包覆物表面施加压力，达到设定压力后以相同速度返回，通过测试系统的传感器、工控机系统保存测试实时数据，行成压缩及回弹过程中力-位移曲线，与主观评价排序结合，确定舒适的力-位移曲线的区间范围。

2.根据权利要求1所述的软质包覆物舒适性测试方法，其特征在于，所述步骤1中选用若干个不同软质包覆物，是指选用不同级别车型的相同部件的软质包覆物，选用个数≥10个。

3.根据权利要求1或2所述的软质包覆物舒适性测试方法，其特征在于，所述步骤1中所述评价是从软质包覆物的表面触感、软硬度等方面进行打分、排序。

4.根据权利要求1或2所述的软质包覆物舒适性测试方法，其特征在于，所述步骤2的测试系统包括工装压头（1）、力值、位移数据采集系统（2）、运动机构系统（3）、工控机系统（4）、电机驱动系统（5）；工装压头（1）有至少两个压头，分别模拟肘压、手指按压模式；工装压头以固定的速度V（mm/min）按压被测的软质包覆物，待按压到设置的固定力值时，工装压头以相同的速度V（mm/min）往回运动，实现按压回弹测试，通过数据采集系统对测试过程中的力值、位移通过传感器将测试的力值、位移转化为电信号，工控机系统得到实时的力-位移封闭曲线。

5.根据权利要求1所述的软质包覆物舒适性测试方法，其特征在于，所述步骤2中与主观评价排序结合确定舒适的力-位移曲线的区间范围的方法是将被测的各软质包覆物的力-位移曲线拟合在同一图上，对所有曲线进行对比，具体可从按压过程的曲线的斜率、面积等方面，斜率越大说明测试样品硬度越硬，封闭曲线的面积越大，说明测试样品的按压回弹性越慢，结合主观评价的打分结果，给出舒适的力-位移曲线区间，为主观评价提供客观的数据支撑。

6.实现权利要求1-5所述方法的软质包覆物舒适性测试系统，其特征在于，测试系统包括工装压头（1）、力值、位移数据采集系统（2）、运动机构系统（3）、工控机系统（4）、电机驱动系统（5）；所述工装压头（1）与数据采集系统（2）连接，力值、位移数据采集系统（2）与运动机构系统（3）连接，并通过电缆与工控机系统（4）连接，运动机构（3）与电机驱动系统（5）通过电缆连接，电机驱动系统（5）通过电缆与工控机（4）连接；

所述工装压头（1）有至少两个压头，分别模拟肘压、手指按压模式；

所述力值、位移数据采集系统（2）具有力值与位移组合传感器，力值与位移组合传感器按设定的采集频率对测试过程中的力值和位移值进行采样，同时反馈给工控机系统（4），将测试的力值和位移信号转换为电信号形成实时的力位移测试曲线；

所述工控机系统（4）控制运动机构系统（3），通过设置运动机构运动速度，使运动机构垂直样品上下运动；

所述运动机构系统（3）是试验装置运动的具体执行机构；

所述电机驱动系统（5）连接电源后通过电机的转动通过螺杆带动运动机构系统（3）垂直样品上下运动。