CN109708863A - 一种杯架总成的滥用力测试设备以及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种杯架总成的滥用力测试设备，包括：工作台面；夹具设置在工作台面上；滑轨组件设置在工作台面上；滑动条设置在滑轨组件上；滑动杆设置在滑动条上，且滑动杆可在滑动条上沿水平面的横向移动；测试模块可升降的设置在滑动杆上；还提供了一种测试方法，包括：步骤一：将杯架总成固定在夹具上；步骤二：命令滑动条以及滑动杆滑动至设定位置，同时使旋转底盘转动，并通过受力角度调整单元调整测试模块的角度；步骤三：命令升降座以设定的运动速度移动，使得测试模块对杯架总成施加作用力。本发明的有益效果为：通过测试设备能够全方位的对杯架总成进行测试，并且测试方法能利用该设备对杯架总成进行精确的测试。

Description

一种杯架总成的滥用力测试设备以及测试方法

技术领域

本发明属于车用杯架测试工装技术领域，涉及一种杯架总成的滥用力测试设备，还涉及一种利用该测试设备对杯架总成进行测试的测试方法。

背景技术

随着汽车逐渐被普通消费者所拥有，消费者对汽车的功能要求也在不断提高。除了一些基本要求，如汽车家庭化、生活化、方便实用、经济安全和以人为本之外，作为个人空间的延伸，汽车需要为消费者提供单独的空间存放一些个人物品，方便寻找和使用，以此满足消费者对个人空间的要求和使用。为饮用方便，车内基本上都有专门用于放置水杯的杯架。

现有的杯架生产过程中，是需要对杯架进行一系列的测试与检验，例如，需要对杯架的尺寸或者结构强度进行检测，目前具有对杯架进行疲劳性测试的设备，具有能够自动检测杯架尺寸的设备。

但是目前缺少一种能够对杯架进行破坏力试验的设备，所以无法进行杯架的滥用力测试，此外，还需要一种能够对杯架总成进行测试的测试方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种杯架总成的滥用力测试设备，还提出了一种测试方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种杯架总成的滥用力测试设备，包括：

工作台面；

夹具，其设置在所述工作台面上，且所述夹具用于固定杯架总成；

滑轨组件，其设置在所述工作台面上；

滑动条，其设置在所述滑轨组件上，所述滑动条可在所述滑轨组件上沿水平面的纵向移动；

滑动杆，其设置在所述滑动条上，且所述滑动杆可在所述滑动条上沿水平面的横向移动；

测试模块，其可升降的设置在所述滑动杆上，且所述测试模块用于挤压或拉扯所述夹具上的杯架总成。

较佳的，所述测试模块上设置有力传感器，所述力传感器用于记录所述测试模块对固定杯架施加的力值。

较佳的，所述滑动杆上设置有升降座，所述升降座上设置有受力角度调整单元，所述测试模块设置在所述受力角度调整单元上，从而使所述测试模块调节对于杯架总成的作用力。

较佳的，所述工作台面上设置有旋转底盘，所述夹具设置在所述工作台面上，并且杯架总成可通过所述旋转底盘改变其相对于所述测试模块的角度。

较佳的，所述滑轨组件包括滑动架以及导向架，所述滑动架与所述导向架分别位于所述旋转底盘的两侧，所述滑动架内设置有纵向电机、纵向丝杆以及设置在所述纵向丝杆上的纵向丝母块，所述纵向电机与所述纵向丝杆的端部连接，所述纵向丝母块可通过所述纵向丝杆在所述滑动架上滑动，所述导向架上设置有滑轨，所述滑动条的两端分别设置在所述纵向丝母块与所述滑轨上。

较佳的，所述滑动条内设置有横向电机、横向丝杆以及横向丝母块，所述横向电机连接在所述横向丝杆的端部，所述横向丝母块设置在所述横向丝杆上，所述滑动杆设置在所述横向丝母块上。

较佳的，所述滑动杆上设置有升降电机、升降丝杆以及升降丝母块，所述升降电机与所述升降丝杆连接，所述升降丝母块设置在所述升降丝杆上，并且所述升降座设置在所述升降丝母块上。

较佳的，所述受力角度调整单元包括驱动电机以及行星减速器，所述驱动电机固定在所述升降丝母块上，所述行星减速器与所述驱动电机连接，所述测试模块与所述行星减速器连接，并通过所述驱动电机的转动改变检测角度。

较佳的，所述测试模块还包括转动支臂以及检测头，所述转动支臂与所述行星减速器连接，所述力传感器与所述转动支臂固定连接，所述检测头与所述力传感器可拆卸连接。

较佳的，还包括控制单元，所述控制单元与所述横向电机、所述纵向电机、所述升降电机、所述驱动电机以及所述力传感器电连接。

其次，提供了一种测试方法，包括：

步骤一：将杯架总成固定在所述的滥用力测试设备的所述夹具上，并观察杯架总成的表面是否存在明显的裂痕或者破损；

步骤二：命令所述滑动条以及所述滑动杆滑动至设定位置，同时使所述旋转底盘转动，并通过所述受力角度调整单元调整所述测试模块的角度；

步骤三：命令所述升降座以设定的运动速度移动，使得所述测试模块对杯架总成施加作用力，所述测试模块将测试数据反馈至所述控制单元，并且所述控制单元记录此次测试的坐标、角度以及测试数据。

较佳的，在步骤三中，所述测试模块对杯架总成施加作用力时，首先使所述升降座向下移动，并使所述检测头以设定的压力值挤压在杯架总成上，并持续一定的时间。

较佳的，还包括步骤四：通过所述受力角度调整单元调节所述测试头的角度并使其与杯架总成平齐，并且所述测试头向杯架总成的前端施加作用力，接着通过所述滑动条带动所述测试头，使所述测试头移动至杯架总成的后部施加作用力。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、测试模块能够通过X轴、Y轴以及Z轴进行移动，从而对杯架总成上的任意位置进行测试，并且通过滑动条以及滑动杆施加不同方向的作用力，从而实现自动化的对杯架总成进行精密的滥用力测试。

2、为了实现杯架总成的无死角测量的效果，特地增加了旋转底盘，旋转底盘能够在平面上转动从而使得杯架总成的任何部位都能够对应测试模块，并且也可以利用旋转底盘的转动，使得杯架总成与测试模块形成设定的角度，从而使杯架总成受到一定角度的作用力，例如，需要在杯架总成的某个部位施加一定角度的作用力，此时可以先转动旋转底盘，使得杯架总成与测试模块的移动方向形成一定角度，从而形成不同方向与角度的作用力，这样有利于模拟实际使用的环境，使得测试效果更加的逼真。

3、测试方法巧妙的利用了测试设备对杯架总成进行测试，整个过程自动化程度高，能够对杯架总成进行全方位的检测，能够模拟各种角度与方向的作用力，所以检测结果非常的准确。

附图说明

图1为本发明的杯架总成的滥用力测试设备的结构示意图。

图2为本发明的杯架总成的滥用力测试设备的正视图。

图3为本发明的测试模块与滑动杆的连接关系示意图。

图4为本发明的测试方法的功能框图。

图中，100、杯架总成；200、工作台面；210、旋转底盘；300、夹具；400、滑动条；410、横向电机；420、横向丝杆；430、横向丝母块；500、滑动杆；510、升降座；520、升降电机；530、升降丝杆；540、升降丝母块；610、力传感器；620、转动支臂；630、检测头；710、滑动架；720、导向架；730、纵向电机；740、纵向丝杆；750、纵向丝母块；760、滑轨；810、驱动电机；820、行星减速器。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3所示，一种杯架总成的滥用力测试设备，包括：工作台面200、夹具300、滑轨组件、滑动条400、滑动杆500以及测试模块，这种杯架总成100的滥用力测试设备主要通过对杯架总成100施加一定的作用力用来测试其结构强度。

其中，夹具300就是用来固定住杯架总成100的部件，其设置在所述工作台面200上，且所述夹具300用于固定杯架总成100；简单来说，整个杯架总成100被固定在夹具300上，所以其相对于整个工作台面200的位置是固定的，便于后续的定位以及测试。

滑轨组件，其设置在所述工作台面200上；优选的，滑轨组件实际上就是沿纵向设置的轨道，此处值得说明的是，以整个工作台面200为直角坐标系，滑轨组件为Y轴。

滑动条400设置在所述滑轨组件上，所述滑动条400可在所述滑轨组件上沿水平面的纵向移动；此处值得说明的是，滑动条400为X轴，并且滑动条400能够在滑轨组件上移动，也就是说，滑动条400能在滑轨组件上沿Y轴移动，而滑动杆500则能够在滑动条400上沿X轴移动，从而使测试模块能够移动至工作平台的水平面上任意一点。

滑动杆500设置在所述滑动条400上，且所述滑动杆500可在所述滑动条400上沿水平面的横向移动；滑动杆500能够通过滑动条400的移动以及其自身在滑动条400上的移动实现任意一点位移的效果。

测试模块可升降的设置在所述滑动杆500上，且所述测试模块用于挤压或拉扯所述夹具300上的杯架总成100；此处值得说明的是，滑动杆500为Z轴，其能够使测试模块移动至空间内任意一点上，从而便于测试模块的测量。

从工作原理上来说，测试模块能够通过X轴、Y轴以及Z轴进行移动，从而对杯架总成100上的任意位置进行测试，并且通过滑动条400以及滑动杆500施加不同方向的作用力，从而实现自动化的对杯架总成100进行精密的滥用力测试。

此处还值得说明的是，杯架总成100的一种车辆上的部件，其一般由塑料制成，所以在实际的生产过程中需要测试其结构强度是否合格，简单来说，就是在承受一定的作用力时，是否会发生损坏，现有的杯架总成100进行滥用力测试时，是没有任何专用的测试设备的，有时候会采用人工测试，但是这样费时费力，而且得到的测试数据比较粗糙，不够准确，无法全面精确的得出杯架总成100的测试数据，而采用该测试设备时，只需要将杯架总成100固定在夹具300上，然后根据实际需要来设定杯架总成100上的检测位置，接着将测试模块移动至设定的位置上，使测试模块挤压或者拉住设定的检测位置，并施加设定大小的作用力，从而精确、全面、自动化的得出测试数据。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述测试模块上设置有力传感器610，所述力传感器610用于记录所述测试模块对固定杯架施加的力值。

此处值得说明的是，力传感器610能够精密的感应作用力的大小，并将测试到的数据通过信号发送出去，在实际测试过程中，测试模块对杯架总成100产生一定的作用力，力传感器610检测该作用力的大小，保证该作用力为设定值，当杯架总成100在该作用力下出现破裂时，则说明该杯架总成100的质量存在问题，进一步来说，也可以利用该力传感器610来判断杯架总成100是否在测试过程中损坏，如果在设定作用力的情况下，杯架总成100损坏，则作用力会产生一定的变化，例如感应到的力值突然变小，则说明测试模块将杯架总成100压坏，从而产生力值的变化。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述滑动杆500上设置有升降座510，所述升降座510上设置有受力角度调整单元，所述测试模块设置在所述受力角度调整单元上，从而使所述测试模块调节对于杯架总成100的作用力。

优选的，滑动杆500上具有升降座510，测试模块主要是通过升降座510来实现Z轴上的移动的，并且测试模块还具有R轴调节的功能，受力角度调整单元能够带动测试模块转动，使得测试模块能够与杯架总成100形成任意的角度，从而大大丰富了检测的内容，使得测试模块能够以各种方向的作用力对杯架总成100进行测试。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述工作台面200上设置有旋转底盘210，所述夹具300设置在所述工作台面200上，并且杯架总成100可通过所述旋转底盘210改变其相对于所述测试模块的角度。

优选的，为了实现杯架总成100的无死角测量的效果，特地增加了旋转底盘210，旋转底盘210能够在平面上转动从而使得杯架总成100的任何部位都能够对应测试模块，并且也可以利用旋转底盘210的转动，使得杯架总成100与测试模块形成设定的角度，从而使杯架总成100受到一定角度的作用力，例如，需要在杯架总成100的某个部位施加一定角度的作用力，此时可以先转动旋转底盘210，使得杯架总成100与测试模块的移动方向形成一定角度，从而形成不同方向与角度的作用力，这样有利于模拟实际使用的环境，使得测试效果更加的逼真。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述滑轨组件包括滑动架710以及导向架720，所述滑动架710与所述导向架720分别位于所述旋转底盘210的两侧，所述滑动架710内设置有纵向电机730、纵向丝杆740以及设置在所述纵向丝杆740上的纵向丝母块750，所述纵向电机730与所述纵向丝杆740的端部连接，所述纵向丝母块750可通过所述纵向丝杆740在所述滑动架710上滑动，所述导向架720上设置有滑轨760，所述滑动条400的两端分别设置在所述纵向丝母块750与所述滑轨760上。

优选的，滑动架710与导向架720形成了双轨道结构，滑动条400的两端分别设置在滑动架710与导向架720上，而滑动架710上通过纵向丝杆740来带动纵向丝母块750滑动，并通过纵向丝母块750带动滑动条400移动，此时滑动条400的一端被主动带动，而滑动条400的另一端则沿着滑轨760移动，最终实现滑动条400沿Y轴移动的目的。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述滑动条400内设置有横向电机410、横向丝杆420以及横向丝母块430，所述横向电机410连接在所述横向丝杆420的端部，所述横向丝母块430设置在所述横向丝杆420上，所述滑动杆500设置在所述横向丝母块430上。

此处值得说明的，滑动杆500是通过横向丝母块430进行移动的，所以滑动杆500能够在滑动条400上沿X轴运动。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述滑动杆500上设置有升降电机520、升降丝杆530以及升降丝母块540，所述升降电机520与所述升降丝杆530连接，所述升降丝母块540设置在所述升降丝杆530上，并且所述升降座510设置在所述升降丝母块540上。

优选的，升降丝母块540能够通过升降丝杆530移动，从而带动升降座510移动，在升降座510移动时，由于丝杆丝母的传动结构，其能够升降电机520的扭矩转化为测试模块的作用力，所以在升降座510进行升降时，其带动测试模块以一定的作用力来挤压或者拉伸杯架总成100，从而既带动测试模块位移，又提供了测试的作用力。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述受力角度调整单元包括驱动电机810以及行星减速器820，所述驱动电机810固定在所述升降丝母块540上，所述行星减速器820与所述驱动电机810连接，所述测试模块与所述行星减速器820连接，并通过所述驱动电机810的转动改变检测角度。

优选的，驱动电机810能够通过行星减速器820调节测试模块的角度，进一步来说，就调节测试模块在Z轴与Y轴形成的竖直平面上的角度，当驱动电机810转动的时候，行星减速器820能够改变转速，从而对测试模块的角度进行调整，从而使测试模块与杯架总成100形成设定的角度。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述测试模块还包括转动支臂620以及检测头630，所述转动支臂620与所述行星减速器820连接，所述力传感器610与所述转动支臂620固定连接，所述检测头630与所述力传感器610可拆卸连接。

优选的，转动支臂620固定在行星减速器820的输出轴上，力传感器610与转动支臂620连接，检测头630连接在力传感器610上，当检测头630在杯架总成100上挤压或拉伸时，力传感器610能够监测到具体的力值。

并且，检测头630与力传感器610为可拆卸结构，在实际测试的过程中，需要根据需要对检测头630进行更换，例如，换上不同直径的检测头630，而在实际的结构中，检测头630通过螺钉与力传感器610连接，这样便于拆卸更换。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，还包括控制单元，所述控制单元与所述横向电机410、所述纵向电机730、所述升降电机520、所述驱动电机810以及所述力传感器610电连接。

优选的，控制单元为工控机，其能够根据设定的内容来控制所述横向电机410、所述纵向电机730、所述升降电机520、所述驱动电机810，使得测试头移动至设定的位置上，并且记录下实际的位移数值，此外，控制单元也能够控制旋转底盘210转动，从而改变其具体的转动角度，整个检测过程都可以通过控制单元进行操作，并且检测后的数据也能通过力传感器610反馈至控制单元上进行记录。

如图1、图2、图3、图4所示，其次，提供了一种测试方法，包括：

步骤一：将杯架总成100固定在所述的滥用力测试设备的所述夹具300上，并观察杯架总成100的表面是否存在明显的裂痕或者破损；

步骤二：命令所述滑动条400以及所述滑动杆500滑动至设定位置，同时使所述旋转底盘210转动，并通过所述受力角度调整单元调整所述测试模块的角度；

步骤三：命令所述升降座510以设定的运动速度移动，使得所述测试模块对杯架总成100施加作用力，所述测试模块将测试数据反馈至所述控制单元，并且所述控制单元记录此次测试的坐标、角度以及测试数据。

简单来说，首先需要观察待检测的杯架总成100的样品是否完好，接着在工控机上输入实际需要检测的位置的坐标，从而通过丝杆丝母块的传动结构将检测头630带动至设定的位置上，同时，如果有需要的话，还可以通过旋转底盘210调节杯架总成100的具体角度与对应的位置，接着使检测头630挤压或者拉伸杯架总成100上的待检测位置，保持一定的时间，并将测试数据进行记录。

这种测试方法巧妙的利用了测试设备对杯架总成100进行测试，整个过程自动化程度高，能够对杯架总成100进行全方位的检测，能够模拟各种角度与方向的作用力，所以检测结果非常的准确。

如图1所示，在上述实施方式的基础上，在步骤三中，所述测试模块对杯架总成100施加作用力时，首先使所述升降座510向下移动，并使所述检测头630以设定的压力值挤压在杯架总成100上，并持续一定的时间。

优选的，在实际的检测过程中，可以使升降座510以移动速度50MM/S的速度往下移动，使检测头630施加的作用力增加到300N，并保持60S，或者通过驱动电机810改变检测头630的角度后，再进行上述的测试。

如图1所示，在上述实施方式的基础上，还包括步骤四：通过所述受力角度调整单元调节所述测试头的角度并使其与杯架总成100平齐，并且所述测试头向杯架总成100的前端施加作用力，接着通过所述滑动条400带动所述测试头，使所述测试头移动至杯架总成100的后部施加作用力。

优选的，这种测试方法，能够对杯架总成100的前后部进行检测，更进一步的说，其能够对杯架总成100的两侧部的手把条进行检测，并且其检测精度高，检测的速度快，能极大的提高检测效率。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (13)

1.一种杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于，包括：

工作台面；

夹具，其设置在所述工作台面上，且所述夹具用于固定杯架总成；

滑轨组件，其设置在所述工作台面上；

滑动条，其设置在所述滑轨组件上，所述滑动条可在所述滑轨组件上沿水平面的纵向移动；

滑动杆，其设置在所述滑动条上，且所述滑动杆可在所述滑动条上沿水平面的横向移动；

测试模块，其可升降的设置在所述滑动杆上，且所述测试模块用于挤压或拉扯所述夹具上的杯架总成。

2.如权利要求1中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：所述测试模块上设置有力传感器，所述力传感器用于记录所述测试模块对固定杯架施加的力值。

3.如权利要求2中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：所述滑动杆上设置有升降座，所述升降座上设置有受力角度调整单元，所述测试模块设置在所述受力角度调整单元上，从而使所述测试模块调节对于杯架总成的作用力。

4.如权利要求3中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：所述工作台面上设置有旋转底盘，所述夹具设置在所述工作台面上，并且杯架总成可通过所述旋转底盘改变其相对于所述测试模块的角度。

5.如权利要求4中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：所述滑轨组件包括滑动架以及导向架，所述滑动架与所述导向架分别位于所述旋转底盘的两侧，所述滑动架内设置有纵向电机、纵向丝杆以及设置在所述纵向丝杆上的纵向丝母块，所述纵向电机与所述纵向丝杆的端部连接，所述纵向丝母块可通过所述纵向丝杆在所述滑动架上滑动，所述导向架上设置有滑轨，所述滑动条的两端分别设置在所述纵向丝母块与所述滑轨上。

6.如权利要求5中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：所述滑动条内设置有横向电机、横向丝杆以及横向丝母块，所述横向电机连接在所述横向丝杆的端部，所述横向丝母块设置在所述横向丝杆上，所述滑动杆设置在所述横向丝母块上。

7.如权利要求6中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：所述滑动杆上设置有升降电机、升降丝杆以及升降丝母块，所述升降电机与所述升降丝杆连接，所述升降丝母块设置在所述升降丝杆上，并且所述升降座设置在所述升降丝母块上。

8.如权利要求7中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：所述受力角度调整单元包括驱动电机以及行星减速器，所述驱动电机固定在所述升降丝母块上，所述行星减速器与所述驱动电机连接，所述测试模块与所述行星减速器连接，并通过所述驱动电机的转动改变检测角度。

9.如权利要求2中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：所述测试模块还包括转动支臂以及检测头，所述转动支臂与所述行星减速器连接，所述力传感器与所述转动支臂固定连接，所述检测头与所述力传感器可拆卸连接。

10.如权利要求8中所述的杯架总成的滥用力测试设备，其特征在于：还包括控制单元，所述控制单元与所述横向电机、所述纵向电机、所述升降电机、所述驱动电机以及所述力传感器电连接。

11.一种测试方法，其特征在于，包括：

步骤一：将杯架总成固定在权利要求1至10中任一所述的滥用力测试设备的所述夹具上，并观察杯架总成的表面是否存在明显的裂痕或者破损；

步骤二：命令所述滑动条以及所述滑动杆滑动至设定位置，同时使所述旋转底盘转动，并通过所述受力角度调整单元调整所述测试模块的角度；

步骤三：命令所述升降座以设定的运动速度移动，使得所述测试模块对杯架总成施加作用力，所述测试模块将测试数据反馈至所述控制单元，并且所述控制单元记录此次测试的坐标、角度以及测试数据。

12.如权利要求11中所述的测试方法，其特征在于：在步骤三中，所述测试模块对杯架总成施加作用力时，首先使所述升降座向下移动，并使所述检测头以设定的压力值挤压在杯架总成上，并持续一定的时间。

13.如权利要求12中所述的测试方法，其特征在于：还包括步骤四：通过所述受力角度调整单元调节所述测试头的角度并使其与杯架总成平齐，并且所述测试头向杯架总成的前端施加作用力，接着通过所述滑动条带动所述测试头，使所述测试头移动至杯架总成的后部施加作用力。