CN110001572A - 一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车安全带检测设备技术领域，具体为一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，包括机体，机体左侧设有安装框，安装框右侧设有车敏及角敏测试机构，车敏及角敏测试机构后侧安装有带敏测试机构，车敏及角敏测试机构的下方安装有收卷机构，收卷机构包括收纳箱，收纳箱的后侧安装有第三导向轮，第三导向轮上设有安全带，本发明通过设计的车敏及角敏测试机构和带敏测试机构，模拟实时环境，实现实时测量汽车安全带卷收器的加速度以及精确的角度控制，提高检测安全带质量的精确度，有利于提高市场竞争力。

Description

一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机

技术领域

本发明涉及汽车安全带检测设备技术领域，具体为一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机。

背景技术

目前很多汽车安全带的卷收器的生产的厂家在卷收器制造完成以后，需要对卷收器的车敏、带敏以及角敏参数进行测试，用来判断安全带的卷收器是否合格。

国内目前绝大部分的生产厂家的一般的做法是使用基于PLC的设备，通过PLC控制伺服电机，让伺服电机拖动安全带的织带，以一定的速度进行测试卷收器对于加速度的响应情况，这样的机构设计存在致命的缺点就是PLC的数据采样率低，抓取信号的及时性根本不能完全模拟撞车时的速度和状态，这样造成在PLC的系统下测试出来的结果往往是滞后的和不精确的，尤其是卷收器的加速度以及锁止距离的检测，测试出来的精度往往达不到精准的要求，鉴于此，我们提出一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，以解决上述背景技术中提出的现有的卷收器加速度以及锁止距离的检测，测试出来的精度往往达不到精准的要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，包括机体，所述机体左侧设有安装框，所述安装框右侧设有车敏及角敏测试机构，所述车敏及角敏测试机构包括安装板，所述安装板一侧四角处均设有卡块，同一水平面的所述卡块上设有滑轨，所述安装板一侧中心处安装有直线电机，所述安装板另一侧靠近顶端的位置安装有连接轴，所述连接轴的端部设有第一导向轮，所述车敏及角敏测试机构后侧安装有带敏测试机构，所述带敏测试机构包括设备箱，所述设备箱内安装有浮动气缸，所述设备箱的底部设有底座，所述底座的后侧壁设有第二导向轮，所述车敏及角敏测试机构的下方安装有收卷机构，所述收卷机构包括收纳箱，所述收纳箱的后侧安装有第三导向轮，所述第三导向轮上设有安全带。

作为优选，所述卡块与所述滑轨活动连接。

作为优选，所述安装板与所述连接轴之间设有连接板，所述连接轴与连接板侧壁靠近端部的位置紧密焊接，所述直线电机的输出轴穿过所述安装板并与连接板通过螺栓固定连接。

作为优选，所述设备箱的左侧安装有织带电机。

作为优选，所述收纳箱的右侧安装有收卷电机，所述收卷电机的底部设有底板。

作为优选，所述安装框的左侧底部安装有电气控制箱。

作为优选，所述电气控制箱内设有检测系统，所述检测系统包括控制模块和显示模块。

作为优选，所述控制模块包括驱动模块、压力感应模块、位移监测模块、信号接收模块、数据处理模块和数据传输模块；

所述驱动模块用于驱动控制多个电机；

所述压力感应模块用于对安全带的拉力进行监测；

所述位移监测模块用于对安全带的位移进行监测；

所述信号接收模块用于对监测的拉力和位移信号进行接收；

所述数据处理模块用于对接收的信号数据进行分析处理；

所述数据传输模块用于对分析处理后的数据进行传输。

作为优选，所述显示模块包括键盘模块、阈值设定模块、日期设定模块、报警模块和数据存储模块；

所述键盘模块用于对显示的数据进行操作；

所述阈值设定模块用于对安全带合格阈值进行设定；

所述报警模块用于对超过或低于阈值的安全带进行报警提醒；

所述日期设定模块用于对日期调整或查找；

所述数据存储模块用于对检测的数据进行存储。

作为优选，所述安装框右侧中心处安装有显示面板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设计的车敏及角敏测试机构和带敏测试机构，模拟实时环境，实现实时测量汽车安全带卷收器的加速度以及精确的角度控制，提高检测安全带质量的精确度，有利于提高市场竞争力；

2、本发明通过驱动模块用于驱动控制多个电机，通过压力感应模块用于对安全带的拉力进行监测，通过位移监测模块用于对安全带的位移进行监测，通过信号接收模块用于对监测的拉力和位移信号进行接收，通过数据处理模块用于对接收的信号数据进行分析处理，通过数据传输模块用于对分析处理后的数据进行传输；

3、本发明通过键盘模块用于对显示的数据进行操作，通过阈值设定模块用于对安全带合格阈值进行设定，通过报警模块用于对超过或低于阈值的安全带进行报警提醒，通过日期设定模块用于对日期调整或查找，通过数据存储模块用于对检测的数据进行存储。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中车敏及角敏测试机构的结构示意图；

图3为本发明中带敏测试机构和收卷电机的结构示意图；

图4为本发明中检测系统的结构示意图；

图5为本发明中控制模块的结构框图；

图6为本发明中双闭环系统的原理框图；

图7为本发明中单片机的引脚图；

图8为本发明中单片机的结构图；

图9为本发明中显示模块的结构框图；

图10为本发明中动态图形显示流程框图；

图11为本发明中显示面板的电路图；

图12为本发明中报警模块的电路图。

图中：1、机体；2、安装框；3、车敏及角敏测试机构；30、安装板；301、卡块；31、滑轨；32、连接轴；33、第一导向轮；34、直线电机；4、带敏测试机构；40、设备箱；41、浮动气缸；42、织带电机；43、底座；44、第二导向轮；5、安全带；6、电气控制箱；7、显示面板；8、收卷机构；80、收卷电机；81、第三导向轮；82、收纳箱；83、底板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

实施例1：

一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，如图1-3所示，包括机体1，机体1左侧设有安装框2，安装框2右侧设有车敏及角敏测试机构3，车敏及角敏测试机构3包括安装板30，安装板30一侧四角处均设有卡块301，同一水平面的卡块301上设有滑轨31，安装板30一侧中心处安装有直线电机34，安装板30另一侧靠近顶端的位置安装有连接轴32，连接轴32的端部设有第一导向轮33，车敏及角敏测试机构3后侧安装有带敏测试机构4，带敏测试机构4包括设备箱40，设备箱40内安装有浮动气缸41，设备箱40的底部设有底座43，底座43的后侧壁设有第二导向轮44，车敏及角敏测试机构3的下方安装有收卷机构8，收卷机构8包括收纳箱82，收纳箱82的后侧安装有第三导向轮81，第三导向轮81上设有安全带5。

本实施例中，卡块301与滑轨31活动连接，卡块301上开设有滑轨槽，滑轨31嵌入滑轨槽内，保证滑轨31在安装板30上的稳定性，当移动安装板30时，卡块301可沿滑轨31的外壁移动，便于后续使用。

进一步的，安装板30与连接轴32之间设有连接板，连接轴32与连接板侧壁靠近端部的位置紧密焊接，直线电机34的输出轴穿过安装板30并与连接板通过螺栓固定连接，当接通直线电机34的电源时，通过直线电机34的输出轴可带动连接板转动，使连接轴32和第一导向轮33相对倾斜，便于后续检测角敏。

具体的，设备箱40的左侧安装有织带电机42，底座43内安装有传动轴，织带电机42的输出轴通过联轴器与传动轴固定连接，当接通织带电机42的电源时，通过织带电机42的输出轴可带动传动轴转动，便于后续安全带5经传动轴滑动，另一方面，当开启浮动气缸41时，通过浮动气缸41的活塞杆伸出将安全带5挤压至传动轴上，实现锁止安全带5的目的。

除此之外，收纳箱82的右侧安装有收卷电机80，收卷电机80的底部设有底板83，收纳箱82内安装有收纳轴，收卷电机80的输出轴通过联轴器与收纳轴固定连接，安全带5端部缠绕至收纳轴上，当接通收卷电机80的电源时，通过收卷电机80的输出轴带动收纳轴转动，将安全带收纳入收纳箱82内，为后续收纳处理提供便利。

本发明的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机在使用时，首先，接通织带电机42、直线电机34、收卷电机80的电源时，通过织带电机42的输出轴可带动传动轴转动，便于后续安全带5经传动轴滑动，另一方面，当开启浮动气缸41时，通过浮动气缸41的活塞杆伸出将安全带5挤压至传动轴上，实现锁止安全带5的目的，达到模拟带敏的目的，便后后续进行带敏检测，进一步，通过直线电机34的输出轴可带动连接板转动，使连接轴32和第一导向轮33相对倾斜，同时，移动安装板30时，卡块301可沿滑轨31的外壁移动，达到模拟车敏及角敏的目的，便于后续进行车敏及角敏检测，最后，通过收卷电机80的输出轴带动收纳轴转动，将安全带收纳入收纳箱82内，为后续收纳处理提供便利。

实施例2：

作为本发明的第二种实施例，为了便于控制电机和处理检测数据，本发明人员设置控制模块，作为一种优选实施例，如图4-8所示，安装框2的左侧底部安装有电气控制箱6，电气控制箱6内设有检测系统，检测系统包括控制模块和显示模块，控制模块包括驱动模块、压力感应模块、位移监测模块、信号接收模块、数据处理模块和数据传输模块，驱动模块用于驱动控制多个电机，压力感应模块用于对安全带的拉力进行监测，位移监测模块用于对安全带的位移进行监测，信号接收模块用于对监测的拉力和位移信号进行接收，数据处理模块用于对接收的信号数据进行分析处理，数据传输模块用于对分析处理后的数据进行传输。

本实施例中，驱动模块采用Ni公司的运动控制卡PCI7344设计，通过运动控制卡进行控制电机的加速运动(测试带敏)、控制电机的旋转运动(偏转角度测试，角敏)以及模具的转动控制(ABCD方向，实现90度/180度/270度旋转定位控制)。系统配置高速数据采集卡进行采集伺服电机的运动参数，从而计算出加速度以及运动的距离等参数。数据采集卡的采集频率大于100KHz。采样周期小于0.09毫秒。命令控制反馈周期小于0.25毫秒。加速度可以达到250g。

电机调速采用双闭环直流调速系统设计，该调速系统由给定环节、ASR、ACR、触发器和整流装置环节、速度检测环节以及电流检测环节组成，为了使转速负反馈和电流负反馈分别起作用，系统设置了电流调节器ACR和转速调节器ASR，电流调节器ACR和电流检测反馈回路构成了电流环，转速调节器ASR和转速检测反馈回路构成转速环，称为双闭环调速系统，因转速环包围电流环，故称电流环为内环，转速环为外环，在电路中，ASR和ACR串联，即把ASR的输出当做ACR的输入，再由ACR得输出去控制晶闸管整流器的触发器，为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采用具有输入输出限幅功能的PI调节器，且转速和电流都采用负反馈闭环，保证了系统的可靠性能，满足生产工艺的要求，同时既保证了稳态后速度的稳定，也兼顾了启动时启动电流的动态过程。在启动过程的主要阶段，只有电流负反馈，没有转速负反馈，不让电流负反馈发挥主要作用，既能控制转速，实现转速无静差调节，又能控制电流使系统在充分利用电机过载能力的条件下获得最佳过渡过程，很好的满足了检测需求。

进一步的，位移监测模块采用Ni公司的高速数据采集卡PCI6320设计，用于监测和采集位移数据。

具体的，数据处理模块采用AT89C51单片机设计，单片机是把微型计算机主要部分都集成在一块芯片上的单芯片微型计算机，由于单片机的高度集成化，缩短了系统内的信号传送距离，优化了结构配置，大大地提高了系统的可靠性及运行速度,同时它的指令系统又很适合于工业控制的要求，单片机在进行实时控制和实时数据处理时，需要与外界交换信息。人们需要通过人机对话，了解系统的工作情况和进行控制。单片机芯片与其它CPU比较，功能虽然要强得多，但由于芯片结构、引脚数目的限制，片内ROM、RAM、I/O口等不能很多，在构成实际的应用系统时需要加以扩展，以适应不同的工作情况，单片机内设有最小应用系统，片内有ROM/EPROM的芯片，最小应用系统即为配有晶体振荡器、复位电路和电源的单个芯片，片内没有ROM/EPROM芯片，其最小应用系统除了应配置上述的晶振、复位电路和电源外，还应配备EPROM或EEPROM作为程序存储器使用，用于处理接收的信号数据。

本发明的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机在处理检测的数据时，通过驱动模块用于驱动控制多个电机，通过压力感应模块用于对安全带的拉力进行监测，通过位移监测模块用于对安全带的位移进行监测，通过信号接收模块用于对监测的拉力和位移信号进行接收，通过数据处理模块用于对接收的信号数据进行分析处理，通过数据传输模块用于对分析处理后的数据进行传输。

实施例3：

作为本发明的第三种实施例，为了便于显示检测的数据，本发明人员设置显示模块，作为一种优选实施例，如图9-12所示，显示模块包括键盘模块、阈值设定模块、日期设定模块、报警模块和数据存储模块，键盘模块用于对显示的数据进行操作，阈值设定模块用于对安全带合格阈值进行设定，报警模块用于对超过或低于阈值的安全带进行报警提醒，日期设定模块用于对日期调整或查找，数据存储模块用于对检测的数据进行存储。

本实施例中，安装框2右侧中心处安装有显示面板7，显示面板7采用友利华(河南)高科技有限公司生产的YD-501A彩色液晶显示器，YD-501A彩色液晶显示器有16根地址总线(AO-A15),8位数据总线(D0-D7),片选信号(WCS),为读信号(RDCS)，当以三总线方式与MCS-51单片机连接时,YD-501A彩色液晶显示器中的64K字节VRAM就如同单片机的外部存储空间,直接选中显示器,把适当的数据写人该存储空间中去,屏幕上即可显示出相应的文字或图形,接入两片256KBit的SRAM(图中仅绘出一片SRAM),作为图形显示的数据缓冲区,需显示的数据由单片机采集到SRAM,然后以1s的刷新频率写人显示内存中,从而实现实时动态曲线显示变化

根据液晶屏上动态图形显示区域的大小,在SRAM中开辟-一个与其有相同地址指针的存储映射区域,作为图形缓冲区。1s进行一次图形的刷新,首先在SRAM中实现行移动,然后在图形数据更新行输人实时采样数据,最后重新写屏。例如使用视域对角线5英寸的液晶屏下部2/3部分作动态图形显示(上面1/3作文字显示),要求图形向下实时变化,选择SRAM图形映射缓冲区5E00H-F99FH,行指针5EH到F9H,-共156(9CH)行,列指针从00H到9FH,一共160(A0H)字节,共占用156x160＝24960字节＝6180H SRAM空间。地址行5EO0H-5E9FH是每秒数据刷新的区域,所有曲线的实时采样数据从该行输入，动态图形显示程序设计的图形显示刷新时间定义为1s,由定时中断服务程序完成。当1s到时,首先在SRAM中从低地址行移动数据到高地址行,即首先从F8H行移至F9H行,直至5EH行移至5FH行,然后清除5EH行。新采样的数据值X,根据与其旧采样值X的差值X＝Xi–X1来确定向左或向右画直线。当X>0即Xi>X1时,由X1开始向右画直线,当X<0即Xi<X时,由X1开始向左画直线,当X＝0即Xi＝X1时,只画一点,由此方法逐点形成--个连续的图形。该图形数据从5EH行写入，从而实现图形向下的实时动态显示。该方法不论是单层还是多层,即多条动态曲线跟踪,都可在同-个SRAM图形缓冲区中实现,只需在刷新行将多条动态曲线的数据拟和即可,从而大大节约了外部图形缓冲存储区。

进一步的，报警模块基于ISD1700芯片设计，ISD1700系列录放芯片是一种高集成度，高性能的芯片，它可以多段录音，采样率可在4K到12K之间调节，供电范围可以在2.4V到5.5V之间，可工作于独立按键模式和SPI控制模式，芯片内有存储管理系统来管理多段语音，此芯片内有振荡器，可通过外部电阻来调节其震荡频率，模拟线路输入，抗锯齿滤波器，多级存储阵列，平滑滤波器，音量控制，直接驱动喇叭的PWM输出与接外部功放的电流/电压输出。

具体的，通过阈值设定模块设定阈值，当超过阈值或低于阈值时，语音报警模块发出警报，用来提醒操作人员及时作出处理。

本发明的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机在显示检测的数据时，通过键盘模块用于对显示的数据进行操作，通过阈值设定模块用于对安全带合格阈值进行设定，通过报警模块用于对超过或低于阈值的安全带进行报警提醒，通过日期设定模块用于对日期调整或查找，通过数据存储模块用于对检测的数据进行存储。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)左侧设有安装框(2)，所述安装框(2)右侧设有车敏及角敏测试机构(3)，所述车敏及角敏测试机构(3)包括安装板(30)，所述安装板(30)一侧四角处均设有卡块(301)，同一水平面的所述卡块(301)上设有滑轨(31)，所述安装板(30)一侧中心处安装有直线电机(34)，所述安装板(30)另一侧靠近顶端的位置安装有连接轴(32)，所述连接轴(32)的端部设有第一导向轮(33)，所述车敏及角敏测试机构(3)后侧安装有带敏测试机构(4)，所述带敏测试机构(4)包括设备箱(40)，所述设备箱(40)内安装有浮动气缸(41)，所述设备箱(40)的底部设有底座(43)，所述底座(43)的后侧壁设有第二导向轮(44)，所述车敏及角敏测试机构(3)的下方安装有收卷机构(8)，所述收卷机构(8)包括收纳箱(82)，所述收纳箱(82)的后侧安装有第三导向轮(81)，所述第三导向轮(81)上设有安全带(5)。

2.根据权利要求1所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述卡块(301)与所述滑轨(31)活动连接。

3.根据权利要求1所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述安装板(30)与所述连接轴(32)之间设有连接板，所述连接轴(32)与连接板侧壁靠近端部的位置紧密焊接，所述直线电机(34)的输出轴穿过所述安装板(30)并与连接板通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求1所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述设备箱(40)的左侧安装有织带电机(42)。

5.根据权利要求1所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述收纳箱(82)的右侧安装有收卷电机(80)，所述收卷电机(80)的底部设有底板(83)。

6.根据权利要求1所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述安装框(2)的左侧底部安装有电气控制箱(6)。

7.根据权利要求6所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述电气控制箱(6)内设有检测系统，所述检测系统包括控制模块和显示模块。

8.根据权利要求7所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述控制模块包括驱动模块、压力感应模块、位移监测模块、信号接收模块、数据处理模块和数据传输模块；

所述驱动模块用于驱动控制多个电机；

所述压力感应模块用于对安全带的拉力进行监测；

所述位移监测模块用于对安全带的位移进行监测；

所述信号接收模块用于对监测的拉力和位移信号进行接收；

所述数据处理模块用于对接收的信号数据进行分析处理；

所述数据传输模块用于对分析处理后的数据进行传输。

9.根据权利要求7所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述显示模块包括键盘模块、阈值设定模块、日期设定模块、报警模块和数据存储模块；

所述键盘模块用于对显示的数据进行操作；

所述阈值设定模块用于对安全带合格阈值进行设定；

所述报警模块用于对超过或低于阈值的安全带进行报警提醒；

所述日期设定模块用于对日期调整或查找；

所述数据存储模块用于对检测的数据进行存储。

10.根据权利要求1所述的汽车安全带卷收器车敏、角敏、带敏检测机，其特征在于：所述安装框(2)右侧中心处安装有显示面板(7)。