CN110017979B - 一种汽车控制器测试工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车控制器测试工装，包括机座、顶架、测试头和测试板，顶架能够在竖直方向上往复运动；顶架上活动连接有一个或者多个沿水平X向往复运动的活动架，每个所述活动架上活动连接有一个或者多个沿水平Y向往复运动的测试头；所述测试头包括固定架、活动连接于所述固定架上部的压杆和活动连接于所述固定架下部的顶杆；压杆上固定有支撑盘，支撑盘上放置有配重砝码；所述顶杆的底部固定有压力传感器；测试板通过升降杆固定于所述机座的工作面上。本发明能够通过配重砝码精确控制加载力的大小，从而保证测试的精度，并且顶杆和压杆的活动设置避免与测试件表面的硬碰撞，大大降低对测试件表面的损害。

Description

一种汽车控制器测试工装

技术领域

本发明涉及测试工装技术领域，尤其涉及一种汽车控制器测试工装。

背景技术

随着我国汽车工业的发展，人们生活水平的提高，汽车已经走进千家万户，对汽车的需求量不断上升，在追求舒适度和美观性的同时对汽车的质量和安全性能提出了更高的要求。汽车面板开关按钮是汽车内装饰中重要的电器元器件的之一，其性能的好坏直接影响到整车的质量和性能。因此，在汽车电子制造过程中，对汽车面板按钮开关按键力进行测试，从而判断按键开关性能及各项技术指标是否达到规范要求。

最早的测试方法是依靠简单工装加手工推拉力计的办法，以人工观察的方法进行测试。这种人工测试的方法是依靠人工观察精度，测试时间长，而且测试的结论也无法保证。为了解决这一问题，现有技术中出现了机械结构和电气系统相连的测试装置，通过压力传感器实时检测按键力的大小，提高了测试精度，用时较短。但是现有技术中的按键力测试装置的测试头均为固定测试头，按压按钮时力度较大，对按钮的损耗较大，且无法缓慢增加按键力大小，因此无法准确测试出临界按键力大小，测试结果精度降低。为此，如何设计一种能够缓慢增加按键力、并且避免测试头与按钮硬性碰撞的测试工装是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中按钮开关按键力测试装置按压按钮时力度较大，对按钮的损耗较大，且无法缓慢增加按键力大小，无法准确测试出临界按键力大小的技术问题，本发明提供了一种汽车控制器测试工装来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车控制器测试工装，包括机座，所述机座的上表面为工作面；顶架，所述顶架位于所述机座上方，并能够在竖直方向上往复运动；顶架上活动连接有一个或者多个沿水平X向往复运动的活动架，每个所述活动架上活动连接有一个或者多个沿水平Y向往复运动的测试头；所述测试头包括固定架、活动连接于所述固定架上部的压杆和活动连接于所述固定架下部的顶杆；所述压杆上固定有支撑盘，支撑盘上放置有与所述压杆滑动连接的配重砝码；所述顶杆的底部固定有压力传感器，所述压力传感器与PLC控制器电连接，所述压杆将配重砝码的载荷传递至所述压力传感器；测试板，通过升降杆固定于所述机座的工作面上，且位于所述顶架的测试头下方，所述升降杆带动所述测试板上下运动，所述测试板上设有用于夹持测试件的夹具装置。

本发明中测试头可以在三轴方向上自由移动，测试头上的施压部件为活动连接的压杆和顶杆，当压力传感器压向测试件时由硬碰撞转变为具有一定缓冲作用的柔性碰撞，减少测试时对测试件的损坏，并且压力大小可以通过调整配重砝码来改变，无需调整下压频率，可以实现按键力的微调，测试速度更快，精度更高。

优选的，所述顶架通过气缸连接于所述机座上方，通过气缸带动顶架整体上下运动，从而使测试头不断按压测试件。

进一步的，所述机座的前侧设有显示面板和控制面板，所述控制面板上设有按键，所述压力传感器传递数据至所述PLC控制器，所述PLC控制器将数据显示到显示面板上，实现自动化操作，提高测试速度和精度。

进一步的，所述压杆贯穿所述固定架的顶部中心，所述顶杆贯穿所述固定架的底部中心，所述压杆和顶杆上均固定有限制所述压杆和顶杆脱出所述固定架的限位环，所述支撑盘和配重砝码均位于所述固定架的上方，当挤压所述压力传感器时，所述顶杆能够与所述压杆接触。

进一步的，所述夹具装置包括位于所述测试板上表面的嵌孔和卡接于所述嵌孔上的夹板组件。设置嵌孔可以根据需要将夹板组件固定在测试板上表面的任意位置，测试件通过夹板组件夹紧。

进一步的，所述夹板组件为镜像对称结构，包括固定座、调节杆和可调夹板，所述固定座固定在嵌孔上，调节杆穿过所述固定座并与所述固定座螺纹连接，所述可调夹板固定于所述调节杆的端部，测试件夹设于两个相对布置的可调夹板之间。

优选的，所述顶架的两侧均设有X轴调节槽，所述X轴调节槽内固定有滑杆，所述活动架两端滑动连接在所述滑杆上，活动架两端设置有用于抵在所述滑杆表面的螺纹杆以及用于旋转所述螺纹杆的调整旋钮；所述活动架上设有竖直贯通的Y轴调节槽，所述固定架滑动连接在所述Y轴调节槽内。

进一步的，所述机座顶部还固定有若干贯穿所述测试板表面的导向杆，每个所述导向杆上滑动连接有套环，所述套环与所述测试板固定连接。

优选的，所述顶杆的底部螺纹连接有调节帽，所述压力传感器固定在所述调节帽底部，所述压力传感器底部还连接有橡胶触头。

优选的，所述导向杆顶部螺纹连接有限位头，所述限位头位于所述测试板上方，限位头上设置有缓冲垫块。避免测试板与顶架或者测试头发生碰撞。

本发明的有益效果是：

本发明所述的汽车控制器测试工装，通过顶架、固定架、压杆、配重砝码和顶杆的设计，使该装置在对测试件进行疲劳度测试时，能够通过配重砝码精确控制加载力的大小，从而保证测试的精度，并且顶杆和压杆的活动设置避免与测试件表面的硬碰撞，大大降低对测试件表面的损害。

（2）本发明通过X轴调节槽、Y轴调节槽和升降杆的配合设计，则满足测试时的三轴位移需求，提高该装置的自由度，继而提高该装置的实用性和通用性。

（3）本发明通过自动化的程序设定，解决传统的测试装置测试效率低，自动化程度低和测试结论无法精确保证的问题。

（4）本发明通过夹具装置和嵌孔的配合设置，实现了测试件的快速和精准定位固定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 是本发明所述的汽车控制器测试工装的具体实施方式的立体图；

一种汽车控制器测试工装的结构示意图；

图2 是本发明所述的汽车控制器测试工装的具体实施方式的主视图；

图3 是本发明所述的汽车控制器测试工装的具体实施方式的俯视图；

图4 是本发明所述的汽车控制器测试工装的具体实施方式的侧视图；

图5 是本发明所述的汽车控制器测试工装的具体实施方式中固定架的结构示意图；

图6 是本发明所述的汽车控制器测试工装的具体实施方式中顶架的结构示意图。

图中，1-机座，2-安装板，3-导向杆，4-气缸，5-升降杆，6-测试板，7-套环，8-嵌孔，9-夹板组件，91-固定座，92-调节杆，93-可调夹板，10-顶架，11-X轴调节槽，12-滑杆，13-活动架，14-Y轴调节槽，15-固定架，16-压杆，17-顶杆，18-限位环，19-支撑盘，20-配重砝码，21-调节帽，22-压力传感器，23-橡胶触头，24-螺纹杆，25-调整旋钮，26-限位头，27-显示面板，28-控制面板，29-蝶形螺母。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“竖直”、“水平”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装置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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1，一种汽车控制器测试工装，包括机座1，机座1的上表面为工作面。顶架10，所述顶架10位于机座1上方，并能够在竖直方向上往复运动，用于带动顶架10在竖直方向上往复运动的结构可以是但不限于气缸4或者其他能够以稳定频率往复运动的机构，本实施例中与顶架10连接的四个气缸4阵列固定在机座1的上方，准备测试时，气缸4开启，气缸4作往复运动，气缸4带顶架10整体上下运动，与此同时测试头不断按压测试件。

顶架10上活动连接有一个或者多个沿水平X向往复运动的活动架13，每个活动架13上活动连接有一个或者多个沿水平Y向往复运动的测试头；所述测试头包括固定架15、活动连接于固定架15上部的压杆16和活动连接于固定架15下部的顶杆17；压杆16上固定有支撑盘19，支撑盘19上放置有与压杆16滑动连接的配重砝码20，配重砝码20可以进行更换；顶杆17的底部固定有压力传感器22，压力传感器22与PLC控制器电连接，压杆16将配重砝码20的载荷传递至压力传感器22；测试板6，通过升降杆5固定于机座1的工作面上，且位于顶架10的测试头下方，升降杆5带动测试板6上下运动，测试板6上设有用于夹持测试件的夹具装置。夹具装置的具体结构为：包括位于测试板6上表面的嵌孔8和卡接于嵌孔8上的夹板组件9，测试件通过夹板组件9夹紧。

活动架13带动测试头沿水平X向运动、测试头在活动架13内沿水平Y向运动，升降杆5用于调节测试板6相对于测试头的竖直方向距离，从而实现的测试头的三轴方向自由调节。将配重砝码20放置在支撑盘19上，本实施例中压力传感器22的型号为LC204E，PLC控制器型号为康明斯PCL-002。压杆16和固定架15的顶部中心以及顶杆17和固定架15的底部中心可以为摩擦连接，在不受外力的情况下压杆16与固定架15之间以及顶杆17与固定架15之间可以保持固定的相对位置。

作为优选的，机座1的前侧设有显示面板27和控制面板28，控制面板28设置有用于操控该工装的多个按键，所述压力传感器22传递数据至所述PLC控制器，气缸4与所述PLC控制器电连接，所述PLC控制器将数据显示到显示面板27上。

本实施例的具体实施方式为：测试前，将测试件放置于测试板6上，同时通过夹具组件与嵌孔8的乐高式结构对测试件进行固定和夹持，固定后，调节测试头的位置，顶架10的两侧均设有X轴调节槽11，X轴调节槽11内固定有滑杆12，活动架13两端滑动连接在滑杆12上，活动架13可在X轴调节槽11和滑杆12上滑动，活动架13两端设置有用于抵在滑杆12表面的螺纹杆24以及用于旋转螺纹杆24的调整旋钮25，调整旋钮25用于锁紧活动架13，调整旋钮25设置于活动架13的外侧；活动架13上设有竖直贯通的Y轴调节槽14，固定架15滑动连接在Y轴调节槽14内，固定架15可在Y轴调节槽14内滑动，可以在固定架15外侧套设蝶形螺母29，旋转蝶形螺母29抵在活动架13表面实现固定架15的位置固定。同时通过升降杆5与测试板6的配合，满足测试时的三轴位移需求，通过三轴位移，使测试头与所要测试的按键位置一一对应，测试前，通过改变配重砝码20可精确控制测试的载荷，测试时，通过机座1内部的PLC控制器和控制面板28控制气缸4运动，气缸4为往复工作状态，同时机座1内部设置有计数装置，通过控制面板28可设定测试次数，气缸4带动测试头往复运动，当压力传感器22与测试件接触时，顶杆17被顶起，直至顶起压杆16，此时压杆16将配重砝码20的重量传递给顶杆17，压力传感器22检测到压力信号，并将信号传递至PLC控制器，最后显示在显示面板27上。当压力传感器22与测试件接触时，压力传感器22在顶杆17的带动动有向上运动的趋势，从而避免了与测试件的硬碰撞，同时测试件表面受到的压力逐渐增大，可以精确测出临界按键力值。

作为优选的，压杆16贯穿固定架15的顶部中心，顶杆17贯穿固定架15的底部中心，压杆16和顶杆17上均固定有限制压杆16和顶杆17脱出固定架15的限位环18，支撑盘19和配重砝码20均位于固定架15的上方。支撑盘19直接放置在固定架15顶部，通过下部的限位环18和上部的支撑盘19限制压杆16的上升极限位置和下降极限位置，通过上部的限位环18和下部的压力传感器22限制顶杆17的下降极限位置和上升极限位置，从而避免压杆16和顶杆17脱出固定架15，同时避免支撑盘19和压力传感器22陷入固定架15。

作为优选的，所述夹板组件9为镜像对称结构，包括固定座91、调节杆92和可调夹板93，固定座91固定在嵌孔8上，调节杆92穿过固定座91并与固定座91螺纹连接，可调夹板93固定于调节杆92的端部，测试件夹设于两个相对布置的可调夹板93之间，固定座91与嵌孔8为乐高式固定结构。

实施例2，在实施例1的基础上，机座1顶部还固定有若干贯穿测试板6表面的导向杆3，每个导向杆3上滑动连接有套环7，套环7与测试板6固定连接。升降杆5位于测试板6的底部中心，升降杆5为现有技术，可以市购，升降杆5的升降动作通常需要电机带动，通过导向杆3支撑测试板6，可以减少升降杆5的数量，套环7可以避免测试板6内表面受到摩擦产生损耗。

实施例3，在实施例1或者实施例2的基础上，顶杆17的底部螺纹连接有调节帽21，压力传感器22固定在调节帽21底部，调节帽21用于改变顶杆17和调节帽21的总体长度，从而改变压力传感器22相对压杆16的距离，所述压力传感器22底部还连接有橡胶触头23，降低对测试件的损坏。

作为优选的，导向杆3顶部螺纹连接有限位头26，限位头26位于测试板6上方，限位头26上设置有缓冲垫块。避免测试板6与顶架10或者测试头发生碰撞。

作为优选的，机座1的上表面还固定有安装板2，顶架10和测试板6均连接在安装板2上。由于机座1内部设置有电力设备，将安装面由机座1上表面转移至安装板2上表面，可以减少机座1表面的安装作业频率，避免对电力设备产生影响。

本发明结构简单，测试精度高，仅需要更换配重砝码20即可进行多组疲劳度测试，对动力设备的要求降低。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种汽车控制器测试工装，其特征在于，包括：

机座（1），所述机座（1）的上表面为工作面；

顶架（10），所述顶架（10）位于所述机座（1）上方，并能够在竖直方向上往复运动；顶架（10）上活动连接有一个或者多个沿水平X向往复运动的活动架（13），每个所述活动架（13）上活动连接有一个或者多个沿水平Y向往复运动的测试头；

所述测试头包括固定架（15）、活动连接于所述固定架（15）上部的压杆（16）和活动连接于所述固定架（15）下部的顶杆（17）；所述压杆（16）上固定有支撑盘（19），支撑盘（19）上放置有与所述压杆（16）滑动连接的配重砝码（20）；所述顶杆（17）的底部固定有压力传感器（22），所述压力传感器（22）与PLC控制器电连接，所述压杆（16）将配重砝码（20）的载荷传递至所述压力传感器（22）；

测试板（6），通过升降杆（5）固定于所述机座（1）的工作面上，且位于所述顶架（10）的测试头下方，所述升降杆（5）带动所述测试板（6）上下运动，所述测试板（6）上设有用于夹持测试件的夹具装置；

所述压杆（16）贯穿所述固定架（15）的顶部中心，所述顶杆（17）贯穿所述固定架（15）的底部中心，所述压杆（16）和顶杆（17）上均固定有限制所述压杆（16）和顶杆（17）脱出所述固定架（15）的限位环（18），所述支撑盘（19）和配重砝码（20）均位于所述固定架（15）的上方，当挤压所述压力传感器（22）时，所述顶杆（17）能够与所述压杆（16）接触；

所述顶架（10）的两侧均设有X轴调节槽（11），所述X轴调节槽（11）内固定有滑杆（12），所述活动架（13）两端滑动连接在所述滑杆（12）上，活动架（13）两端设置有用于抵在所述滑杆（12）表面的螺纹杆（24）以及用于旋转所述螺纹杆（24）的调整旋钮（25）；所述活动架（13）上设有竖直贯通的Y轴调节槽（14），所述固定架（15）滑动连接在所述Y轴调节槽（14）内。

2.根据权利要求1所述的汽车控制器测试工装，其特征在于：所述顶架（10）通过气缸（4）连接于所述机座（1）上方。

3.根据权利要求2所述的汽车控制器测试工装，其特征在于：所述机座（1）的前侧设有显示面板（27）和控制面板（28），所述控制面板（28）上设有按键，所述压力传感器（22）传递数据至所述PLC控制器，所述PLC控制器将数据显示到显示面板（27）上。

4.根据权利要求1所述的汽车控制器测试工装，其特征在于：所述夹具装置包括位于所述测试板（6）上表面的嵌孔（8）和卡接于所述嵌孔（8）上的夹板组件（9）。

5.根据权利要求4所述的汽车控制器测试工装，其特征在于：所述夹板组件（9）为镜像对称结构，包括固定座（91）、调节杆（92）和可调夹板（93），所述固定座（91）固定在嵌孔（8）上，调节杆（92）穿过所述固定座（91）并与所述固定座（91）螺纹连接，所述可调夹板（93）固定于所述调节杆（92）的端部，测试件夹设于两个相对布置的可调夹板（93）之间。

6.根据权利要求1所述的汽车控制器测试工装，其特征在于：所述机座（1）顶部还固定有若干贯穿所述测试板（6）表面的导向杆（3），每个所述导向杆（3）上滑动连接有套环（7），所述套环（7）与所述测试板（6）固定连接。

7.根据权利要求1所述的汽车控制器测试工装，其特征在于：所述顶杆（17）的底部螺纹连接有调节帽（21），所述压力传感器（22）固定在所述调节帽（21）底部，所述压力传感器（22）底部还连接有橡胶触头（23）。

8.根据权利要求6所述的汽车控制器测试工装，其特征在于：所述导向杆（3）顶部螺纹连接有限位头（26），所述限位头（26）位于所述测试板（6）上方，限位头（26）上设置有缓冲垫块。