CN111380695A - 一种关门速度检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种关门速度检测装置及方法，其包括外壳、摆动机构、回位机构和控制机构，所述摆动机构包括摆臂、转轴和驱动单元，所述转轴竖直设置在所述外壳上且与所述外壳连接，所述转轴连接于所述驱动单元的输出端，所述摆臂与所述转轴垂直连接，所述回位机构包括弹簧，所述弹簧的一端与所述摆臂连接，所述弹簧的另一端与所述外壳固定连接，所述控制机构与所述驱动单元电连接，以控制所述驱动单元驱动所述转轴转动，进而带动所述摆臂在水平方向上的来回摆动，完成关门和回复原位的动作。该关门速度检测装置输出的关门力度精准，能使车门关闭速度保持恒定，保证检测的准确性。

Description

一种关门速度检测装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车性能测试技术领域，特别是一种关门速度检测装置及方法。

背景技术

在汽车质量控制中，车门关闭是一个突出的问题。国内各大整车厂大多采用关门速度检测装置对车门关闭进行量化测试和分析。关门速度检测装置是一种通过推动车门来检测车门关闭速度是否满足设计要求的工具。

现有的一种关门速度检测装置是通过施力杆在配重块受钢丝绳和滑轮的作用下被带动并向前方伸出，从而推动车门关闭，在该过程中，由于钢丝绳与滑轮产生摩擦，令该关门速度检测装置输出的关门力度不够精准、误差范围较大。而且使用该关门速度检测装置的检测步骤繁琐，耗时较长，在使用前必需要移动该关门速度检测装置，使其与车门的距离保持在一定范围内方能使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种关门速度检测装置及方法，其输出的关门力度精准，能使车门关闭速度保持恒定，保证检测的准确性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种关门速度检测装置，包括外壳、摆动机构、回位机构和控制机构，

所述摆动机构包括摆臂、转轴和驱动单元，所述转轴竖直设置在所述外壳上且与所述外壳连接，所述转轴连接于所述驱动单元的输出端，所述摆臂与所述转轴垂直连接，

所述回位机构包括弹簧，所述弹簧的一端与所述摆臂连接，所述弹簧的另一端与所述外壳固定连接，

所述控制机构与所述驱动单元电连接，以控制所述驱动单元驱动所述转轴转动，进而带动所述摆臂在水平方向上的来回摆动，完成关门和回复原位的动作。

作为优选方案，所述回位机构还包括用于限定所述转轴转矩的限位件，所述限位件与所述转轴连接。

作为优选方案，所述摆动机构还包括滑轮，所述滑轮可转动地连接在所述摆臂的一端，所述摆臂的另一端与所述转轴连接。

作为优选方案，所述控制机构包括PLC可编辑控制器、控制电源、行程开关和用于控制所述转轴的转动速度的速度控制器，所述PLC可编辑控制器分别与所述控制电源、所述行程开关和所述驱动单元电连接，所述控制电源分别与所述行程开关、所述速度控制器电连接，所述行程开关分别与所述驱动单元和所述速度控制器电连接，所述速度控制器与所述驱动单元电连接。

作为优选方案，还包括移动机构，所述移动机构设置在所述外壳的底部且与所述外壳连接，所述移动机构与所述PLC可编辑控制器电连接。

作为优选方案，所述移动机构包括移动组件、电磁制动、用于为所述移动组件和所述电磁制动提供动力的移动电机，所述移动组件连接于所述移动电机的输出端，所述电磁制动与所述移动组件连接，所述电磁制动分别与所述PLC可编辑控制器、所述移动电机电连接，所述移动电机与所述PLC可编辑控制器电连接。

作为优选方案，还包括用于测量所述外壳与车门距离的测距机构，所述测距机构分别与所述PLC可编辑控制器、所述行程开关电连接。

作为优选方案，所述测距机构包括激光测距传感器和光电传感器，所述激光测距传感器和所述光电传感器均安装在所述外壳靠近所述摆臂的一侧上，所述激光测距传感器和所述光电传感器分别与所述PLC可编辑控制器、所述行程开关电连接。

为了解决相同的问题，本发明实施例还提供一种使用上述技术方案所述的关门速度检测装置的方法，包括以下步骤：

步骤1：打开被检测的车门；

步骤2：控制机构控制驱动单元驱动转轴转动，带动摆臂摆动并触碰所述车门，以实现所述车门的关闭；

步骤3：弹簧回缩，所述驱动单元反转，以使摆臂回复原位；

步骤4：通过检查所述车门是否关闭，判断所述车门的关门速度是否符合要求。

作为优选方案，在步骤2前，还包括：测距机构检测关门速度检测装置与所述车门的距离，并将信息反馈给PLC可编辑控制器，所述PLC可编辑控制器控制移动电机驱动移动组件移动，使所述关门速度检测装置移动至检测位置。

综上，本发明实施例所提供的一种关门速度检测装置及方法，具有以下优点：

1、采用控制机构控制驱动单元驱动转轴转动，以使摆臂摆动到车门位置，实现车门关门，采用了自动控制技术，保证摆臂输出力度精准，给车门恒定的力，确保关门速度检测的准确性；

2、在外壳的底部安装移动机构和测距机构，使关门速度检测装置能自动检测自身与车门的距离，并实现距离的自动调整，确保关门速度检测装置在检测距离内，工作人员只需打开车门即可，不需要对关门速度检测装置与车门的距离作出人为的调整，降低了工作人员的劳动强度，提高了检测的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的关门速度检测装置的正视图；

图2是本发明实施例提供的关门速度检测装置的侧视图；

图3是本发明实施例提供的关门速度检测装置的俯视图；

图4是使用本发明实施例提供的关门速度检测装置的方法的流程图。

附图标记：

1、外壳，2、摆臂，3、转轴，4、驱动单元，5、弹簧，6、固定件，7、限位件，8、滑轮，9、PLC可编辑控制器，10、控制电源，11、行程开关，12、速度控制器，13、移动组件，14、移动电机，15、底板、16、电磁制动，17、激光测距传感器，18、光电传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“外”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。

如图1至图3所示，本发明提供一种关门速度检测装置，其包括外壳1、摆动机构、回位机构和控制机构，摆动机构包括摆臂2、转轴3和驱动单元4，转轴3竖直设置在外壳1上且与外壳1连接，转轴3连接于驱动单元4的输出端，摆臂2与转轴3垂直连接，回位机构包括弹簧5，弹簧5的一端与摆臂2连接，弹簧5的另一端与外壳1固定连接，控制机构与驱动单元4电连接，以控制驱动单元4驱动转轴3转动，进而带动摆臂2在水平方向上的来回摆动，完成关门和回复原位的动作。

基于上述技术方案，在使用本发明实施例提供的关门速度检测装置时，工作人员打开车门，该关门速度检测装置通过控制机构控制驱动单元4驱动转轴3以恒定的转速旋转，带动摆臂2以一定的速度摆动，推动车门关闭，随后通过弹簧5回缩，使摆臂2反向摆动，回到原位。整个过程运用自动控制技术，保证关门的条件，确保检测的准确性，误差较小，该装置能自动完成关门和回复原位的动作，提高了检测效率。使用转轴3作为动力传动装置，其精度一致性好，尺寸精度高。在本实施例中，外壳1上设有固定件6，弹簧5通过固定件6与外壳1固定连接。

其中，回位机构还包括用于限定转轴3转矩的限位件7，限位件7与转轴3连接，控制转轴3在一定旋转范围内转动，防止摆臂2转动幅度过大，扫到周边的仪器装置。在本实施例中，限位件7为限位杆，转轴3通过卡设在限位杆上的连接件与限位杆可转动地连接，将摆臂2的摆动幅度控制在90°内。

特别地，摆动机构还包括滑轮8，滑轮8可转动地连接在摆臂2的一端，摆臂2的另一端与转轴3连接，将滑轮8安装在摆臂2的端部，在推动车门关闭时与车门接触，滑轮8形状圆滑，能防止划花车门。

进一步的，控制机构包括PLC可编辑控制器9、控制电源10和行程开关11和用于控制转轴3的转动速度的速度控制器12，PLC可编辑控制器9分别与控制电源10、行程开关11和驱动单元4电连接，控制电源10分别与行程开关11、速度控制器12电连接，行程开关11分别与驱动单元4和速度控制器12电连接，速度控制器12与驱动单元4电连接。PLC可编辑控制器9具有结构灵活、可靠性高、成本低等优点。控制电源10为PLC可编辑控制器9、行程开关11和速度控制器12提供电源。行程开关11用于控制驱动单元4驱动转轴3转动，使摆臂2发生摆动，完成关门动作。速度控制器12通过对转轴3的转速进行精确控制，从而控制摆臂2的摆动速度。

优选地，本发明实施例提供的关门速度检测装置还包括移动机构，移动机构设置在外壳1的底部且与外壳1连接，移动机构与PLC可编辑控制器9电连接。在测试前，可以通过控制机构控制移动机构，实现整个关门速度检测装置的移动，这样工作人员只需打开车门即可，关门速度检测装置能自动移动到相应的测试位置，不需要再进行装置位置的调整。移动机构包括移动组件13、电磁制动16、用于为移动组件13和电磁制动16提供动力的移动电机14，移动组件13连接于移动电机14的输出端，电磁制动16与移动组件13连接，电磁制动16分别与PLC可编辑控制器9、移动电机14电连接，移动电机14与PLC可编辑控制器9电连接。PLC可编辑控制器9控制移动电机14驱动移动组件13，使整个关门速度装置移动到指定的测试位置。在本实施例中，移动组件13包括齿轮和与齿轮啮合传动的齿条，外壳1下设有底板15，齿条安装在底板15上，齿轮与移动电机14的输出端连接，PLC可编辑控制器9控制移动电机14驱动齿轮在齿条上移动，使整个关门速度检测装置在底板15上移动，实现其与车门的距离调整。电磁制动16能使移动组件13根据需要停止或减速。

本发明实施例提供的关门速度检测装置还包括用于测量外壳1与车门距离的测距机构，测距机构分别与PLC可编辑控制器9、行程开关11电连接。通过测距机构检测关门速度检测装置与车门的实时距离，并将信息反馈给PLC可编辑控制器9，使PLC可编辑控制器9能实时控制移动机构的前进或后退，保持关门速度检测装置与车门的距离在规定的检测距离内。测距机构包括激光测距传感器17和光电传感器18，激光测距传感器17和光电传感器18均安装在外壳1靠近摆臂2的一侧上，激光测距传感器17和光电传感器18分别与PLC可编辑控制器9、行程开关11电连接。激光测距传感器17具有测量范围广，响应速度快，测量精度高量程大，对人眼无伤害，体积小安装调试方便等优点。光电传感器18具有检测距离长，响应时间短，分辨率高，可实现非接触的检测和便于调整等优点。

如图4所示，为了解决相同的问题，本发明实施例还提供一种使用该关门速度检测装置的方法，包括以下步骤：

步骤1：打开被检测的车门；

步骤2：控制机构控制驱动单元4驱动转轴3转动，带动摆臂2摆动并触碰车门，以实现车门的关闭；

步骤3：弹簧5回缩，驱动单元4反转，以使摆臂2回复原位；

步骤4：通过检查车门是否关闭，判断车门的关门速度是否符合要求。

控制机构通过自动控制技术，保证摆臂2的摆动速度，从而确保该关门速度检测装置给车门恒定的推动力，使车门的关闭速度稳定在某一标准速度上，在本实施例中，设定的标准关门速度为1.35m/s。通过观察在此速度下，车门是否完全合上，来判断被检测的车门的关闭速度是否合格，若车门完全合上，则该车门的关闭速度符合标准，否，则视为检测不通过。

在步骤2前，还包括：测距机构检测关门速度检测装置与车门的距离，并将信息反馈给PLC可编辑控制器9，PLC可编辑控制器9控制移动电机14驱动移动组件13移动，使关门速度检测装置移动至检测位置。

在本实施例中，使用该关门速度检测装置的方法具体如下：工作人员打开车门，以备检测。激光测距传感器17和光电传感器18检测关门速度检测装置与车门的距离后，将信息反馈给PLC可编辑控制器9。PLC可编辑控制器9根据设定好的程序控制移动电机14驱动齿轮在齿条上移动相应的距离，关门速度检测装置移动到设定的检测位置后，电磁制动16停止齿轮继续运行。控制电源10给PLC可编辑控制器9和行程开关11提供动力，行程开关11控制驱动单元4驱动转轴3转动，实现摆臂2在水平方向上的摆动，给车门恒定的推力，使车门关闭。车门关闭后，弹簧5拉动摆臂2反向运动，同时驱动单元4反向转动，使摆臂2回到初始位置。在检测过程中，工作人员只需打开车门准备检测即可，不需要反复调试，通过车门是否在该速度下实现完全关闭来判断车门的关闭速度是否达标。整个检测过程自动化，效率高，降低了工作人员的劳动强度。在检测中，速度控制器12根据行程开关11的指令，通过控制驱动单元4来控制转轴3的转动速度和摆臂2的摆动速度，保证输出的力度精确，使车门的关闭速度恒定。

综上，本发明实施例所提供的一种关门速度检测装置及方法，具有以下优点：

采用控制机构控制驱动单元驱动转轴转动，以使摆臂摆动到车门位置，实现车门关门，采用了自动控制技术，保证摆臂输出力度精准，给车门恒定的力，确保关门速度检测的准确性；

在外壳的底部安装移动机构和测距机构，使关门速度检测装置能自动检测自身与车门的距离，并实现距离的自动调整，确保关门速度检测装置在检测距离内，工作人员只需打开车门即可，不需要对关门速度检测装置与车门的距离作出人为的调整，降低了工作人员的劳动强度，提高了检测的效率。

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“相连”、“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，可以是两个元件内部的连通。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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种关门速度检测装置，其特征在于：包括外壳、摆动机构、回位机构和控制机构，

所述摆动机构包括摆臂、转轴和驱动单元，所述转轴竖直设置在所述外壳上且与所述外壳连接，所述转轴连接于所述驱动单元的输出端，所述摆臂与所述转轴垂直连接，

所述回位机构包括弹簧，所述弹簧的一端与所述摆臂连接，所述弹簧的另一端与所述外壳固定连接，

所述控制机构与所述驱动单元电连接，以控制所述驱动单元驱动所述转轴转动，进而带动所述摆臂在水平方向上的来回摆动，完成关门和回复原位的动作。

2.根据权利要求1所述的关门速度检测装置，其特征在于：所述回位机构还包括用于限定所述转轴转矩的限位件，所述限位件与所述转轴连接。

3.根据权利要求1所述的关门速度检测装置，其特征在于：所述摆动机构还包括滑轮，所述滑轮可转动地连接在所述摆臂的一端，所述摆臂的另一端与所述转轴连接。

4.根据权利要求1所述的关门速度检测装置，其特征在于：所述控制机构包括PLC可编辑控制器、控制电源、行程开关和用于控制所述转轴的转动速度的速度控制器，所述PLC可编辑控制器分别与所述控制电源、所述行程开关和所述驱动单元电连接，所述控制电源分别与所述行程开关、所述速度控制器电连接，所述行程开关分别与所述驱动单元和所述速度控制器电连接，所述速度控制器与所述驱动单元电连接。

5.根据权利要求4所述的关门速度检测装置，其特征在于：还包括移动机构，所述移动机构设置在所述外壳的底部且与所述外壳连接，所述移动机构与所述PLC可编辑控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的关门速度检测装置，其特征在于：所述移动机构包括移动组件、电磁制动、用于为所述移动组件和所述电磁制动提供动力的移动电机，所述移动组件连接于所述移动电机的输出端，所述电磁制动与所述移动组件连接，所述电磁制动分别与所述PLC可编辑控制器、所述移动电机电连接，所述移动电机与所述PLC可编辑控制器电连接。

7.根据权利要求4-6任一项所述的关门速度检测装置，其特征在于：还包括用于测量所述外壳与车门距离的测距机构，所述测距机构分别与所述PLC可编辑控制器、所述行程开关电连接。

8.根据权利要求7所述的关门速度检测装置，其特征在于：所述测距机构包括激光测距传感器和光电传感器，所述激光测距传感器和所述光电传感器均安装在所述外壳靠近所述摆臂的一侧上，所述激光测距传感器和所述光电传感器分别与所述PLC可编辑控制器、所述行程开关电连接。

9.一种使用如权利要求1-8任一项所述的关门速度检测装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：打开被检测的车门；

步骤2：控制机构控制驱动单元驱动转轴转动，带动摆臂摆动并触碰所述车门，以实现所述车门的关闭；

步骤3：弹簧回缩，所述驱动单元反转，以使摆臂回复原位；

步骤4：通过检查所述车门是否关闭，判断所述车门的关门速度是否符合要求。

10.根据权利要求9所述的关门速度检测方法，其特征在于：在步骤2前，还包括：测距机构检测关门速度检测装置与所述车门的距离，并将信息反馈给PLC可编辑控制器，所述PLC可编辑控制器控制移动电机驱动移动组件移动，使所述关门速度检测装置移动至检测位置。

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