CN112197928B - 一种用于行人保护头型试验的头型回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，其中，两个电机对称安装在支撑框架上，电机输出端分别与绳索相连，两跟绳索绕过支撑框架上的变相滑轮后，末端与待回收的头型模块相连；电控组件的控制信号输出端与电机的控制信号输入端相连；两个触发片叠置在车身前端的撞击点位置上，触发片经触发线与电控组件的触发信号接收端相连；头型模块撞击车身前端的触发片后生成触发电信号发送至电控组件，电控组件进而向电机发送控制信号，拉动绳索实现头型模块回收。本发明能够在头型模块与车体前端面零部件发生碰撞后，准触发启动收回头型模块，且头型收回过程中运动轨迹可控，有效避免发生二次碰撞。

Description

一种用于行人保护头型试验的头型回收装置

技术领域

本发明属于汽车安全性能测试中的行人保护头型试验装置技术领域，具体涉及一种用于行人保护头型试验的头型回收装置。

背景技术

行人保护头型试验属于行人保护试验项目，是汽车安全性能测试的重要组成部分。该试验主要测试对象为模拟行人头型模块、车辆发动机罩、车辆风挡玻璃、车辆雨刮等，试验时设备将头型模块发射撞击车辆的发罩、风挡、雨刮等时，通过头型内的传感器来测量伤害值。

由于头型经头型发射装置发射后无任何约束，在头型与发罩等接触后的运动轨迹无法预测，存在安全隐患，故，需要对试验后的头型进行回收。

现有技术中，对试验后的头型进行回收的技术方案中，通过一根悬挂的绳索，采用人力拉拽头型，该技术方案存在以下缺陷：

①一根绳索的拉拽距离有限，且头型运动方向不确定，头型仍然存在与车身二次碰撞的可能性。

②人力拉拽起始时间点无法确定，头型加速度可能在达到最大值之前便被拽开，影响试验测试结果的准确性。

③人力操作过于靠近试验车辆，若风窗玻璃等配件发生碎裂，碎裂物极易伤人，对操作人员存在安全隐患。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明公开了一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，能够判断头型模块与车体前端面零部件发生碰撞后，头型加速度达到最大值的时刻，够准触发启动装置收回头型模块，且头型收回过程中运动轨迹可控，有效避免发生二次碰撞。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，所述头型回收装置由支撑框架、触发组件、电控组件和执行组件组成；

所述执行组件中，两个电机8对称安装在支撑框架上，两个电机8输出端分别与绳索2相连，两根绳索2绕过支撑框架上的变相滑轮9后，末端与待回收的头型模块13相连；

所述电控组件安装在支撑框架上，电控组件的控制信号输出端与电机8的控制信号输入端相连；

所述触发组件中，两个触发片11叠置在车身前端的撞击点位置上，所述触发片11经触发线12与电控组件的触发信号接收端相连；

头型模块13撞击车身前端14的撞击点位置后，叠置的触发片11被撞击后触发电路闭合，生成触发电信号发送至电控组件，电控组件接收到触发信号后向电机8发送控制信号，控制电机8拉动绳索2，实现头型模块13回收。

进一步地，所述支撑框架采用门型框架结构；

所述支撑框架采用门型框架结构；

所述支撑框架的横梁底部左右对称地开有一排滑轮定位孔10，所述变相滑轮对应安装在横梁1底部；

所述支撑框架的底梁6底部安装有万向支脚轮7；

所述电机8对应安装在支撑框架的纵梁3下方，所述绳索2绕过变相滑轮9后穿过对应一侧纵梁3的内侧空腔后，与电机8的输出轴相连。

更进一步地，所述绳索2采用钢绳。

进一步地，所述电控组件包括：显示屏401、控制面板402、触发接口403、复位开关404、电源开关405、控制器和延时器；

所述控制器用于接收外部采集信号，并向执行组件发送相应的控制信号，以控制执行组件动作；

所述显示屏401与控制器相连，用于显示控制器发送的信息；

所述控制面板402与控制器相连，用于向控制器输入相应的控制执行指令；

两根触发线12相互缠绕后的末端通过所述触发接口403与控制器相连，用于供控制器采集外部触发信号；

所述复位开关404与控制器相连，使控制器处于待触发状态；

控制器通过所述电源开关405与外部电源电连接；

控制器与所述延时器连接后分别与两个电机8控制连接。

更进一步地，通过所述控制面板向控制器输入相应的控制执行指令参数包括：头型模块质量、单一侧的绳索第一阶段匀加速运动的行程、单一侧的绳索第一阶段匀加速运动的加速度数值、单一侧的绳索第二阶段匀速运动的行程，以及单一侧的绳索第三阶段匀减速运动的行程，实现控制执行组件拉拽头型模块进行第一阶段的匀加速运动、第二阶段的匀速运动以及第三阶段的匀减速运动，最终停止。

更进一步地，所述电控组件还包括：自定义键406；

所述自定义键406与控制器相连，用于调用控制器内预设的控制指令。

更进一步地，所述电控组件集成在电控盒4上，并安装在支撑框架的纵梁3侧立面上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明所述头型回收装置中，通过设置触发开关控制电机启动，进而带动绳索拉拽头型，实现了准确判断头型模块与车体前端面零部件发生碰撞后，头型加速度达到最大值的时刻，并能够及时准确地触发启动装置收回头型模块。

2、本发明所述头型回收装置能够实现头型自动回收，无需人工现场拉拽，操作人员将装置复位后，即可撤离试验现场，通过头型发射装置发射头型后，自动回收头型装置，大大提高了试验的安全性。

3、本发明所述头型回收装置，通过在电控系统内设置延时器，可控制电机的运行，进而控制拉拽绳索的运动方式，实现头型回收过程中远离碰撞区域和试验车辆的其他位置，避免造成二次碰撞。

4、本发明所述头型回收装置，通过两根绳索双向牵引拉拽头型，使回收过程中的头型自由度降低，能过在一定程度上控制头型的运动轨迹，避免因不规则运动可能造成的人员与设备损伤。

5、本发明所述头型回收装置，结构简单，可独立运行使用，依赖性较低，适应性强。

附图说明

图1为本发明所述头型回收装置的立体结构示意图；

图2a为本发明所述头型回收装置的主视图；

图2b为本发明所述头型回收装置的侧视图；

图2c为本发明所述头型回收装置的俯视图；

图3为本发明所述头型回收装置的工作原理框图；

图4为本发明所述头型回收装置中，触发开关组件示意图；

图5为图1中A处局部放大图；

图6为图1中B处局部放大图；

图7为图1中C处局部放大图；

图8为图1中D处局部放大图；

图9a为本发明所述头型回收装置使用状态示意图一；

图9b为本发明所述头型回收装置使用状态示意图二；

图中：

1-横梁， 2-绳索， 3-纵梁，

4-控制盒， 5-斜撑， 6-底梁，

7-万向支脚轮， 8-电机， 9-变向滑轮，

10-滑轮定位孔， 11-触发片， 12-触发线，

13-头型模块， 14-车身前端， 15-头型发射装置；

201-第一绳索， 202-第二绳索， 301-第一纵梁，

302-第二纵梁， 401-显示屏， 402-控制面板，

403-触发接口， 404-复位开关， 405-电源开关，

406-自定义键， 501-第一斜撑， 502-第二斜撑，

503-第三斜撑， 504-第四斜撑， 601-第一底梁，

602-第二底梁， 701-第一万向支脚轮， 702-第二万向支脚轮，

703-第三万向支脚轮， 704-第四万向支脚轮， 801-第一电机，

802-第二电机， 901-第一变向滑轮， 901-第二变向滑轮，

1101-第一触发片， 1102-第二触发片， 1201-第一触发线，

1202-第二触发线。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本发明公开了一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，由支撑框架、触发组件、电控组件和执行组件组成；

如图1、图2a、图2b和图2c所示，所述支撑框架为门形支撑框架，包括：横梁1、纵梁3、斜撑5和底梁6，其中，所述横梁1水平设置，纵梁3有两根，分别为第一纵梁301和第二纵梁302，所述第一纵梁301和第二纵梁302分别竖直平行焊接固定在横梁1两端下方，所述底梁6有两根，分别为第一底梁601和第二底梁602，所述第一底梁601和第二底梁602分别水平且处置于横梁1设置，第一纵梁301底部与第一底梁601上表面中部焊接固定，第二底梁602与第二底梁602上表面中部焊接固定，所述斜撑5有四根，其中，第一斜撑501斜置并焊接在第一纵梁301一侧与第一底梁601的一端之间，第二斜撑502斜置并焊接在第一纵梁301另一侧与第一底梁601的另一端之间，第三斜撑503斜置并焊接在第二纵梁302一侧与第二底梁602的一端之间，第四斜撑504斜置并焊接在第二纵梁302另一侧与第二底梁602的另一端之间；

如图1、图2a和图8所示，所述支撑框架底部还对应安装有四个万向支脚轮7，其中，第一万向支脚轮701和第二万向支脚轮702对应安装在第一底梁601的底部两端，第三万向支脚轮703和第四万向支脚轮704对应安装在第二底梁602的底部两端，通过四个万向支脚轮7实现支撑框架的位置移动，进而便于实现整个头型回收装置的位置移动。

如图4所示，所述触发组件由两片触发片11和两根触发线12组成，其中，第一触发片1101与第二触发片1102叠置在车身前端14的头型模块13撞击表面的撞击点位置上，本具体实施方式中，车身前端14的待撞击表面为发动机盖表面，所述第一触发片101与第二触发片102均采用铝箔纸；第一触发线1201和第二触发线1202均为导线，第一触发线1201与第一触发片1101相连，第二触发线1202与第二触发片1102相连，第一触发线1201与第二触发线1202相互绝缘，且第一触发线1201与第二触发线1202相互缠绕后末端与电控组件相连。

如图1、图3和图6所示，所述电控组件集成在一个电控盒4上，并安装在支撑框架的第一纵梁301的侧立面上，所述电控组件包括：显示屏401、控制面板402、触发接口403、复位开关404、电源开关405、自定义键406、控制器和延时器；其中，所述控制器设置安装在电控盒4内部，用于接收外部采集信号，并向执行组件发送相应的控制信号，以控制执行组件动作；所述显示屏401设置于电控盒4的壳体表面，并与电控盒4内部的控制器相连，用于显示控制器发送的信息；控制面板402设置于电控盒4的壳体表面，并与电控盒4内部的控制器相连，试验人员通过在控制面板402上操作，向控制器输入相应的控制指令，实现对执行组件动作的控制，通过所述控制面板402设置的执行指令参数包括：头型模块质量、单一侧的绳索第一阶段匀加速运动的行程、单一侧的绳索第一阶段匀加速运动的加速度数值、单一侧的绳索第二阶段匀速运动的行程，以及单一侧的绳索第三阶段匀减速运动的行程，实现控制执行组件拉拽头型模块进行第一阶段的匀加速运动、第二阶段的匀速运动以及第三阶段的匀减速运动，最终停止；所述触发接口403设置在电控盒4的壳体表面，第一触发线1201与第二触发线1202相互缠绕后的末端通过所述触发接口403与电控盒4内部的控制器相连，控制器通过触发接口403采集外部触发信号；所述复位开关404设置在电控盒4的壳体表面，并与电控盒4内部的控制器相连，触发复位开关404使控制器处于待触发状态；所述电源开关405设置在电控盒4的壳体表面，控制器通过电源开关405与外部电源电连接，通过电源开关405实现外部电源向控制器供电或断电；所述自定义键406设置在电控盒4的壳体表面，并与电控盒4内部的控制器相连，所述控制器内存储有用户预设的控制指令，以便于试验人员重复做试验，通过触发相应的自定义键406，使控制器直接调用对应的控制指令，并向执行组件发送相应的执行指令；所述延时器安装在电控盒4内部，并安装在控制器与执行组件之间，通过延时器的延时作用，以控制控制器向执行机构向执行组件发送控制指令的时机，进而间接控制执行组件动作。

如图1、图2a、图2b、图2c、图5和图7所示，所述执行组件包括：电机8、变向滑轮9和绳索2；其中，所述电机8有两个，第一电机801通过螺栓固定安装在第一底梁601的外侧面上，第二电机802通过螺栓固定安装在第二底梁602的外侧面上，所述第一电机801与第二电机802的驱动端分别与电控盒4内的延时器信号连接，进而实现与控制器信号连接，控制器通过分别向第一电机801与第二电机802的驱动端发送控制信号，并经延时器延时处理后，进而控制第一电机801与第二电机802的动作；所述变向滑轮9有两个，分别设置在所述横梁1底部两侧，分别为第一变向滑轮901和第二变向滑轮902，如图5所示，所述横梁1底部两侧分别等间距地开有一排滑轮安装孔，对应一侧的变向滑轮可根据实际需要调整其在横梁1上的安装位置；所述绳索2有两根，第一绳索201的一端与待测的头型模块13相连，第一绳索201另一端绕过第一变向滑轮901并穿过第一纵梁301内侧空腔与第一电机801的输出轴相连，第二绳索202的一端与待测的头型模块13相连，第二绳索202另一端绕过第二变向滑轮902并穿过第二纵梁302内侧空腔后与第二电机802的输出轴相连，所述第一绳索201和第二绳索202均采用钢绳；所述第一电机801和第二电机802在控制器的控制下运动，进而拉拽对应的第一绳索201和第二绳索202按照相应的控制指令运动，最终控制绳索末端的头型模块13按照固定的轨迹运动，实现对撞击后的头型模块13进行收回。

上述执行组件中，所述第一电机801和第二电机802在控制的控制指令下，带动对应的第一绳索201和第二绳索202拉拽头型模块分别依次进行一阶段匀加速运动、二阶段匀速运动和三阶段匀减速运动，直至最后停止。

如图3、图9a和图9b所示，本发明所述用于行人保护头型试验的头型回收装置的工作过程阐述如下：

将行人保护试验设备设置好后，根据车身前端14的发动机盖试验碰撞点的具体位置分别将第一绳索201和第二绳索202预留出一定长度后，将第一绳索201和第二绳索202的末端连接到头型模块13上。在发动机盖的碰撞试验点处表面布置第一触发片1101和第二触发片1102，并分别通过第一触发线1201和第二触发线1202与控制盒4上的触发口403连接。接通外部电源后，打开控制盒4上的电源开关405，随后通过显示屏401与控制面板402对第一电机801和第二电机802设置执行指令，此处为方便用户重复做试验，通过自定义键406来加载设置预设在控制器中的执行指令，待执行指令设置好后，单击复位开关404，待显示屏弹出“待触发”提示后，头型装置即进入试验准备状态，可以开始试验；

所述执行指令的设置包括：头型模块质量、单一侧的绳索第一阶段匀加速运动的行程、单一侧的绳索第一阶段匀加速运动的加速度数值、单一侧的绳索第二阶段匀速运动的行程、单一侧的绳索第三阶段匀减速运动的行程。

在头型发射装置15的发射下，头型模块13与发动机罩发生碰撞，并撞击第一触发片1101和第二触发片1201所在位置，第一触发片1101和第二触发片1201被撞击后触发电路闭合，生成触发电信号，将触发信号通过触发线和出发接口一次发送至控制盒4内的控制器中，控制器根据前述设置的执行指令，经延时器延时后分别向第一电机801和第二电机802的控制端发送控制信号，控制所述第一电机801和第二电机802运行，进而带动对应的第一绳索201和第二绳索202拉拽头型模块13，分别进行第一段匀加速运动、第二段匀速运动以及第三段匀减速运动，最终带动头型模块13停止运动，头型模块13被拉拽至远离碰撞区域和试验车辆的其他位置，避免发生二次碰撞和不规则运动可能造成的人员与设备损伤。结束上述执行指令后，回收装置待机等待用户后续操作。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，其特征在于：

所述头型回收装置由支撑框架、触发组件、电控组件和执行组件组成；

所述执行组件中，两个电机(8)对称安装在支撑框架上，两个电机(8)输出端分别与绳索(2)相连，两根绳索(2)绕过支撑框架上的变向 滑轮(9)后，末端与待回收的头型模块(13)相连；

所述电控组件安装在支撑框架上，电控组件的控制信号输出端与电机(8)的控制信号输入端相连；

所述触发组件中，两个触发片(11)叠置在车身前端的撞击点位置上，所述触发片(11)经触发线(12)与电控组件的触发信号接收端相连；

头型模块(13)撞击车身前端(14)的撞击点位置后，叠置的触发片(11)被撞击后触发电路闭合，生成触发电信号发送至电控组件，电控组件接收到触发信号后向电机(8)发送控制信号，控制电机(8)拉动绳索(2)，带动头型模块(13)依次进行匀加速、匀速、减速运动，最终停止，实现头型模块(13)回收。

2.如权利要求1所述一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，其特征在于：

所述支撑框架采用门型框架结构；

所述支撑框架的横梁底部左右对称地开有一排滑轮定位孔(10)，所述变向 滑轮对应安装在横梁(1)底部；

所述支撑框架的底梁(6)底部安装有万向支脚轮(7)；

所述电机(8)对应安装在支撑框架的纵梁(3)下方，所述绳索(2)绕过变向 滑轮(9)后穿过对应一侧纵梁(3)的内侧空腔后，与电机(8)的输出轴相连。

3.如权利要求2所述一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，其特征在于：

所述绳索(2)采用钢绳。

4.如权利要求1所述一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，其特征在于：

所述电控组件包括：显示屏(401)、控制面板(402)、触发接口(403)、复位开关(404)、电源开关(405)、控制器和延时器；

所述控制器用于接收外部采集信号，并向执行组件发送相应的控制信号，以控制执行组件动作；

所述显示屏(401)与控制器相连，用于显示控制器发送的信息；

所述控制面板(402)与控制器相连，用于向控制器输入相应的控制执行指令；

两根触发线(12)相互缠绕后的末端通过所述触发接口(403)与控制器相连，用于供控制器采集外部触发信号；

所述复位开关(404)与控制器相连，使控制器处于待触发状态；

控制器通过所述电源开关(405)与外部电源电连接；

控制器与所述延时器连接后分别与两个电机(8)控制连接。

5.如权利要求4所述一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，其特征在于：

通过所述控制面板向控制器输入相应的控制执行指令参数包括：头型模块质量、单一侧的绳索第一阶段匀加速运动的行程、单一侧的绳索第一阶段匀加速运动的加速度数值、单一侧的绳索第二阶段匀速运动的行程，以及单一侧的绳索第三阶段匀减速运动的行程，实现控制执行组件拉拽头型模块进行第一阶段的匀加速运动、第二阶段的匀速运动以及第三阶段的匀减速运动，最终停止。

6.如权利要求4所述一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，其特征在于：

所述电控组件还包括：自定义键(406)；

所述自定义键(406)与控制器相连，用于调用控制器内预设的控制指令。

7.如权利要求4-6中任意一项所述一种用于行人保护头型试验的头型回收装置，其特征在于：

所述电控组件集成在电控盒(4)上，并安装在支撑框架的纵梁(3)侧立面上。

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