CN115112386A - 一种三方向记忆脚踏板工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三方向记忆脚踏板工装，包括基座、支架以及脚部踏板，X向位移机构能够沿支架X向位移，Z向位移机构设置在X向位移机构上，角度位移机构设置在Z向位移机构上，用于调节设置在其输出端的脚部踏板相对于基座水平面的角度，位置测量机构用于测量脚部踏板沿支架X向和Z向移动的距离、以及脚部踏板相对于基座水平面的角度。本发明通过设置X向位移机构、Z向位移机构、角度位移机构以及位置测量机构，基于位置测量机构测定的脚部踏板的位置信息，通过X向位移机构、Z向位移机构以及角度位移机构驱动脚部踏板移动至设定位置，具有调节快速、定位精准的优点，可节约人力，降低人员劳动强度，提高汽车座椅试验的工作效率。

Description

一种三方向记忆脚踏板工装

技术领域

本发明涉及汽车座椅试验技术领域，具体涉及一种三方向记忆脚踏板工装。

背景技术

随着汽车行业的迅速发展，汽车这种便捷的交通工具已经普及，对汽车内饰而言，特别是汽车座椅，不仅要满足驾驶的需求，人们对其舒适性的要求也越来越高，因此验证汽车座椅舒适性的试验越来越受到人们的关注和重视。在汽车产品的研发与试验中，H点装置的作用是用于建立与确定汽车内部基准点以及汽车乘员空间尺寸，同时，这些重要的基准点的分布位置及其物理尺寸均须在审核时通过H点装置得到验证。另一方面，在汽车座椅产品的研发与验证方面，将H点装置所得到的座椅实际H点位置及躯干角度等相关关键尺寸同汽车制造厂商的参考点和设计尺寸进行比较，可使得座椅设计更加可靠与完善。

根据国标GB/T29120-2012中H点与R点的确定程序这一标准，在测量座椅H点试验，不同的座椅其脚踏板夹角、脚跟点不同，需要对H点装置中脚部踏板的前后、上下、旋转方位进行调节以满足法规要求，现有的H点装置在方位调节便利度和精度方面存在缺陷，因此需要设计一种可实现快速调节、定位准确的三方向记忆脚踏板工装。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可使试验快速调节、定位准确，提高试验效率和准确度的三方向记忆脚踏板工装，具体技术方案如下：

一种三方向记忆脚踏板工装，包括基座、对称设置在基座顶部的支架以及脚部踏板，还包括：

X向位移机构，所述X向位移机构能够沿支架X向位移；

Z向位移机构，所述Z向位移机构设置在X向位移机构上，且能够沿支架Z向位移；

角度位移机构，所述角度位移机构设置在Z向位移机构上，用于调节设置在其输出端的脚部踏板相对于基座水平面的角度；以及

位置测量机构，所述位置测量机构用于测量脚部踏板沿支架X向和Z向移动的距离、以及脚部踏板相对于基座水平面的角度。

优选的，所述X向位移机构包括沿支架长度方向设置的丝杠一以及能够沿丝杠轴向位移的安装板一。

优选的，所述Z向位移机构包括设置在安装板一上并沿支架Z向分布的丝杠二以及能够沿丝杠二轴向位移的安装板二，所述安装板二上还设有侧连接板。

优选的，所述角度位移机构包括设置在侧连接板上并与丝杠二平行设置的丝杠三、能够沿丝杠三轴向位移的安装板三以及转动设置在安装板三上用于驱动脚部踏板转动的驱动块。

优选的，所述安装板二的侧壁转动连接有导轨，所述驱动块在沿丝杠三轴向位移时能够沿导轨内侧导槽位移以驱动导轨转动，所述脚部踏板的一侧转动设置在安装板二的侧壁，另一侧通过转接柱滑动设置在导槽内。

优选的，所述导轨为长条状环形结构，所述驱动块与导轨侧壁啮合相连。

优选的，所述位置测量机构包括用于测量安装板一沿X向位移距离的位移传感器一、用于测量安装板二沿Z向位移距离的位移传感器二以及用于测量脚部踏板相对于基座水平面角度的角度传感器。

由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：

1.本发明中，通过设置X向位移机构、Z向位移机构、角度位移机构以及位置测量机构，基于位置测量机构测定的脚部踏板的位置信息，通过X向位移机构、Z向位移机构以及角度位移机构驱动脚部踏板移动至设定位置，具有调节快速、定位精准的优点，可节约人力，降低人员劳动强度，提高汽车座椅试验的工作效率。

2.本发明中，丝杠一、丝杠二以及丝杠三动作，带动脚部踏板沿X向、Z向以及角度方向的位置调整后，可将该产品对应的位置信息进行记录，以存储在系统中，可方便下一工件试验工作的进行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图。

图中：10、基座；20、支架；30、脚部踏板；310、转接柱；40、X向位移机构；410、丝杠一；420、安装板一；50、Z向位移机构；510、丝杠二；520、安装板二；530、侧连接板；540、导轨；541、导槽；60、角度位移机构；610、丝杠三；620、安装板三；630、驱动块；710、位移传感器一；720、位移传感器二；730、角度传感器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，在详细说明本发明各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

实施例：

需要说明的是，本发明中的X方向指支架长度方向，Z向指竖直方向。

参照图1、图2，一种三方向记忆脚踏板工装，包括基座10、对称设置在基座顶部的支架20以及脚部踏板30、X向位移机构40、Z向位移机构50、角度位移机构60、位置测量机构，所述X向位移机构能够沿支架X向位移，所述Z向位移机构设置在X向位移机构上，且能够沿支架20Z向位移，所述角度位移机构设置在Z向位移机构上，用于调节设置在其输出端的脚部踏板30相对于基座水平面的角度；所述位置测量机构用于测量脚部踏板沿支架X向和Z向移动的距离、以及相对于基座水平面的角度，使用时，利用X向位移机构、Z向位移机构以及角度位移机构带动脚部踏板前后、上下、以及角度位移，同时结合位置测量机构实现精确定位，因此本发明的试验工装可实现脚部踏板的快速、精确调整至试验位置，设计合理、容易操作，可节约人力，降低人员劳动强度，可提高座椅试验的工作效率。

进一步的，本发明还包括PLC控制器以及触控屏，在试验时，通过触控屏将座椅试验所需的位移量输入系统中，PLC控制器进而控制X向位移机构、Z向位移机构以及角度位移机构调整至设定的角度，此外，本发明中的PLC控制器还可对不同规格的汽车座椅的试验参数进行记录，因此在下次试验时可直接调出，具有工作效率高、操作简便的优点。

作为本发明优选的技术方案，所述X向位移机构40包括丝杠一410以及安装板一，丝杠一沿支架20长度方向，即沿X方向设置，丝杠一上螺接有丝杠螺母，安装板一设置在丝杠螺母上，由此，安装板一可在丝杠一的驱动下沿着X向位移，从而带动Z向位移机构以及脚部踏板X向移动。

作为本发明优选的技术方案，所述Z向位移机构50包括丝杠二510以及安装板二520，丝杠二设置在安装板一上并沿支架20Z向分布，丝杠二上同样螺接有丝杠螺母，而安装板二520设置在丝杠螺母上，这样一来，安装板二可在丝杠二的驱动下沿Z向位移，从而带动角度位移机构及脚部踏板Z向移动。

进一步的，为了方便对角度位移机构60的安装，在所述安装板二上还设有侧连接板530，角度位移机构60包括丝杠三610、安装板三620以及驱动块630，丝杠三设置在侧连接板上并与丝杠二平行设置，丝杠三上也设置有丝杠螺母，而安装板三设置在丝杠三的丝杠螺母上，驱动块转动设置在安装板三的侧壁，同时，由于安装板二520的侧壁转动连接有导轨540，且驱动块630与导轨滑动啮合，且脚部踏板30的一侧转动设置在安装板二的侧壁，另一侧通过转接柱310滑动设置在导轨540内侧的导槽内，这样一来，当安装板三在丝杠三的带动下Z向位移时，同步带动驱动块630Z向位移，驱动块进而驱动导轨沿着安装板二转动，导轨从而带动脚部踏板转动，以实现对脚部踏板相对于基座水平面角度调节的目的。

具体的，为了方便将脚部踏板30以及导轨540转动设置在安装板二上，从两侧的安装板二侧壁向基座中心位置延伸出一个连接杆，这样一来，可方便对脚部踏板和导轨的安装。

进一步的，所述导轨540为长条状环形结构，导槽541设置在其内部，形成供转接柱310和驱动块630滑动的轨道，此外，为了方便驱动块在Z向移动时驱动导轨转动，在驱动块的侧壁设置与导轨啮合的卡槽，这样一来，驱动块在Z向移动的过程中可相对于安装板三转动，从而可利用驱动块Z向移动时的驱动力带动导轨转动，进而实现对脚部踏板的角度进行调节。

作为本发明优选的技术方案，所述位置测量机构包括位移传感器一710、位移传感器二720以及角度传感器730，位移传感器一用于测量安装板一沿X向位移距离，位移传感器二用于测量安装板二沿Z向位移距离，角度传感器用于测量脚部踏板相对于基座水平面角度，这样一来，可通过上述传感器对脚部踏板沿X向、Z向以及角度位移量进行准确的测量，通过内部的PLC控制器进行数据采集及分析，对实时位置进行换算，由系统对当前位置以及目标坐标数据进行对比，输出位置差，并进而分别驱动X向、Z向以及角度方向电机动作，以完成模拟整车脚部踏板环境，并在完成目标位置的移动后，将数据记录，存储至系统中。

需要说明的是，本发明中的丝杠一、丝杠二以及丝杠三可以采用电机或液压马达等动力件进行自动化驱动，也可以采用人工摇动的方式进行驱动，当采用电机对丝杠进行驱动时，在丝杠一、丝杠二以及丝杠三的输入端设置相应的电机作为动力源进行驱动，当采用人工方式对丝杠进行驱动时，在丝杠一、丝杠二以及丝杠三的输入端设置相应的手柄或手轮进行驱动，即本发明中，对丝杠一、丝杠二以及丝杠三的动作实现方式并不做过多限制。此外，本发明中的丝杠一、丝杠二以及丝杠三带动脚部踏板动作的顺序可以同步进行，也可以分步进行，同步进行时，可同时实现X向、Z向以及角度方向的进给，而分步进行时可以分次序进行三个方向的位移进给，优选的，采用同步进给的方式，以提高工作效率。

工作原理：使用时，可先在触控屏设置某特定产品试验所需的位移参数，设置完成后，通过位移传感器一、位移传感器二以及角度传感器进行监控脚部踏板位置信息并传回信号反馈，由PLC控制器针对当前位置以及目标坐标数据进行对比，输出位置差，从而驱动丝杠一、丝杠二以及丝杠三动作，以带动脚部踏板沿X向、Z向以及角度方向的位置调整，此外，在完成目标位置的移动后，可将该产品对应的位置信息进行记录，以存储在系统中，可方便下一工件试验工作的进行。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种三方向记忆脚踏板工装，包括基座(10)、对称设置在基座顶部的支架(20)以及脚部踏板(30)，其特征在于，还包括：

X向位移机构(40)，所述X向位移机构能够沿支架X向位移；

Z向位移机构(50)，所述Z向位移机构设置在X向位移机构上，且能够沿支架(20)Z向位移；

角度位移机构(60)，所述角度位移机构设置在Z向位移机构上，用于调节设置在其输出端的脚部踏板(30)相对于基座水平面的角度；以及

位置测量机构，所述位置测量机构用于测量脚部踏板沿支架X向和Z向移动的距离、以及脚部踏板相对于基座水平面的角度。

2.根据权利要求1所述的三方向记忆脚踏板工装，其特征在于，所述X向位移机构(40)包括沿支架(20)长度方向设置的丝杠一(410)以及能够沿丝杠轴向位移的安装板一(420)。

3.根据权利要求2所述的三方向记忆脚踏板工装，其特征在于，所述Z向位移机构(50)包括设置在安装板一(420)上并沿支架(20)Z向分布的丝杠二(510)以及能够沿丝杠二轴向位移的安装板二(520)，所述安装板二上还设有侧连接板(530)。

4.根据权利要求3所述的三方向记忆脚踏板工装，其特征在于，所述角度位移机构(60)包括设置在侧连接板(530)上并与丝杠二平行设置的丝杠三(610)、能够沿丝杠三轴向位移的安装板三(620)以及转动设置在安装板三上用于驱动脚部踏板(30)转动的驱动块(630)。

5.根据权利要求4所述的三方向记忆脚踏板工装，其特征在于，所述安装板二(520)的侧壁转动连接有导轨(540)，所述驱动块在沿丝杠三轴向位移时能够沿导轨内侧导槽(541)位移以驱动导轨转动，所述脚部踏板(30)的一侧转动设置在安装板二(520)的侧壁，另一侧通过转接柱(310)滑动设置在导槽(541)内。

6.根据权利要求5所述的三方向记忆脚踏板工装，其特征在于，所述导轨(540)为长条状环形结构，所述驱动块与导轨侧壁啮合相连。

7.根据权利要求5所述的三方向记忆脚踏板工装，其特征在于，所述位置测量机构包括用于测量安装板一(420)沿X向位移距离的位移传感器一(710)、用于测量安装板二(520)沿Z向位移距离的位移传感器二(720)以及用于测量脚部踏板(30)相对于基座水平面角度的角度传感器(730)。

Images