CN115855530B - 汽车制动器静强度检测机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了汽车制动器静强度检测机，涉及制动器性能检测领域，包括机架与控制系统，机架上安装有安装架与刹车片上、下料机构，安装架上安装扭矩检测轴与第一驱动机构，扭矩检测轴包括驱动轴与安装轴，驱动轴上安装扭矩传感器，扭矩传感器的感应端与安装轴固接，安装轴的外端固接制动盘；机架上安装第一旋转机构，第一旋转机构的旋转端安装第一旋臂，第一旋臂的两端安装用于与制动盘配合的模拟刹车组件；模拟刹车组件包括钳架，钳架内置连通液压系统的油腔，钳架上安装有两个相向或背向移动的第一活塞，两个第一活塞的相对端均设有用于安装刹车片的第一安装槽，第一安装槽内置电磁吸盘。本发明实现了摩擦片的连续化批量检测，检测精确且高效。

Description

汽车制动器静强度检测机

技术领域

本发明涉及制动器性能检测技术领域，具体涉及一种汽车制动器静强度检测机。

汽车制动器静强度检测即为制动器的静扭强度的检测，是制动钳摩擦片疲劳性能的评估的重要指标之一。

实际检测过程中，需要批量化检测大量摩擦片样品才能准确得到指标数据。目前的汽车制动器静强度检测类装置中，为了处理大量的样品，因此需要逐个检测制动钳，每个制动钳都需要重新安装，并且在检测后还需要拆卸，而制动钳除了钳架本身需要拆装以外，还需要拆连油路，导致更换繁琐，无法实现摩擦片的连续化。

再者，油腔与液压系统连通使用后，导致油腔残留油性介质，使得合格样品需要二次清理后才能继续作为产品使用，增大了成本投入。

发明内容

本发明的目的是提供汽车制动器静强度检测机，旨在解决现有技术汽车制动器无法连续化批量检测的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

汽车制动器静强度检测机，包括机架，机架上安装有安装架，安装架上安装有扭矩检测轴以及驱动扭矩检测轴转动的第一驱动机构，扭矩检测轴包括转动安装在安装架上的驱动轴、同轴转动连接在驱动轴上的安装轴，驱动轴上安装有扭矩传感器，扭矩传感器的感应端与安装轴固接，安装轴的外端同轴固接有制动盘；

机架上安装有第一旋转机构，第一旋转机构的旋转端安装有第一旋臂，第一旋臂的两端安装有模拟刹车组件；随着第一旋转机构旋转，两个模拟刹车组件与制动盘交替制动配合；

模拟刹车组件包括钳架，钳架内置油腔，油腔连通液压系统，钳架上安装有两个在液压驱动下相向或背向移动的第一活塞，两个第一活塞的相对端均设有用于安装刹车片的第一安装槽，与制动盘配合的模拟刹车组件的两个刹车片相向抱紧制动盘；

刹车片包括钢板、粘接隔热层和摩擦块，第一安装槽内置用于磁吸钢板的电磁吸盘；

还包括刹车片上、下料机构，刹车片上、下料机构用于将刹车片在模拟刹车组件上拆装；

还包括控制系统，控制系统包括控制器，第一驱动机构、扭矩传感器、第一旋转机构、液压系统均电连接于控制器。

其中，第一驱动机构包括第一直线气缸与曲轴，曲轴的主轴同轴固接在驱动轴上，第一直线气缸的缸体与安装架铰接，第一直线气缸的缸杆与曲轴的轴颈铰接。

其中，扭矩检测轴同轴设有两个，两个扭矩检测轴均安装有制动盘，两个扭矩检测轴的驱动轴之间连接曲轴；

机架上安装有升降机构，安装架安装在升降机构的升降端上；

机架的顶部与底部均安装有调温箱，升降机构驱动制动盘上升或下降后进入调温箱调温。

其中，调温箱上设有供制动盘进出的开口，随着制动盘进入调温箱，安装架同步封堵调温箱的开口。

其中，曲轴的轴颈为隔热材质。

其中，上、下料机构包括输送机、机械手以及安装在机架上的第二旋转机构，第二旋转机构的旋转端安装有第二旋臂，第二旋臂的两端安装有第三旋转机构，第三旋转机构的旋转端围绕第二旋臂的长度方向旋转，第三旋转机构的旋转端上安装有工装，工装的顶面与底面均设有用于放置刹车片的第二安装槽；随着第二旋转机构驱动第二旋臂转动，两个工装交替进入到未配合制动盘的模拟刹车组件的两个第一活塞之间，机械手将刹车片在输送机与工装之间转移。

其中，刹车片与第二安装槽间隙配合，第二安装槽的槽壁设有环形槽，环形槽内部分容纳有环形气囊，工装内设有连通环形气囊的气腔，气腔内设有第二活塞，工装上还设有驱动第二活塞往复移动的第二直线气缸。

其中，机架上安装有平移机构，第一旋转机构与第二旋转机构均固定在平移机构的移动端上。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

1、本发明模拟制动钳部分，将刹车片作为更换工件使用，使得模拟的制动钳持续的更换刹车片进行检测，实现了摩擦片的连续化批量检测，检测精确且高效；并且检测后的摩擦片组装到制动钳后即可作为产品正常使用。

2、两个制动盘交替使用，其中一个制动盘制动时，另一个制动盘可以进入调温箱调温，对制动盘制动后快速降温，进一步可模拟各种温度条件下的制动盘的制动状态。

3、采用快捷的刹车片上、下料结构，使得刹车片上、下料高效且定位精确，使得刹车片既可以快速准确组装到所模拟的制动钳上，亦可高效的从所模拟的制动钳上分离，提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明汽车制动器静强度检测机的结构示意图；

图2为图1中扭矩检测轴的结构剖视图；

图3为图1中模拟刹车组件的结构剖视图；

图4为图1中A部放大图；

图中，机架1，升降机构10，调温箱11，平移机构12，安装板120，直线导轨121，丝杠122，电机123，安装架2，曲轴20，第一直线气缸21，扭矩检测轴3，驱动轴30，安装轴31，扭矩传感器32，制动盘33，第一旋转气缸4，第一旋臂40，模拟刹车组件5，钳架50，油腔500，油管501，第一活塞51，第一安装槽510，电磁吸盘511，刹车片52，第二旋转气缸6，第二旋臂60，第三旋转气缸61，工装62，第二安装槽620，环形气囊621，气腔622，第二活塞623，第二直线气缸624，机械手7，皮带机8。

具体实施方式

下面结合附图，进一步阐述本发明。

本说明书中涉及到的方位均以本发明汽车制动器静强度检测机正常工作时的方位为准，不限定其存储及运输时的方位，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

如图1、图2、图3以及图4共同所示，汽车制动器静强度检测机包括机架1，机架1上安装检测机构与刹车片上、下料机构，还包括为汽车制动器静强度检测机提供电动控制的控制系统，控制系统的核心部件为控制器。

检测机构包括两部分，分别为制动盘机构以及模拟刹车机构；

其中，制动盘机构包括安装架2、扭矩检测轴3以及第一驱动机构；扭矩检测轴3与第一驱动机构均安装在安装架2上，扭矩检测轴3竖向设置，扭矩检测轴3包括驱动轴30、安装轴31以及扭矩传感器32，驱动轴30通过轴承转动连接在安装架2上，由第一驱动机构驱动转动。驱动轴30的端部设有转孔，扭矩传感器32位于转孔内，安装轴31通过轴承转动连接在转孔内，扭矩传感器32的感应端固定在安装轴31上。安装轴31的外端设有法兰座，用于同轴固定安装制动盘33。

模拟刹车机构包括第一旋转机构、第一旋臂40以及模拟刹车组件5，第一旋转机构为固定在机架1顶部的第一旋转气缸4，第一旋转气缸4的轴端朝下设置，第一旋臂40水平设置，第一旋转气缸4的轴端固接在第一旋臂40的中部，模拟刹车组件5设有两组，分别固定在第一旋臂40两端的底部。

模拟刹车组件5包括钳架50、第一活塞51以及刹车片52，钳架50内设有油腔500，钳架50上还设有油压口以及活塞口，油压口通过油管501连通液压系统，第一活塞51密封滑动连接在活塞口处，通过液压系统控制油腔500内的液压，从而控制第一活塞51伸缩动作；钳架50上设有两个活塞口，两个活塞口竖向正对，每个活塞口内均滑动连接一个第一活塞51。

第一活塞51位于油腔500内的一端固接限位环，限位环避免第一活塞51从活塞口脱出。必要时，为了提高第一活塞51的复位性能，还可以在限位环与油腔500内壁之间加装弹簧。

第一活塞51的外端设有用于安装刹车片52的第一安装槽510，第一安装槽510内置电磁吸盘511，刹车片52包括钢板、粘接隔热层和摩擦块，粘接隔热层连接在钢板与摩擦块之间，刹车片52以钢板朝内的方式放置在第一安装槽510内。通过第一安装槽510对钢板形成水平限位，并且通过电磁吸盘511吸附住钢板，避免刹车片52从第一安装槽510内掉落出来。第一安装槽510是仿形刹车片52加工的，本实施方式中，刹车片52的横截面为圆形，其他方式中，刹车片52的横截面亦可采用异形。

制动盘33所在的水平面正好是两个第一活塞51相对端之间的位置，制动时，液压系统驱动两个第一活塞51相向移动，使得两个刹车片52抱紧制动盘33。并且随着第一旋转气缸4驱动第一旋臂40以180度为一个周期转动，两个模拟刹车组件5与制动盘33交替制动配合。一个模拟刹车组件5与制动盘33配合时，另一个模拟刹车组件5对接刹车片上、下料机构，实现刹车片52的拆装。

检测时，由于刹车片52是可拆卸的，刹车片52与第一安装槽510是间隙配合，需要先试制动，用于微调刹车片52在第一安装槽510内的位置，提高检测的精确性。试制动时，第一驱动机构驱动驱动轴30转动，实现制动盘33转动，然后液压系统驱动两个第一活塞51相向移动，通过两个刹车片52抱紧制动盘33实现制动。试制动完成后，重复制动过程，扭矩传感器32将检测的数据实时发送到控制器中，实现扭矩数据采集。

优选地，第一驱动机构包括第一直线气缸21与曲轴20，曲轴20的主轴同轴固接在驱动轴30上，第一直线气缸21的缸体与安装架2通过转轴转动连接，第一直线气缸21的缸杆与曲轴20的轴颈通过转轴转动连接。第一直线气缸21的缸杆伸缩时，驱动曲轴20同步转动，即实现驱动轴30的驱动。该驱动方式柔性强，不会损害驱动组件。

进一步地，扭矩检测轴3同轴设有两个，两个扭矩检测轴3均安装有制动盘33，两个扭矩检测轴3的驱动轴30之间连接曲轴20，即由一个第一驱动机构驱动两个扭矩检测轴3转动。

机架1上安装有升降机构10，安装架2安装在升降机构10的升降端上，通过升降机构10驱动安装架2升降。本实施方式升降机构10为电缸，其他方式中亦可采用油缸或者气缸竖向驱动来实现升降功能。

机架1的顶部与底部均安装有调温箱11，顶部的调温箱11底部为开口，底部的调温箱11顶部为开口，调温箱11的箱体内置换热管，换热管通过带泵管道以及三通阀门分别连接热源介质或者冷源介质，通过热交换实现调温。

两个制动盘33交替使用。升降机构10驱动制动盘机构上升后，上方的制动盘33进入顶部调温箱11中，下方的制动盘33处于制动位置，上方的制动盘33由调温箱11进行调温；同理，升降机构10驱动制动盘机构下降后，下方的制动盘33进入顶部调温箱11中，上方的制动盘33处于制动位置，下方的制动盘33由调温箱11进行调温。既可以对制动盘33制动后降温，亦可模拟各种温度条件下的制动盘33的制动状态。

其中，第一旋臂40处于左右延伸状态时，制动盘机构是无法升降的，只有当第一旋臂40转动90°后处于前后延伸状态时，制动盘机构可以无干涉升降调节。

更进一步地，随着制动盘33进入调温箱11，安装架2同步封堵调温箱11的开口，降低了调温过程中，外界环境温度的影响。

更进一步地，曲轴20的轴颈为隔热材质，优选地材质为聚苯硫醚，曲轴20为用于隔断两个扭矩检测轴3的温度传递。

优选地，上、下料机构包括输送机、机械手7以及安装在机架1上的第二旋转机构，

输送机为皮带机8，皮带机8设有并排的两组，分别是上料皮带机和下料皮带机，皮带机8的皮带外带面上并排设置多个用于反向摆放刹车片52的放置位，机械手7上安装夹爪，夹爪用于抓取刹车片52。

第二旋转机构为第二旋转气缸6，第二旋转气缸6的缸杆端部固接在第二旋臂60的中间，第二旋臂60水平设置，并且与第一旋臂40位于同一水平面上。

第二旋臂60的两端安装有第三旋转机构，第三旋转机构的旋转端围绕第二旋臂60的长度方向旋转，第三旋转机构为第三旋转气缸61，第三旋转气缸61的缸体固定在第二旋臂60上，第三旋转气缸61的缸杆外端固接有水平设置的工装62，工装62的顶面与底面均设有用于放置刹车片52的第二安装槽620。

当一个模拟刹车组件5参与制动时，另一个模拟刹车组件5处于闲置状态，随着第二旋转气缸6驱动第二旋臂60转动，两个工装62交替进入到闲置状态的模拟刹车组件5的两个第一活塞51之间。

使用时，上料皮带机持续的输送刹车片52，机械手7将上料皮带机上的刹车片52夹取后放置到工装62顶部的第二安装槽620内，然后第三旋转气缸61驱动工装62转动180度，然后机械手7继续夹取刹车片52放置到工装62顶部的第二安装槽620内，第二安装槽620槽壁设有橡胶垫，或者在第二安装槽620槽底设置磁铁块，用于避免位于工装62下方的第二安装槽620内的刹车片52掉落。

第二旋臂60转动，将工装62转动到闲置状态的两个第一活塞51之间，另一个模拟刹车组件制动时，闲置状态的两个第一活塞51同步相向移动，电磁吸盘511启动，从而将刹车片52定位磁吸到第一安装槽510内。实现上料。

上料完成后，第一旋臂40转动90度，两个模拟刹车组件5互换位置，第二旋臂60转动90度，将空的工装62配合到此时处于闲置状态的两个第一活塞51之间，处于制动状态的两个第一活塞51制动时，闲置状态的两个第一活塞51同步相向移动，并且关闭电磁吸盘511，从而将使用过的刹车片52压入第二活塞623槽内，第二旋臂60转动90度，机械手7将装有使用过的刹车片52夹取后放入下料皮带机上，实现卸料。

进一步地，刹车片52与第二安装槽620间隙配合，第二安装槽620的槽壁设有环形槽，环形槽内卡装环形气囊621，环形气囊621部分容纳在环形槽内，工装62内设有连通环形气囊621的气腔622，气腔622内设有第二活塞623，工装62上还设有驱动第二活塞623往复移动的第二直线气缸624。通过第二直线气缸624驱动第二活塞623往复移动，从而实现环形气囊621的胀缩，环形气囊621膨胀时会夹紧刹车片52，使得刹车片52不会因为重力从第二安装槽620内脱出；环形气囊621收缩时，由于刹车片52与第二安装槽620间隙配合，刹车片52与第二安装槽620可以轻松分离，提高了使用的便捷性。

进一步地，机架1上安装有平移机构12，第一旋转气缸4与第二旋转气缸6均固定在平移机构12的移动端上，通过平移机构12调整第一旋转气缸4与第二旋转气缸6的水平位置，从而调整模拟刹车片52在制动盘33上的制动位置，满足不同规格的制动盘33的使用需要。优选地，平移机构12包括安装板120，第一旋转气缸4与第二旋转气缸6均固定在安装板120上，安装板120与机架1之间连接有多组直线导轨121，并且机架1上安装丝杠122，丝杠122由电机123驱动，并且丝杠122的滚珠螺母固定在安装板120上，通过电机123驱动丝杠122的螺杆转动，即可实现安装板120的平移。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.汽车制动器静强度检测机，包括机架，所述机架上安装有安装架，其特征在于，所述安装架上安装有扭矩检测轴以及驱动扭矩检测轴转动的第一驱动机构，所述扭矩检测轴包括转动安装在安装架上的驱动轴、同轴转动连接在驱动轴上的安装轴，所述驱动轴上安装有扭矩传感器，所述扭矩传感器的感应端与安装轴固接，所述安装轴的外端同轴固接有制动盘；

所述机架上安装有第一旋转机构，所述第一旋转机构的旋转端安装有第一旋臂，所述第一旋臂的两端安装有模拟刹车组件；随着所述第一旋转机构旋转，两个所述模拟刹车组件与制动盘交替制动配合；

所述模拟刹车组件包括钳架，所述钳架内置油腔，所述油腔连通液压系统，所述钳架上安装有两个在液压驱动下相向或背向移动的第一活塞，两个所述第一活塞的相对端均设有用于安装刹车片的第一安装槽，与所述制动盘配合的模拟刹车组件的两个刹车片相向抱紧制动盘；所述刹车片包括钢板、粘接隔热层和摩擦块，所述第一安装槽内置用于磁吸钢板的电磁吸盘；

还包括刹车片上、下料机构，所述刹车片上、下料机构用于将刹车片在模拟刹车组件上拆装；

还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，所述第一驱动机构、扭矩传感器、第一旋转机构、液压系统均电连接于控制器；

所述第一驱动机构包括第一直线气缸与曲轴，所述曲轴的主轴同轴固接在驱动轴上，所述第一直线气缸的缸体与安装架铰接，所述第一直线气缸的缸杆与曲轴的轴颈铰接；

所述扭矩检测轴同轴设有两个，两个所述扭矩检测轴均安装有制动盘，两个所述扭矩检测轴的驱动轴之间连接曲轴；所述机架上安装有升降机构，所述安装架安装在升降机构的升降端上；所述机架的顶部与底部均安装有调温箱，所述升降机构驱动制动盘上升或下降后进入调温箱调温。

2.如权利要求1所述的汽车制动器静强度检测机，其特征在于，所述调温箱上设有供制动盘进出的开口，随着所述制动盘进入调温箱，所述安装架同步封堵调温箱的开口。

3.如权利要求1所述的汽车制动器静强度检测机，其特征在于，所述曲轴的轴颈为隔热材质。

4.如权利要求1所述的汽车制动器静强度检测机，其特征在于，所述上、下料机构包括输送机、机械手以及安装在机架上的第二旋转机构，所述第二旋转机构的旋转端安装有第二旋臂，所述第二旋臂的两端安装有第三旋转机构，所述第三旋转机构的旋转端围绕第二旋臂的长度方向旋转，所述第三旋转机构的旋转端上安装有工装，所述工装的顶面与底面均设有用于放置刹车片的第二安装槽；随着所述第二旋转机构驱动第二旋臂转动，两个所述工装交替进入到未配合制动盘的模拟刹车组件的两个第一活塞之间，所述机械手将刹车片在输送机与工装之间转移。

5.如权利要求4所述的汽车制动器静强度检测机，其特征在于，所述刹车片与第二安装槽间隙配合，所述第二安装槽的槽壁设有环形槽，所述环形槽内部分容纳有环形气囊，所述工装内设有连通环形气囊的气腔，所述气腔内设有第二活塞，所述工装上还安装有驱动第二活塞在气腔内往复移动的第二直线气缸。

6.如权利要求1所述的汽车制动器静强度检测机，其特征在于，所述机架上安装有平移机构，所述第一旋转机构与第二旋转机构均固定在平移机构的移动端上。

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