CN116809447B - 一种方向盘凸轮扭力测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及方向盘测试技术领域，且公开了一种方向盘凸轮扭力测试设备，包括用于传送方向盘凸轮的传送组件，传送组件侧部安装有支架组件，支架组件包括水平检测平台，水平检测平台上侧安装有检测机构，检测机构包括安装在水平检测平台顶部的第一驱动电机、安装在水平检测平台底部的两个固定插柱和转动安装在水平检测平台底部的扭转套筒，第一驱动电机与扭转套筒传动连接，用于对方向盘凸轮的凸块进行扭转，若方向盘凸轮通过扭力测试，第一驱动电机对方向盘凸轮产生的扭力被扭力弹簧吸收，因此扭转套筒不会转动，反之若未通过扭力测试，凸块发生形变，扭转套筒就会发生转动，本方案对方向盘凸轮测试的力度统一，提高检测结果的准确和测试效率。

Description

一种方向盘凸轮扭力测试设备

技术领域

本发明涉及方向盘测试技术领域，具体为一种方向盘凸轮扭力测试设备。

背景技术

方向盘凸轮位于汽车方向盘的关键位置，用于与联动机构连接，因此方向盘凸轮的质量尤为重要，是汽车转向的核心部件。方向盘凸轮的质量直接影响汽车的转向性能和安全性，因此需要对其进行严格的检测和筛选。方向盘凸轮扭力测试的目的是检验方向盘凸轮是否能够承受一定范围内的转向扭力，并保持稳定和可靠的转动。如果方向盘凸轮在扭力测试中出现变形、断裂或松动等现象，说明其质量不合格，需要回炉重造或报废。

目前，对方向盘凸轮进行扭力测试的方法主要有两种：直接法和间接法。直接法是指直接对方向盘凸轮施加扭力，并测量其变化情况的方法。这种方法一般需要使用专门的扭矩传感器，将其安装在方向盘凸轮与联动机构之间，通过电信号或其他方式输出扭矩数值。直接法的优点是测量精度高、误差小、反应快、可靠性好。缺点是需要使用复杂的仪器设备、成本较高、安装调试较难。

间接法是指通过测量方向盘凸轮相关的其他物理参数，如功率、转速、应变、转角等，并根据一定的计算公式或模型推算出扭矩数值的方法。这种方法一般不需要使用专门的扭矩传感器，而是利用电机、电压表、电流表、流量计、压力计、电位计、滑环等常见的仪器设备进行测量。间接法的优点是设备简单、成本低、安装调试容易。缺点是测量精度低、误差大、反应慢、可靠性差。主要通过人工使用扳手扭转凸轮，根据凸轮的变形情况判断其质量是否达标。方向盘凸轮如图1所示，整体呈三角形，并且在其侧部有两个孔和一个向外凸起的凸块，在人工检测时，操作员会将凸轮夹持固定，然后用扳手对准凸块发力转动，这样一来由于人工扭力难以统一，因此大多通过手感进行判断，容易出现误差，其次人工操作费时费力，测试成本较高；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种方向盘凸轮扭力测试设备。

发明内容

本发明提供了一种方向盘凸轮扭力测试设备，具备的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的现有技术在人工检测时，操作员会将凸轮夹持固定，然后用扳手对准凸块发力转动，这样一来由于人工扭力难以统一，因此大多通过手感进行判断，容易出现误差，其次人工操作费时费力，测试成本较高的问题。

本发明提供如下技术方案：一种方向盘凸轮扭力测试设备，包括用于传送方向盘凸轮的传送组件，所述传送组件侧部安装有支架组件，所述支架组件包括水平检测平台，所述水平检测平台上侧安装有检测机构，所述检测机构包括安装在水平检测平台顶部的第一驱动电机、安装在所述水平检测平台底部的两个固定插柱和转动安装在所述水平检测平台底部的扭转套筒，所述第一驱动电机与所述扭转套筒传动连接，用于对方向盘凸轮的凸块进行扭转。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述固定插柱用于插接方向盘凸轮的插孔，所述第一驱动电机输出轴的底部固定安装有扭力弹簧，所述扭力弹簧的底端外侧套设有覆盖筒，所述扭转套筒固定安装在所述覆盖筒的底部。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述传送组件包括履带传送带和驱动所述履带传送带的传送驱动电机，所述支架组件包括固定支架和滑动支架，所述固定支架安装在所述履带传送带的侧部，所述滑动支架插滑安装在所述固定支架的顶部，所述滑动支架上侧安装有第二驱动电机，所述滑动支架的底侧转动安装有移动柱，所述第二驱动电机的输出轴与所述移动柱固定连接，所述水平检测平台安装在所述移动柱的底部，所述水平检测平台的底部转动安装有支撑柱，所述支撑柱的底部与所述固定支架垂直连接，所述支撑柱与所述移动柱同轴设置。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述滑动支架的内侧固定安装有固定滑条，所述移动柱的外侧开设有升降滑槽，所述升降滑槽设置为曲线滑槽，所述固定滑条的外端与所述升降滑槽滑动卡合。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述固定支架侧部固定安装有脱料尺，所述水平检测平台侧部设置有夹持机构，所述夹持架构包括安装在所述扭转套筒侧部的固定凸块、安装在所述水平检测平台底部的气囊和伸缩在所述固定插柱侧部的活动摩擦块，所述气囊设置为内部有弹性件的密封软质容器，所述水平检测平台内部沿着所述气囊一次设置有第一气管、中心气室和第二气管，所述气囊、所述第一气管、所述中心气室和所述第二气管连通，所述固定插柱内部开设有推柱通道，所述活动摩擦块滑动插接在所述推柱通道内部，所述活动摩擦块与所述推柱通道内壁滑动贴合。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述水平检测平台对方向盘凸轮检测时，若方向盘凸轮通过检测，所述扭转套筒保持自身角度不便，扭力检测结束时，方向盘凸轮与所述检测机构直接脱离。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述水平检测平台对方向盘凸轮检测时，若方向盘未通过检测，所述扭转套筒旋转，所述固定凸块与所述气囊过盈贴合，所述活动摩擦块被气体顶出，所述活动摩擦块对方向盘凸轮夹持，同时所述水平检测平台转动并上移，直至方向盘凸轮被所述脱料尺抵落。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述中心气室内部滑动安装有中心活塞，所述活动摩擦块和所述中心活塞均设置为橡胶块，所述中心活塞与所述中心气室内壁滑动贴合。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述传送组件侧部可拆卸安装有回收箱，用于接收未通过检测的方向盘凸轮。

作为本发明所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备可选方案，其中：所述固定支架和所述滑动支架均设置为L型支架，所述滑动支架和所述固定支架之间安装有复位弹簧，所述支撑柱设置为内部带有弹簧的伸缩柱。

本发明具备以下有益效果：

1、该方向盘凸轮扭力测试设备，通过支架组件和检测机构的配合，方向盘凸轮在传送组件上移动时，检测机构的固定插柱可以对准方向盘凸轮的插孔，同时扭转套筒与方向盘凸轮上的凸块套接，此时第一驱动电机带动扭转套筒转动，若方向盘凸轮通过扭力测试，第一驱动电机对方向盘凸轮产生的扭力被扭力弹簧吸收，因此扭转套筒不会转动，反之若方向盘凸轮未通过扭力测试，凸块发生形变，此时扭转套筒就会发生转动，因此可以做出判断，本方案相较于现有技术，对方向盘凸轮测试的力度统一，且自动化检测，减少人工成本，提高检测结果的准确和测试效率。

2、该方向盘凸轮扭力测试设备，通过在水平检测平台侧部设置夹持机构，当方向盘凸轮未通过检测，扭转套筒发生旋转时，会触发固定凸块与气囊的联动，使得气囊内部气体进入第一气管、中心气室和第二气管中，使得气路中气压发生变化，从而使得活动摩擦块伸出，使得固定插柱可以夹住方向盘凸轮，使得未通过检测的方向盘凸轮与通过检测的产生更大的差别。

3、该方向盘凸轮扭力测试设备，通过在移动柱侧部开设升降滑槽，当移动柱转动，通过升降滑槽和固定滑条的配合，可以使得移动柱转动同时发生上下位移，从而使得被夹持的未通过的方向盘凸轮被移动，从而离开传送组件，直至方向盘凸轮被脱料尺抵落，实现在扭力测试中的自动下料。

附图说明

图1为本发明的方向盘凸轮立体结构示意图。

图2为本发明的整体立体结构示意图。

图3为本发明的测试时立体结构示意图。

图4为本发明的测试前俯视结构示意图。

图5为本发明的测试时俯视结构示意图。

图6为本发明的整体侧视结构示意图。

图7为本发明的整体主视结构示意图。

图8为本发明的部分截面结构示意图。

图9为本发明的升降滑槽轨迹示意图。

图中：100、传送组件；110、履带传送带；120、传送驱动电机；200、支架组件；210、固定支架；220、滑动支架；230、第二驱动电机；240、水平检测平台；250、复位弹簧；260、移动柱；261、升降滑槽；270、固定滑条；280、支撑柱；300、回收箱；400、检测机构；410、固定插柱；420、扭转套筒；430、第一驱动电机；440、覆盖筒；450、扭力弹簧；460、脱料尺；500、夹持机构；510、固定凸块；520、气囊；530、中心气室；540、中心活塞；550、第二气管；560、推柱通道；570、活动摩擦块；580、第一气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例意在促进解决现有技术在人工检测时，操作员会将凸轮夹持固定，然后用扳手对准凸块发力转动，这样一来由于人工扭力难以统一，因此大多通过手感进行判断，容易出现误差，其次人工操作费时费力，测试成本较高的问题，请参阅图1-图9，一种方向盘凸轮扭力测试设备，包括用于传送方向盘凸轮的传送组件100，传送组件100侧部安装有支架组件200，支架组件200包括水平检测平台240，水平检测平台240上侧安装有检测机构400，检测机构400包括安装在水平检测平台240顶部的第一驱动电机430、安装在水平检测平台240底部的两个固定插柱410和转动安装在水平检测平台240底部的扭转套筒420，第一驱动电机430设置为伺服电机，第一驱动电机430与扭转套筒420传动连接，用于对方向盘凸轮的凸块进行扭转。

现有技术对方向盘凸轮机箱内扭力测试，主要通过人工使用扳手扭转凸轮，根据凸轮的变形情况判断其质量是否达标。方向盘凸轮如图1所示，整体呈三角形，并且在其侧部有两个孔和一个向外凸起的凸块，在人工检测时，操作员会将凸轮夹持固定，然后用扳手对准凸块发力转动，这样一来由于人工扭力难以统一，因此大多通过手感进行判断，容易出现误差，其次人工操作费时费力，测试成本较高。本方案具体设置时，见图1，方向盘凸轮整体呈三角形，并且在其侧部有两个孔和一个向外凸起的凸块，固定插柱410用于插接方向盘凸轮的插孔，见图8，第一驱动电机430输出轴的底部固定安装有扭力弹簧450，扭力弹簧450的底端外侧套设有覆盖筒440，扭转套筒420固定安装在覆盖筒440的底部。若方向盘凸轮通过扭力测试，第一驱动电机430对方向盘凸轮产生的扭力被扭力弹簧450吸收，因此扭转套筒420不会转动，反之若方向盘凸轮未通过扭力测试，凸块发生形变，此时扭转套筒420就会发生转动。覆盖筒440用于保护扭力弹簧450不受外界干扰。

本实施例中：第一驱动电机430带动扭转套筒420转动，若方向盘凸轮通过扭力测试，第一驱动电机430对方向盘凸轮产生的扭力被扭力弹簧450吸收，因此扭转套筒420不会转动，反之若方向盘凸轮未通过扭力测试，凸块发生形变，此时扭转套筒420就会发生转动，因此可以做出判断，本方案相较于现有技术，对方向盘凸轮测试的力度统一，且自动化检测，减少人工成本，提高检测结果的准确和测试效率。

实施例2

本实施例意在促进解决检测完成后，需要对未通过的方向盘凸轮剔除的问题，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-图9，传送组件100包括履带传送带110和驱动履带传送带110的传送驱动电机120，支架组件200包括固定支架210和滑动支架220，固定支架210安装在履带传送带110的侧部，滑动支架220插滑安装在固定支架210的顶部，滑动支架220上侧安装有第二驱动电机230，滑动支架220的底侧转动安装有移动柱260，第二驱动电机230的输出轴与移动柱260固定连接，水平检测平台240安装在移动柱260的底部，水平检测平台240的底部转动安装有支撑柱280，支撑柱280的底部与固定支架210垂直连接，支撑柱280与移动柱260同轴设置。

具体设置时，见图2、图3、图4和图6，固定支架210和滑动支架220均设置为L型支架，滑动支架220和固定支架210之间安装有复位弹簧250，支撑柱280设置为内部带有弹簧的伸缩柱。

水平检测平台240侧部设置有夹持机构500，夹持架构包括安装在扭转套筒420侧部的固定凸块510、安装在水平检测平台240底部的气囊520和伸缩在固定插柱410侧部的活动摩擦块570，气囊520设置为内部有弹性件的密封软质容器，具体设置为橡胶气囊，水平检测平台240内部沿着气囊520一次设置有第一气管580、中心气室530和第二气管550，气囊520、第一气管580、中心气室530和第二气管550连通，固定插柱410内部开设有推柱通道560，活动摩擦块570滑动插接在推柱通道560内部，活动摩擦块570与推柱通道560内壁滑动贴合。当方向盘凸轮未通过检测，扭转套筒420发生旋转时，会触发固定凸块510与气囊520的联动，使得气囊520内部气体进入第一气管580、中心气室530和第二气管550中，使得气路中气压发生变化，从而使得活动摩擦块570伸出，使得固定插柱410可以夹住方向盘凸轮。

当方向盘凸轮脱离夹持机构500时，方向盘凸轮插孔内壁会与活动摩擦块570发生摩擦抵触，使得活动摩擦块570回到推柱通道560中，从而使得气路内多余的气体回到气囊520中。

见图8，水平检测平台240对方向盘凸轮检测时，若方向盘未通过检测，扭转套筒420旋转，固定凸块510与气囊520过盈贴合，活动摩擦块570被气体顶出，活动摩擦块570对方向盘凸轮夹持。中心气室530内部滑动安装有中心活塞540，活动摩擦块570和中心活塞540均设置为橡胶块，中心活塞540与中心气室530内壁滑动贴合。

本实施例中：通过在水平检测平台240侧部设置夹持机构500，当方向盘凸轮未通过检测，扭转套筒420发生旋转时，会触发固定凸块510与气囊520的联动，使得气囊520内部气体进入第一气管580、中心气室530和第二气管550中，使得气路中气压发生变化，从而使得活动摩擦块570伸出，使得固定插柱410可以夹住方向盘凸轮，使得未通过检测的方向盘凸轮与通过检测的产生更大的差别。

实施例3

本实施例意在促进解决需要进一步对未通过检测的方向盘凸轮回收的问题，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，方向盘凸轮位于汽车方向盘的关键位置，用于与联动机构连接，因此方向盘凸轮的质量尤为重要，是汽车转向的核心部件，因此方向盘凸轮材质选材优良，具有较高的回收价值，请参阅图1-图9，滑动支架220的内侧固定安装有固定滑条270，移动柱260的外侧开设有升降滑槽261，见图9，升降滑槽261设置为曲线滑槽，固定滑条270的外端与升降滑槽261滑动卡合。

固定支架210侧部固定安装有脱料尺460，脱料尺460设置为边缘平滑的弧形尺，用于实现对未通过方向盘凸轮的自动下料。

水平检测平台240对方向盘凸轮检测时，若方向盘凸轮通过检测，扭转套筒420保持自身角度不便，扭力检测结束时，方向盘凸轮与检测机构400直接脱离。

水平检测平台240对方向盘凸轮检测时，若方向盘未通过检测，扭转套筒420旋转，固定凸块510与气囊520过盈贴合，活动摩擦块570被气体顶出，活动摩擦块570对方向盘凸轮夹持，同时水平检测平台240转动并上移，在水平检测平台240上移过程中，水平检测平台240发生转动，见图4和图5，直至方向盘凸轮与脱料尺460接触，并在持续上升过程中被脱料尺460抵落。

通过脱料尺460的设置，实现了对未通过水平检测的方向盘凸轮的自动下料功能，减少了人工干预和误操作的可能性。

传送组件100侧部通过螺栓可拆卸安装有回收箱300，用于接收未通过检测的方向盘凸轮，实现了对未通过检测的方向盘凸轮的回收功能，方便了后续的处理和利用。

本实施例中：通过在移动柱260侧部开设升降滑槽261，当移动柱260转动，通过升降滑槽261和固定滑条270的配合，可以使得移动柱260转动同时发生上下位移，从而使得被夹持的未通过的方向盘凸轮被移动，从而离开传送组件100，直至方向盘凸轮被脱料尺460抵落，实现在扭力测试中的自动下料。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种方向盘凸轮扭力测试设备，包括用于传送方向盘凸轮的传送组件（100），其特征在于：所述传送组件（100）侧部安装有支架组件（200），所述支架组件（200）包括水平检测平台（240），所述水平检测平台（240）上侧安装有检测机构（400），所述检测机构（400）包括安装在水平检测平台（240）顶部的第一驱动电机（430）、安装在所述水平检测平台（240）底部的两个固定插柱（410）和转动安装在所述水平检测平台（240）底部的扭转套筒（420），所述第一驱动电机（430）与所述扭转套筒（420）传动连接，用于对方向盘凸轮的凸块进行扭转；

所述传送组件（100）包括履带传送带（110）和驱动所述履带传送带（110）的传送驱动电机（120），所述支架组件（200）包括固定支架（210）和滑动支架（220），所述固定支架（210）安装在所述履带传送带（110）的侧部，所述滑动支架（220）插滑安装在所述固定支架（210）的顶部，所述滑动支架（220）上侧安装有第二驱动电机（230），所述滑动支架（220）的底侧转动安装有移动柱（260），所述第二驱动电机（230）的输出轴与所述移动柱（260）固定连接，所述水平检测平台（240）安装在所述移动柱（260）的底部，所述水平检测平台（240）的底部转动安装有支撑柱（280），所述支撑柱（280）的底部与所述固定支架（210）垂直连接，所述支撑柱（280）与所述移动柱（260）同轴设置；

所述滑动支架（220）的内侧固定安装有固定滑条（270），所述移动柱（260）的外侧开设有升降滑槽（261），所述升降滑槽（261）设置为曲线滑槽，所述固定滑条（270）的外端与所述升降滑槽（261）滑动卡合；

所述固定支架（210）侧部固定安装有脱料尺（460），所述水平检测平台（240）侧部设置有夹持机构（500），所述夹持机构（500）包括安装在所述扭转套筒（420）侧部的固定凸块（510）、安装在所述水平检测平台（240）底部的气囊（520）和伸缩在所述固定插柱（410）侧部的活动摩擦块（570），所述气囊（520）设置为内部有弹性件的密封软质容器，所述水平检测平台（240）内部沿着所述气囊（520）一次设置有第一气管（580）、中心气室（530）和第二气管（550），所述气囊（520）、所述第一气管（580）、所述中心气室（530）和所述第二气管（550）连通，所述固定插柱（410）内部开设有推柱通道（560），所述活动摩擦块（570）滑动插接在所述推柱通道（560）内部，所述活动摩擦块（570）与所述推柱通道（560）内壁滑动贴合；

所述水平检测平台（240）对方向盘凸轮检测时，若方向盘凸轮通过检测，所述扭转套筒（420）保持自身角度不变，扭力检测结束时，方向盘凸轮与所述检测机构（400）直接脱离；

所述水平检测平台（240）对方向盘凸轮检测时，若方向盘未通过检测，所述扭转套筒（420）旋转，所述固定凸块（510）与所述气囊（520）过盈贴合，所述活动摩擦块（570）被气体顶出，所述活动摩擦块（570）对方向盘凸轮夹持，同时所述水平检测平台（240）转动并上移，直至方向盘凸轮被所述脱料尺（460）抵落。

2.根据权利要求1所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备，其特征在于：所述固定插柱（410）用于插接方向盘凸轮的插孔，所述第一驱动电机（430）输出轴的底部固定安装有扭力弹簧（450），所述扭力弹簧（450）的底端外侧套设有覆盖筒（440），所述扭转套筒（420）固定安装在所述覆盖筒（440）的底部。

3.根据权利要求1所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备，其特征在于：所述中心气室（530）内部滑动安装有中心活塞（540），所述活动摩擦块（570）和所述中心活塞（540）均设置为橡胶块，所述中心活塞（540）与所述中心气室（530）内壁滑动贴合。

4.根据权利要求1所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备，其特征在于：所述传送组件（100）侧部可拆卸安装有回收箱（300），用于接收未通过检测的方向盘凸轮。

5.根据权利要求1所述的一种方向盘凸轮扭力测试设备，其特征在于：所述固定支架（210）和所述滑动支架（220）均设置为L型支架，所述滑动支架（220）和所述固定支架（210）之间安装有复位弹簧（250），所述支撑柱（280）设置为内部带有弹簧的伸缩柱。