CN207074118U - 一种白车身弯曲扭转刚度试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种白车身弯曲扭转刚度试验台，包括铁地板(1)、风窗门洞位移测量装置(6)、可拆卸的安装于铁地板(1)上的弯曲加载系统(100)和扭转加载系统(300)，其特征在于：所述风窗门洞位移测量装置(6)包括第一锁紧块(9a)、第二锁紧块(9b)、第二位移传感器(10)和刚性拉线(11)，所述第一锁紧块(9a)和所述第二锁紧块(9b)与风窗门洞固定连接，所述第二位移传感器(10)与所述第一锁紧块(9a)固定连接，所述刚性拉线(11)一端与第二锁紧块(9b)相连，另一端与所述第二位移传感器(10)相连。该风窗门洞位移测量装置(6)结构简单、安装方便、通用性强。

Description

一种白车身弯曲扭转刚度试验台

技术领域

本实用新型涉及车辆检测技术，尤其是一种白车身弯曲扭转刚度试验台。

背景技术

汽车白车身(body in white)又叫车身本体，是指车身结构件及覆盖件的总成，包括车顶盖、翼子板、发动机盖、行李箱盖和车门，但不包括附件及装饰件的未涂漆的车身。弯曲刚度和扭转刚度是白车身结构的重要性能之一，是白车身整体性能的体现，轿车关键性指标中的NHV性能与车身的刚度特性紧密相关。其中，测试风窗门洞的变形量是整个刚度试验相当重要的一部分。然而，安装布置其位移传感器却是一个难点，现有的位移测量装置往往结构复杂，且安装困难，比如公布号为CN 102455175 A所述的自适应动态位移测量装置其构件数较多，调整、组装均不方便，且制造成本高，而且，其通过螺杆来加长长度，加长长度有限，通用性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种白车身弯曲扭转刚度试验台，其风窗门洞的位移测量装置结构简单、安装方便且通用性强。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种白车身弯曲扭转刚度试验台，包括铁地板、风窗门洞位移测量装置、可拆卸的安装于铁地板上的弯曲加载系统和扭转加载系统，其特征在于：所述风窗门洞位移测量装置包括第一锁紧块、第二锁紧块、第二位移传感器和刚性拉线，所述第一锁紧块和所述第二锁紧块与风窗门洞固定连接，所述第二位移传感器与所述第一锁紧块固定连接，所述刚性拉线一端与第二锁紧块相连，另一端与所述第二位移传感器相连。

此外，本实用新型还包括如下附属技术方案：

所述风窗门洞位移测量装置包括第一连接块，所述第二位移传感器通过所述第一连接块与所述第一锁紧块固定连接。

所述第二位移传感器包括顶针尾部，所述刚性拉线与所述顶针尾部相连。

所述第一锁紧块开设有固定槽和与所述固定槽相通的螺纹孔，所述固定槽与风窗门洞钣金嵌合。

所述第一锁紧块与所述第二锁紧块结构相同。

所述白车身弯曲扭转刚度试验台包括车底位移测量装置，所述车底位移测量装置包括第一位移传感器以及与第一位移传感器相连的测量头，所述测量头头部设有圆形镜面和磁性钢珠，所述磁性钢珠设置于圆形镜面上，并带有磁性。

所述车底位移测量装置包括底座和与所述底座相连的支撑组件，所述支撑组件与所述第一位移传感器相连，且高度可调，所述底座为磁性表座。

所述弯曲加载系统有两组，分别布置于所述铁地板中部与白车身前后车门对应的位置，其包括弯曲施力杆系，所述弯曲施力杆系包括施力矩形管，所述施力矩形管为刚度高的空心矩形管。

所述弯曲加载系统包括弯曲载荷加载装置，所述弯曲载荷加载装置连接于所述弯曲施力杆系两侧，其包括：可拆卸的安装于所述铁地板上的加载体和安装于加载体内的伺服电缸。

所述扭转加载系统包括加载丝杠、第二力传感器、连接加载丝杠和第二力传感器的法兰机构以及限制加载丝杠上下位置的限位机构，所述法兰机构包括与第二力传感器相连的上法兰和与加载丝杠相连的下法兰，所述上法兰和所述下法兰通过螺纹连接。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

1.本实用新型的风窗门洞位移测量装置构件数少，组装方便，成本低廉；

2.本实用新型的风窗门洞位移测量装置采用刚性拉线，其长度可按需调整或更换，通用性强，且其本身较细，在四个对角均需测试时，可方便的相互避开而不发生干涉；

3.车底部位移传感器顶针头部设置有圆形镜面平面和磁性钢珠，在目标点上吸附磁性钢珠，然后与测量头的圆形镜面平面相接触，当车身在弯曲、扭转时，目标点无论随车身如何偏移，其竖直向位移都会落在圆形镜面平面内。从而得到精准、可靠的试验数据。

4.弯曲加载装置采用电缸安装于加载体内的结构，可有效节约空间，限位机构可以有效避免加载丝杠过位移脱落或者顶死的现象，法兰机构方便力传感器的装拆，防止传感器线缆绞线致使信号接触不良甚至内部导线断裂。

附图说明

图1是本实用新型白车身弯曲扭转刚度试验台的结构示意图。

图2是本实用新型扭转加载系统的结构示意图。

图3是本实用新型扭转加载系统部分机构的结构示意图。

图4是本实用新型扭转载荷加载装置的装配图。

图5是本实用新型扭转载荷加载装置的局部结构示意图。

图6是本实用新型扭转载荷加载装置的立体示意图。

图7是本实用新型弯曲加载系统的结构示意图。

图8是本实用新型撑杆的结构示意图。

图9是本实用新型后悬约束系统的结构示意图。

图10是本实用新型车底位移测量装置的结构示意图。

图11是本实用新型车底位移测量装置中测量头和磁性钢珠的结构示意图。

图12是本实用新型风窗门洞位移测量装置的结构示意图。

图13是本实用新型风窗门洞位移测量装置中第二连接块的结构示意图。

图14是本实用新型风窗门洞位移测量装置第一锁紧块的主视图和剖视图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本实用新型技术方案作进一步非限制性的详细说明。

如图1所示：本实用新型所述的白车身弯曲扭转刚度试验台包括：铁地板1、扭转加载系统300、弯曲加载系统100、后悬约束系统400和传感器测量系统200。铁地板1表面纵横分布有T型槽，并配备有压板螺栓螺母，扭转加载系统300、弯曲加载系统100、后悬约束系统400和传感器测量系统200均可通过压板螺栓螺母可拆卸的与铁地板1相连接，从而可以调整各系统的相对位置，使得该设备适用于多种不同车型的白车身的刚度试验。扭转加载系统300设置于铁地板1 前部，用于约束白车身前部并可对其施加扭转载荷；弯曲加载系统100设置于铁地板1中部与白车身前后车门相应的位置，其用于对白车身施加弯曲载荷；后悬约束系统400设置于铁地板1后部用于约束白车身后部，传感器测量系统 200用于对白车身目标点进行测量，其包括用于对车底目标点进行测量的车底位移测量装置5和对风窗门洞目标点进行测量的风窗门洞位移测量装置6。

如图2至图6所示，扭转加载系统300包括可拆卸的连接于铁地板1上的支撑座21、横梁22、约束装置23和扭转载荷加载装置28。横梁22下方焊接有由方管焊制成的倒三角形的加强件22a，该加强件22a可以提高横梁22的强度，减少其变形。横梁22中部通过转轴24与支撑座21相连，横梁22可绕转轴24 转动。横梁22上方左右两侧均设置有一个工字型滑轨39和配套连接在工字型滑轨39上的滑套40，在两侧的滑套40上均安装有约束装置23。约束装置23 包括用于约束白车身前部的前约束连接头26和调节装置25，调节装置25包括两端设置有正反螺纹的调节杆25a、第一关节轴承27a和第二关节轴承27b，调节杆25a一头通过第一关节轴承27a与前约束连接头26相连，另一头通过第二关节轴承27b与第一滑套40相连，正反螺纹的设置可以方便高度的调节。其中一个约束装置23上还设置有倾斜的支撑装置52，该支撑装置52包括两端设有正反螺纹的支撑杆52a，支撑杆52a一端通过第四关节轴承与安装于约束装置 23中部的安装座46相连，另一端通过第五关节轴承52c与安装在工字型滑轨 39上的第二滑套41相连，通过调节支撑装置52a，可以调整约束装置23的角度，并对约束装置23起支撑作用，在调整到合适位置时，第二滑套41可用螺丝紧固在滑座39上。横梁22两侧的约束装置23可通过第一滑套40调节位置，第一滑套40上开设有贯通的螺纹孔，可以安装螺栓固定位置；同样的，第二滑套也可采用相同的方法固定位置。横梁22侧面还设有刻度尺49，以便记忆最佳的位置。扭转载荷加载装置28设置于横梁22两侧的下方位置，其用于对横梁 22施加载荷，使其发生偏转，从而使白车身发生扭转。扭转载荷加载装置28包括驱动部件29、传动系统30和加载丝杠31，驱动部件29包括伺服电机32和与之相连的减速机33，传动系统30包括传动轴34、主动齿轮35和从动齿轮36，伺服电机32通过减速机33驱动传动轴34转动，传动轴34与主动齿轮35相连并驱动其转动，主动齿轮35与从动齿轮36啮合传动，从动齿轮36中间设置有与加载丝杠31相配合的螺纹副，并通过该螺纹副与加载丝杠31相连接。从动齿轮36旋转时，加载丝杠31即做上下升降运动。为防止加载丝杠31发生转动，在加载丝杠31上开设有滑动槽50，在固定座42上用螺栓连接有固定键51，所述固定键51一端伸入滑动槽50内，从而限制加载丝杠31的旋转。为防止加载丝杠31出现过位移脱落或顶死等现象，在固定座42上靠近加载丝杠31的位置设置有限位机构70，限位机构70由上限位开关70a、下限位开关70c和安装上、下限位开关70a、70c的支架70b组成，通过上、下限位开关70a、70c可以限制加载丝杠31在正常范围内运动。驱动部件29、传动系统30和加载丝杠31均安装于固定座42上，加载丝杠31上端通过法兰机构69连接有第二力传感器43，法兰机构69包括通过螺纹连接的上法兰69a和下法兰69b，上法兰69a与第二力传感器43螺纹连接，下法兰69b与加载丝杠31螺纹连接，该法兰机构可以方便第二力传感器43的拆装，防止拆装过程中传感器线缆绞线致使信号接触不良甚至内部导线断裂等问题。第二力传感器43上端连接有吊环44，横梁22两侧下方设置有挂钩45，吊环44与挂钩45相连，扭转载荷加载装置28通过挂钩 45对横梁22施力。

如图7所示，弯曲加载系统100包括弯曲施力杆系2和弯曲载荷加载装置80，弯曲施力杆系2包括施力矩形管3和安装在施力矩形管3上的模拟加载块4，模拟加载块4数量为两个，用于模拟车座并设置于车座对应的位置。施力矩形管3 采用强度高的矩形管，重量轻，刚度高。弯曲载荷加载装置80连接于弯曲施力杆系2两侧，其包括可拆卸的安装于铁地板1上的加载体13、安装于加载体13 内的伺服电缸14、与施力矩形管3相连的传力丝杠15、与所述伺服电缸14轴相连的第一力传感器16以及与所述第一力传感器16和所述传力丝杠15相连的连接件17。伺服电缸14带动传力丝杠15做升降运动，从而带动弯曲施力杆系 2做升降运动，达到对白车身施加弯曲载荷的效果。

如图8所示，弯曲加载系统100进行弯曲刚度试验时，还需要使用撑杆48，将撑杆48布置在横梁22左右两侧的正下方，使撑杆48撑住横梁22的左右两侧，防止其发生扭转，撑杆48包括螺纹杆48a和与之配合的螺纹套筒48b，从而可以调节其支撑高度。

如图9所示，后悬约束系统400包括后约束连接头37、高度调节机构38，所述高度调节机构38与所述后约束连接头37通过第三关节轴承47相连，高度调节机构38可以调节后约束连接头37的高度，其通过螺纹传动的方式进行升降，其上设置有旋转手柄38a增加力臂，方便调节高度。后悬约束系统400一般有两组，分别约束支撑白车身后部的左右两侧。

如图10和图11所示，车底位移测量装置5包括底座19、和底座19相连的支撑组件20、第一位移传感器7和与第一位移传感器7测量顶针相连接的测量头8。底座19为磁性表座，可方便的与铁地板1固定或拆卸。支撑组件20包括第一圆管20a、圆管连接件20b和第二圆管20c。圆管连接件20b设有两个平行设置的通孔用于安装第一圆管20a和第二圆管20c，第一圆管20a和第二圆管 20c通过螺栓固定于圆管连接件20b，松开螺栓，即可调节高度。第一圆管20a 底部与底座19相连，第二圆管20c顶部第一位移传感器7相连。测量头8头部设置有圆形镜面8a，圆形镜面8a的直径比第一位移传感器7的测量端直径大。在圆形镜面8a表面还设置有磁性钢珠18，磁性钢珠18带有磁性。测量时，磁性钢珠18吸附于目标点，圆形镜面8a与磁性钢珠18相抵。无论目标点随着白车身的弯曲扭转如何偏移，其竖直方向的位移量都会落在圆形镜面8a内，从而得到精准、真实的实验数据。车底的目标点往往有多个，可以方便的使用多套车底位移测量装置5进行测量。

如图12至图14所示，风窗门洞位移测量装置6包括第一锁紧块9a、第二锁紧块9b、第二位移传感器10、刚性拉线11、第一连接块12、第二连接块62和第三连接块63，第二位移传感器10通过第一连接块12与第一锁紧块9a相连，刚性拉线11一端通过第三连接块63与第二锁紧块9b相连，另一端通过第二连接块62与第二位移传感器10的顶针尾部10b相连。第三连接块63开设有安装刚性拉线11的第一安装孔65和与第一安装孔65相通的螺纹孔64，将刚性拉线 11装入第一安装孔65内然后用螺丝锁紧即可固定，旋松螺丝后可以调节刚性拉线11的长度；第二连接块62开设有安装顶针尾部10b的第二安装孔66和安装刚性拉线11的第三安装孔67，第二连接块62的两侧壁分别开有与第二安装孔 66和第三安装孔67相通的螺纹孔(图中仅示出一侧的螺纹孔68)，通过旋紧螺丝可以将顶针尾部10b和刚性拉线11固定住，同理，将顶针头部10a与刚性拉线11固定住也可以达到同样的测试效果。第一锁紧块9a表面开设有固定槽60，顶部还开设有与固定槽60相通的螺纹孔61。使用时，将白车身风窗门洞处的钣金件嵌入固定槽60内，然后在螺纹孔61内锁上螺栓，顶紧即可。优选的，第一锁紧块9a和第二锁紧块9b采用相同结构。第一锁紧块9a和第二锁紧块9b 分别锁紧在风窗门洞的对角处。该风窗门洞位移测量装置6往往需要多组同时使用，比如测试风窗门洞的对角变形时，需将两组风窗门洞位移测量装置6交叉布置，由于刚性拉线11直径小，因此交叉处可轻易避开，不会产生干涉，另外刚性拉线11长度可调且可以方便的更换不同的长度，使之可以胜任多种不同的白车身风窗门洞测试。

本实用新型的白车身弯曲扭转刚度试验台，既可以进行扭转刚度测试，也可以进行弯曲刚度测试。通过设置含有圆形镜面平面的测量头和磁性钢珠，使得在测试车底部的变形时可以得到更为精准可靠的数据；采用位移传感器加刚性拉线的方式测量风窗门洞的变形，具有精度高、安装方便的优点，且适应性广，满足不同车型的车身检测。此外，本实用新型多处采用关节轴承，白车身在测试过程中受到的约束少，更便于其车身变形量的自由释放；测试过程中，通过伺服电机、伺服电缸、传感器等传回的数据，使得整个实验过程都在计算机控制系统的控制下进行，更加直观、操作简便，自动化和智能化程度高。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种白车身弯曲扭转刚度试验台，包括铁地板(1)、风窗门洞位移测量装置(6)，其特征在于：所述风窗门洞位移测量装置(6)包括第一锁紧块(9a)、第二锁紧块(9b)、第二位移传感器(10)和刚性拉线(11)，所述第一锁紧块(9a)和所述第二锁紧块(9b)与风窗门洞固定连接，所述第二位移传感器(10)与所述第一锁紧块(9a)固定连接，所述刚性拉线(11)一端与第二锁紧块(9b)相连，另一端与所述第二位移传感器(10)相连。

2.按照权利要求1所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：所述风窗门洞位移测量装置(6)包括第一连接块(12)，所述第二位移传感器(10)通过所述第一连接块(12)与所述第一锁紧块(9a)固定连接。

3.按照权利要求1所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：所述第二位移传感器(10)包括顶针尾部(10b)，所述刚性拉线(11)与所述顶针尾部(10b)相连。

4.按照权利要求1所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：所述第一锁紧块(9a)开设有固定槽(60)和与所述固定槽(60)相通的螺纹孔(61)，所述固定槽(60)与风窗门洞钣金嵌合。

5.按照权利要求1所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：所述第一锁紧块(9a)与所述第二锁紧块(9b)结构相同。

6.按照权利要求1所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：所述白车身弯曲扭转刚度试验台包括车底位移测量装置(5)，所述车底位移测量装置(5)包括第一位移传感器(7)以及与第一位移传感器(7)相连的测量头(8)，所述测量头(8)头部设有圆形镜面(8a)和磁性钢珠(18)，所述磁性钢珠(18)设置于圆形镜面(8a)上，并带有磁性。

7.按照权利要求6所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：所述车底位移测量装置(5)包括底座(19)和与所述底座(19)相连的支撑组件(20)，所述支撑组件(20)与所述第一位移传感器(7)相连，且高度可调，所述底座(19)为磁性表座。

8.按照权利要求1所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：其还包括弯曲加载系统(100)，所述弯曲加载系统(100)有两组，分别布置于所述铁地板(1)中部与白车身前后车门对应的位置，其包括弯曲施力杆系(2)，所述弯曲施力杆系(2)包括施力矩形管(3)，所述施力矩形管(3)为刚度高的空心矩形管。

9.按照权利要求8所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：所述弯曲加载系统(100)包括弯曲载荷加载装置(80)，所述弯曲载荷加载装置(80)连接于所述弯曲施力杆系(2)两侧，其包括：可拆卸的安装于所述铁地板(1)上的加载体(13)、安装于加载体(13)内的伺服电缸(14)以及和所述伺服电缸(14)相连的第一力传感器(16)。

10.按照权利要求1所述白车身弯曲扭转刚度试验台，其特征在于：其还包括扭转加载系统(300)，所述扭转加载系统(300)包括加载丝杠(31)、第二力传感器(43)、连接加载丝杠(31)和第二力传感器(43)的法兰机构(69)以及限制加载丝杠(31)上下位置的限位机构(70)，所述法兰机构(69)包括与第二力传感器(43)相连的上法兰(69a)和与加载丝杠(31)相连的下法兰(69b)，所述上法兰(69a)和所述下法兰(69b)通过螺纹连接。