CN207502142U - 发泡震动检测工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发泡震动检测工装，包括：震动机；震动台面，设于震动机上；震动机构，包括支撑立柱和震动架，震动架包括高度调整板、连杆组件、震动板和压头，高度调整板装配于支撑立柱上，震动板通过连杆组件联接于高度调整板；压头装配于震动板的底部且位于震动台面的上方；提升机构，包括设于支撑立柱上的提升机和连接于提升机与震动板的提拉索；位移检测组件，包括基准梁和位移传感器，基准梁架设于震动机上且位于震动板的上方，位移传感器设于基准梁与震动板之间；加速度传感器，设于震动板上。本实用新型利用震动机构，对震动板及其上的负载增加了垂直方向的定位，确保震动保持在垂直方向上，不会发生偏移。

Description

发泡震动检测工装

技术领域

本实用新型涉及一种发泡震动检测工装，特别涉及一种用于汽车座椅的发泡震动检测工装及其应用。

背景技术

汽车工业的快速发展，促进了汽车及其零部件生产的规范化运行，国家、行业和企业为此制定了各项试验标准，以检验汽车及其零部件的质量和运行可靠性。其中，座椅作为车辆内部重要的零部件，是人们对汽车舒适性的评价基准之一，更是人们实施驾乘功能的基础保障体，在行驶中要承受来自于汽车外部和内部的随机复杂载荷，尤其是汽车起步或紧急制动时。

座椅发泡作为汽车上与乘员直接接触的部件，其承载、抗震能力直接影响座椅的安全性和乘员的乘坐体验，是决定座椅是否符合标准的主要因素。

然而，目前还没有一套针对座椅发泡的震动检测工装，发泡质量难以得到客观的保障。

实用新型内容

鉴于上述现有技术中存在或潜在的不足之处，本实用新型提供了一种发泡震动检测工装，能够高效、稳定地检测发泡质量。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种发泡震动检测工装，包括：

震动机；

用于安置发泡试样的震动台面，设于所述震动机上；

震动机构，包括支撑立柱和震动架，所述震动架包括高度调整板、连杆组件、震动板和压头，所述高度调整板装配于所述支撑立柱上，所述震动板通过所述连杆组件联接于所述高度调整板且可相对于所述高度调整板做竖向往返运动；所述压头装配于所述震动板的底部且位于所述震动台面的上方；

提升机构，包括设于所述支撑立柱上的提升机和连接于所述提升机与所述震动板的提拉索；

位移检测组件，包括基准梁和位移传感器，所述基准梁架设于所述震动机上且位于所述震动板的上方，所述位移传感器设于所述基准梁与所述震动板之间；以及

加速度传感器，设于所述震动板上。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，所述高度调整板的两侧分别滑设于可调轨道中，所述可调轨道装配于所述支撑立柱上，所述高度调整板与所述可调轨道之间设有定位夹具。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，连杆组件包括多根定距杆，所述定距杆的两端分别通过转动副联接于所述高度调整板和所述震动板。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，多根所述定距杆至少排布于不同高度且相互平行的两个平面内，且每个平面内至少排布有两根所述定距杆，每个平面内的两根定距杆之间连接有斜拉杆，所述斜拉杆的端部连接于对应的所述定距杆端部的所述转动副。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，至少一所述定距杆上设有水平仪。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，所述震动板上可拆卸安装有配重块。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，所述压头通过万向联轴器连接于所述震动板的底部。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，所述支撑立柱上设有横轨，所述横轨上滑设有滑块，所述提升机安装于所述滑块上。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，所述位移传感器为电感式传感器。

本实用新型发泡震动检测工装进一步的改进在于，所述震动台面上设有排气孔。

本实用新型由于采用上述技术方案，使其就有以下有益效果：

1)利用震动机构，对震动板及其上的负载(配重块)增加了垂直方向的定位，确保震动保持在垂直方向上，不会发生偏移；

2)震动台面上增加了排气孔，确保了震动时发泡中的气体可以有效排出；

3)采用加速度传感器和位移传感器，可以采用两种方法进行发泡震动性能的测试；同时，检测数据增加了自动数据采集功能，可以自动获取特征点数据；

4)通过改变震动板上的配置块的重量可以调节负载大小；

5)负载与测试压头采用万向联轴器进行连接，增加压头的适配性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的发泡震动检测工装的整体装配结构的立体示图。

图2为本实用新型实施例的发泡震动检测工装的整体装配结构的侧面示图。

图3为本实用新型实施例的发泡震动检测工装的部分分解示图。

图4为本实用新型实施例的发泡震动检测工装中的震动机构的结构示图。

图5为本实用新型实施例的发泡震动检测工装中的震动机构的分解示图。

图6为本实用新型实施例的发泡震动检测工装中的震动机构的运作原理示图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

首先，参阅图1～3所示，显示了本实用新型的实施例的发泡震动检测工装的整体结构，本实施例中的发泡震动检测工装主要由震动机11、震动机构12、提升机构13、位移检测组件14和加速度传感器15五部分组成。

震动机11设置在工作场地的地面上，本实施例中的震动机的外形呈一矩形箱体形状，该震动机11的底部四角设有地脚板111，地脚板111可通过螺丝或螺栓等紧固件固定在地面上，将震动机11牢固在地面上。

震动机11的顶部呈一水平平面，在该水平平面上放置有一震动台面112，试样113放置于该震动台面112上，震动机11震动时带动该震动台面112及其上的试样113一起震动，模拟运行中汽车的震动。其中，震动台面112上设有排气孔，确保了震动时发泡试样中的气体可以有效排出。

震动机构12主要由支撑立柱121和震动架122两部分构成，震动架122进一步包括高度调整板123、连杆组件124、震动板125和压头126。其中，高度调整板123可拆卸地装配于支撑立柱121上，如在高度调整板和支撑立柱上对应开设装配孔以配合螺栓、螺母进行两者的可拆卸装配，进一步地，可通过在支撑立柱的高度方向上开设成排的多个装配孔来供高度调整板上的装配孔进行选择，就可以实现高度调整板在竖向高度上的位置调整，当选择支撑立柱的较低位置的装配孔来进行装配时，高度调整板的定位高度较低，反之，当选择支撑立柱的较高位置的装配孔来进行装配时，高度调整板的定位高度较高。

作为本实用新型的较佳实施方式，配合图1～4所示，可在高度调整板123的两侧分别设有可调轨道127，且使高度调整板123通过两侧的两可调轨道127高度可调地装配于支撑立柱121上，并且在高度调整板123与可调轨道127之间设置有定位夹具120，可以快速对高度调整到位的高度调整板123进行定位，该定位夹具120采用快速夹具，快速夹具为现有技术，是根据平面四杆机构中双摇杆机构的原理来设计，其基本结构是由连杆、机架及两连架杆等四构件组成，当连杆与连架杆的两铰接点和其中一连架杆与机架的铰接点，三点同在一直线时，机构处于死点位置，这时，被压紧的工件，无论有多大的反力(除玻坏性反力)，也无法使压头松开，这就是机械力学中的死点夹紧原理。

在该实施方式中，支撑立柱121采用竖立的工字钢，腹板位于中间，翼板位于两侧，底部固定有一固定板1211，该固定板1211的作用相当于地脚板，通过螺丝或螺栓等紧固件固定在工作场地的地面上，将支撑立柱121牢固在地面上，并保持支撑立柱121的竖直。在支撑立柱121的两侧翼板上对位开设有一排第一装配孔，该排第一装配孔沿着支撑立柱121的高度方向等间距布置。两可调轨道127均为竖向轨道，可采用钢板或钢块，该可调轨道127的第一部分贴合于支撑立柱121的翼板的外侧且开设有对应于第一装配孔的第二装配孔，再采用螺栓和螺母将对应的第一装配孔和第二装配孔固定在一起，从而将可调轨道127固定在支撑立柱121上。在设置第一装配孔和第二装配孔时，第一装配孔的排布总长可大于第二装配孔的排布总长，这样，可适当调整可调轨道于支撑立柱上的装配高度。可调轨道127的第二部分延伸至支撑立柱的翼板的外侧并与内侧形成竖向轨道槽，该竖向轨道槽贯通可调轨道的底部和顶部，为上下贯通的贯槽，高度调整板123呈矩形板状，两侧竖直并卡设于对应的竖向轨道槽中，同时可沿该竖向轨道槽竖向滑动，以实现高度调整板123的竖向高度可调。在使用时，先将两侧的两条可调轨道127采用螺栓固定在支撑立柱的翼板上；然后，将高度调整板由可调轨道127的竖向轨道槽的底部或顶部插入竖向轨道槽中，将高度调整板沿竖向轨道槽移动至适当位置后，利用定位夹具120将高度调整板123与可调轨道127进行快速固定。

配合图4～6所示，震动板125通过连杆组件124联接于高度调整板123的前侧，且在连杆组件124的作用下，震动板125可相对于高度调整板123做竖向往返运动，压头126装配于震动板125的底部且位于震动台面112的上方，在震动检测时，压头126作为负载，压在震动台面112上的发泡试样113上。

连杆组件124进一步包括多根定距杆1241，每根定距杆1241的两端分别通过一转动副1240可转动地联接于高度调整板123和震动板125。配合图4所示，该转动副1240为仅允许竖向转动的转动副，由基座和连杆支架两部分组成，基座呈U型，封闭侧采用螺栓连接或焊接方式固定在对应的高度调整板或震动板上，连杆支架固定于定距杆的端部并插设于U型基座的开口侧，并且连杆支架插入U型基座内的那部分与U型基座之间采用枢轴可转动联接，以使连杆支架及定距杆可绕U型基座在竖向方向上进行转动。由于连杆组件124与高度可调板123以及连杆组件124与震动板125均仅可在竖向方向上相对转动，震动板125在其自身重力和下方压头126的向下拉力的作用下，始终保持竖直状态。

其中，多根定距杆1241至少排布于不同高度且相互平行的两个平面内，且每个平面内至少排布有两根定距杆1241，每个平面内的两根定距杆1241之间连接有斜拉杆1242，该斜拉杆1242的端部连接于对应的定距杆1241端部的连杆支架。配合图4和图5所示，本实施例中共有四根定距杆1241，四根定距杆1241的长度相同，且该四根定距杆1241相互平行地联接在高度调整板123与震动板125之间，高度调整板123和震动板125的外形均为矩形，且外径大小相近，四根定距杆1241两两位于同一水平面上，该两个水平面分别位于震动板125和高度调整板123的上沿和下沿处，即四根定距杆1241分别联接于高度调整板123和震动板125的四个顶角位置，呈矩形阵列布设。位于上方的两根定距杆之间连接有一斜拉杆1242，该斜拉杆1242斜向连接于两根定距杆之间，斜拉杆的第一端连接于其中之一定距杆的与震动板125相联接的连杆支架，斜拉杆的第二端连接于其中之另一定距杆的与高度调整板123相联接的连杆支架。同样的，位于下方的两根定距杆之间也连接有一斜拉杆1242，该斜拉杆1242斜向连接于两根定距杆之间；不同的是：该斜拉杆的第一端连接于其中之一定距杆的与高度调整板123相联接的连杆支架，斜拉杆的第二端连接于其中之另一定距杆的与震动板125相联接的连杆支架，即上下两根斜拉杆的倾斜方向正好相反。如此设计的连杆组件14可以更好地保证震动板125在震动过程中能够保持在竖直方向上，不会发生偏移，从而保证压头126也能始终保持垂直压在发泡试样上，减少测试干扰，提高测试精度。

进一步地，在多根定距杆1421中的至少一根定距杆1421上设有一水平仪147。在震动板125的前后两侧均可设置配重块128，以改变负载的大小。在本实施例中，配合图4和图5所示，在震动板125的中心开孔，在开孔中插入一插杆1251，该插杆1251水平设置且两端均延伸出震动板的中心开孔，配重块128的中心开孔并套设在插杆1251上，进而将配重块安装在震动板125上，在插杆1251上可设置多块配重块128，配重块128的数量越多，则负载越大，根据测试要求可以改变负载大小。为了防止负载128在震动板125震动的过程中扰动、甚至掉落，震动板125上的插杆1251可设置成螺杆，在配重块128安装至螺杆上后，自螺杆的端部拧入螺母或内螺纹套筒，直至螺母或内螺纹套筒贴至配重块128的表面，将配重块128禁锢在震动板125上。

另外，在本实施例中，压头126通过万向联轴器129连接于震动板125的底部。其中，万向联轴器129利用其机构的特点，使两轴不在同一轴线，存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。因此，万向联轴器最大的特点是：其结构有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高。不同结构型式下万向联轴器两轴线夹角不相同，一般在5°～45°之间。因此，通过采用万象联轴器129来连接压头126和震动板125，可提供两者之间的角向补偿能力，适配压头126压在柔性材质的发泡上时所产生的些许角度变化，还能够对工装起到保护作用。进一步地，万向联轴器129配合一安装座1291安装在震动板125的底部。

再参阅图1所示，提升机构13包括设于支撑立柱121上的提升机131和连接于提升机131与震动板125之间的提拉索132。其中，提升机131可采用电动葫芦，提拉索132的第一端联接于电动葫芦的饶筒，震动板125的顶部设置有一绕环，提拉索132的第二端绕在该绕环上并配合绳卡与自身固定，使提拉索132的第二端与震动板125固定。进一步地，可在震动板125的顶部开设螺纹孔，在绕环的底部设置螺杆，利用螺杆与螺纹孔的配合将绕环固定在震动板的顶部。

在本实施例中，在支撑立柱121的顶部设有一横轨133，该横轨133上滑设有滑块134，提升机131安装于该滑块134上，从而，使得提升机131可沿横轨133横向移动，调节提升机131的水平位置。其中，横轨133可采用工字钢，腹板位于中间，一般位于上下两侧，滑块滑设于位于下侧的翼板上。

配合图1和图3所示，位移检测组件14包括基准梁141和位移传感器142，基准梁141架设于震动机11上且位于震动板125的上方，位移传感器142设于基准梁141与震动板125之间。其中，基准梁141通过两根导向立杆143架设在震动机11上，两根导向立杆143相距一定间距且均竖直固定在震动机11的顶部水平平面上，两根导向立杆143之间的间距略大于震动机构12以及震动台面112的宽度，以确保震动机构12可在两导向立杆143之间正常运作，发泡试样113可摆进两导向立杆143之间的震动台面112之前。如图1所示，基准梁141水平设置，其上开设有两个导向孔，分别对位于两根导向立杆，基准梁141通过导向孔装配在两根导向立杆上，并且基准梁进一步通过液压系统或油压系统安装在导向立柱上，利用液压系统或油压系统可控制基准梁沿导向立柱上下移动以及移动到位后与导向立柱进行固定，从而起到调节基准梁的高度的作用，可适于震动机构的位置来适当调节基准梁的位置。其中，液压系统或油压系统为现有技术，两者的运作原理相同，主要由传动系统和控制系统两部分构成，安装在基准梁与导向立柱之间。位移传感器142为电感式传感器，用于获取震动板125相对于基准梁141的位移变化。配合图3所示，该位移传感器142主要由感应套筒1421和位移杆1422两部分组成，彼此之间具有电磁感应，感应套筒1421固定在基准梁141的底部，位移杆1422固定在震动板125的顶部，位移杆1422插设在感应套筒1421内并在其中上下运动，以产生电磁感应的变化，该变化通过处理器转换成位移量，处理器可为电脑或PLC等，信号联接于位移传感器142。

加速度传感器15固定在震动板125上，用于获取震动板125在震动过程中的加速度变化。在本实施例中，该加速度传感器15固定在震动板125的顶部，并信号连接于后台的处理器，将获取的震动板的加速度信号传输至处理器进行数据处理。

再配合图1和图6所示，上述实施例中的本实用新型的发泡震动检测工装主要用于测试座椅发泡震动特性值，包括共振频率及传导率，其工作原理主要如下：

测试前，通过提升机构13将震动机构12的震动板125向上提升，将压头126拉离震动台面112，将发泡试样113放置在震动台面112上，再通过提升机构13下放震动板125，将压头126放置在发泡试样113上；

调整震动机构的高度调整板123到震动机构上的水平仪147显示水平，然后用快速夹具固定住高度调整板123；

开始测试，对震动机11输入固定振幅或加速度，进行扫频测试，一般频率范围在1-11Hz；

在扫频过程中，位移传感器142或加速度传感器15收集输出振幅(通过电磁效应侧量位移变化)或加速度数据；

震动开始后，压头126及震动架122会上下运动，如图6所示；由于震动机构的作用，上下运动时可以保证压头一直在垂直方向，不会出现水平方向的偏移。

测试结束后，收集得到的输出振幅或加速度，其中输出数据与输入数据的比值定义为传导率，以扫描频率为横轴，传导率为纵轴，可以获得共振频率以及传导率数据。

本实用新型的发泡震动检测工装的有益效果主要有：

1)利用震动机构，对震动板及其上的负载(配重块)增加了垂直方向的定位，确保震动保持在垂直方向上，不会发生偏移；

2)震动台面上增加了排气孔，确保了震动时发泡中的气体可以有效排出；

3)采用加速度传感器和位移传感器，可以采用两种方法进行发泡震动性能的测试；同时，检测数据增加了自动数据采集功能，可以自动获取特征点数据；

4)通过改变震动板上的配置块的重量可以调节负载大小；

5)负载与测试压头采用万向联轴器进行连接，增加压头的适配性。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种发泡震动检测工装，其特征在于，包括：

震动机；

用于安置发泡试样的震动台面，设于所述震动机上；

震动机构，包括支撑立柱和震动架，所述震动架包括高度调整板、连杆组件、震动板和压头，所述高度调整板装配于所述支撑立柱上，所述震动板通过所述连杆组件联接于所述高度调整板且可相对于所述高度调整板做竖向往返运动；所述压头装配于所述震动板的底部且位于所述震动台面的上方；

提升机构，包括设于所述支撑立柱上的提升机和连接于所述提升机与所述震动板的提拉索；

位移检测组件，包括基准梁和位移传感器，所述基准梁架设于所述震动机上且位于所述震动板的上方，所述位移传感器设于所述基准梁与所述震动板之间；以及

加速度传感器，设于所述震动板上。

2.如权利要求1所述的发泡震动检测工装，其特征在于：所述高度调整板的两侧分别滑设于可调轨道中，所述可调轨道装配于所述支撑立柱上，所述高度调整板与所述可调轨道之间设有定位夹具。

3.如权利要求1所述的发泡震动检测工装，其特征在于：连杆组件包括多根定距杆，所述定距杆的两端分别通过转动副联接于所述高度调整板和所述震动板。

4.如权利要求3所述的发泡震动检测工装，其特征在于：多根所述定距杆至少排布于不同高度且相互平行的两个平面内，且每个平面内至少排布有两根所述定距杆，每个平面内的两根定距杆之间连接有斜拉杆，所述斜拉杆的端部连接于对应的所述定距杆端部的所述转动副。

5.如权利要求3或4所述的发泡震动检测工装，其特征在于：至少一所述定距杆上设有水平仪。

6.如权利要求1所述的发泡震动检测工装，其特征在于：所述震动板上可拆卸安装有配重块。

7.如权利要求1所述的发泡震动检测工装，其特征在于：所述压头通过万向联轴器连接于所述震动板的底部。

8.如权利要求1所述的发泡震动检测工装，其特征在于：所述支撑立柱上设有横轨，所述横轨上滑设有滑块，所述提升机安装于所述滑块上。

9.如权利要求1所述的发泡震动检测工装，其特征在于：所述位移传感器为电感式传感器。

10.如权利要求1所述的发泡震动检测工装，其特征在于：所述震动台面上设有排气孔。