CN220339555U - 一种用于车灯的应力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车灯的应力检测装置，它包括钻孔机构、车灯定位机构和应变花，所述车灯定位机构用于对车灯进行仿形定位，所述钻孔机构用于在车灯的检测点上钻孔，所述应变花设置在车灯的检测点上，所述应变花用于在钻孔时检测出检测点的表面残余应力。本实用新型提供一种用于车灯的应力检测装置，解决了人员操作时电钻刀头打滑导致的车灯表面或应变片的损坏，可以保证钻孔时的稳定性，又可以对进给速度进行调节。对车灯仿形固定，减少灯具在钻孔过程中受到压力造成的零件变形。

Description

一种用于车灯的应力检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于车灯的应力检测装置。

背景技术

目前，为保证灯罩的照明功能，在车灯制造过程中，灯罩常用轻质透明的亚克力材料。塑料粒子经过注塑、焊接等工艺过程易产生不同程度的残余应力，在受到外界的进一步刺激(光、热、化学试剂等)下，可能存在灯罩开裂失效的风险，进而导致客户对产品质量的抱怨。因此需要控制注塑后单品灯罩的残余应力和焊接后灯罩表面的残余应力，在生产时就要进行应力测试。

应力测试方面，对于注塑后单品灯罩的残余应力，选择使用偏正光镜测试应力，这种应力测试方法通过观察零件表面颜色分布状况，可以定性分析灯罩表面残余应力分布状况，直观锁定应力最大区域，方便设计人员就应力最大的区域进行结构整改。对于焊接后灯罩表面的残余应力，使用盲孔法测试应力，这种应力测试方法可以计算非透明体的应力大小。

固定工装方面，使用一种面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置，专利号为CN110530563A，防止灯具在钻孔过程中发生偏移，可以有效提高应力检测的准确性。

对于单品透明灯罩，使用偏正光镜测量，只能观察残余应力的情况，无法计算应力大小。如果设计人员或者工艺研究人员考虑通过优化结构或者优化工艺降低灯罩表面的应力值，需要预先通过偏正光镜进行观察后，再使用盲孔法对应力最大区域进行应力测量。使用盲孔法测量灯罩表面残余应力，对测量人员要求很高。应变片的灵敏性，要求钻孔位置精确，钻孔方式标准。借助盲孔法应力检测辅助平台装置零件能够避免零件在钻孔过程发生偏移、钻孔过程中产生的零件碎屑以及钻孔过程中使用了不同的力等都会影响应力检测结果。

面向铝合金薄壁件盲孔法应力检测辅助平台装置应用在塑料件的盲孔法测试应力中，不可否认，会对测试样件起到固定作用，可以减小零件移动对应力检测结果的影响。但是使用手持电钻，对塑料件进行打孔时，电钻刀头容易打滑；其次，操作人员钻孔时使用的力不稳定，车灯一般是弧形拱起的，放置在盲孔法应力检测辅助平台装置上进行打孔时，灯具受到钻孔时给予的下压力，造成零件变形，从而导致零件表面的应力分布发生了变化。因此，盲孔法应力检测辅助平台装置直接应用在塑料件上，会对测量结果产生一定的影响。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种用于车灯的应力检测装置，解决了人员操作时电钻刀头打滑导致的车灯表面或应变片的损坏，可以保证钻孔时的稳定性，又可以对进给速度进行调节。对车灯仿形固定，减少灯具在钻孔过程中受到压力造成的零件变形。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种用于车灯的应力检测装置，它包括钻孔机构、车灯定位机构和应变花，所述车灯定位机构用于对车灯进行仿形定位，所述钻孔机构用于在车灯的检测点上钻孔，所述应变花设置在车灯的检测点上，所述应变花用于在钻孔时检测出检测点的表面残余应力；

所述车灯定位机构包括定位弹簧板以及设置在定位弹簧板上的多个弹簧，每个所述弹簧上固定一个定位柱，所述车灯放置在定位柱上。

进一步，所述车灯定位机构还包括紧固组件，所述紧固组件包括箱体、加厚板、紧固调节螺钉和挤压板，所述箱体设置在定位柱的外周，所述加厚板设置在箱体的一个侧壁上，所述紧固调节螺钉与加厚板螺纹连接，所述挤压板与紧固调节螺钉的端部转动连接，所述箱体的与挤压板相对的另一个侧壁与定位柱贴合。

进一步，所述定位柱包括上柱体和下柱体，所述车灯放置在上柱体的顶部，所述上柱体的底部与下柱体的顶部相连，所述下柱体的底部与弹簧相连。

进一步，所述上柱体的直径小于下柱体。

进一步，所述钻孔机构包括X轴位移组件、Y轴位移组件、Z轴位移组件和钻孔组件，所述Y轴位移组件设置在X轴位移组件上，所述Z轴位移组件设置在Y轴位移组件上，所述钻孔组件设置在Z轴位移组件上。

进一步，所述钻孔组件包括电机和钻头，所述电机固定在Y轴位移组件上，所述钻头与电机的电机轴相连。

采用了上述技术方案，本实用新型摒弃放置钻杆和按压杆的套筒，直接安装钻刀，采用仿形车灯定位机构与钻头一体化，解决了人员操作时电钻刀头打滑导致的零件表面或应变片的损坏，便于测量人员对零件表面的任意位置进行钻孔测量残余应力，降低人员技术需求。钻孔装置三轴定位，既可以保证钻孔时的稳定性，又可以对进给速度进行调节。摒弃螺纹孔的底板，采用安装可伸缩的铝合金杆的底板，对零件仿形固定，减少灯具在钻孔过程中受到压力造成的零件变形。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于车灯的应力检测装置的主视图；

图2为本实用新型的钻孔机构的结构示意图；

图3为本实用新型的车灯定位机构的结构示意图；

图4为本实用新型的车灯定位机构的剖视图；

图5为本实用新型的定位弹簧板和单个弹簧的安装示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施例提供一种用于车灯的应力检测装置，它包括钻孔机构1、车灯定位机构2和应变片，车灯定位机构2用于对车灯进行仿形定位，钻孔机构1用于在车灯的检测点上钻孔，应变片设置在车灯的检测点上，应变片采用常规应变片，图中未示出，应变片用于在钻孔时检测出检测点的表面残余应力。

如图3、4所示，本实施例的车灯定位机构2包括定位弹簧板21以及设置在定位弹簧板21上的多个弹簧22，每个弹簧22上固定一个定位柱23，车灯放置在定位柱23上。本实施例的定位弹簧板21上安装有多个弹簧22和定位柱23，由于车灯造型和形状各不相同，车灯的表面具有不同的轮廓形状，常规的定位装置不能很好的适应各种造型的灯具，因此本实施例通过多个弹簧22和定位柱23来对车灯进行仿形定位，车灯只要放置在定位柱23上，各个定位柱23即可对车灯的轮廓进行自适应，完美贴合车灯轮廓。当定位柱23受到一定压力，定位柱23沿着轴线方向向下运动时，带动弹簧22压缩。为了保证弹簧22压缩时不发生端点窜动现象，弹簧22的上端固定在定位柱23底部的孔洞内，弹簧22的下端固定在定位弹簧板21上。

如图5所示，本实施例的定位柱23包括上柱体231和下柱体232，车灯放置在上柱体231的顶部，上柱体231的底部与下柱体232的顶部相连，下柱体232的底部与弹簧22相连，本实施例的上柱体231的直径小于下柱体232。定位柱23由两个柱体组成，下柱体232直径大，表面粗糙度高。

如图3、4所示，本实施例的车灯定位机构2还包括紧固组件，紧固组件包括箱体24、加厚板25、紧固调节螺钉26和挤压板27，箱体24设置在定位柱23的外周，加厚板25设置在箱体24的一个侧壁上，紧固调节螺钉26与加厚板25螺纹连接，挤压板27与紧固调节螺钉26的端部转动连接，箱体24的与挤压板27相对的另一个侧壁与定位柱23贴合。通过旋紧紧固调节螺钉26使得挤压板27挤压定位柱23的下柱体232产生摩擦力，完成夹紧固定。下柱体232的柱底有孔，孔径与弹簧22的直径配合。上柱体231直径小，保证车灯仿形固定后定位柱23与定位柱23之间有一定间隙，启用电机141钻孔时，可避免钻头142与定位柱23产生干涉。

如图2所示，本实施例的钻孔机构1包括X轴位移组件11、Y轴位移组件12、Z轴位移组件13和钻孔组件，Y轴位移组件12设置在X轴位移组件11上，Z轴位移组件13设置在Y轴位移组件12上，钻孔组件设置在Z轴位移组件13上。钻孔组件包括电机141和钻头142，电机141固定在Y轴位移组件12上，钻头142与电机141的电机轴相连。

电机141为同步电机141或者可调速电机141，功率为70W。Y轴位移组件12用于钻头142在Y轴方向进行上下调节，X轴位移组件11、Y轴位移组件12用于钻头142在X轴方向和Y轴方向上进行前后左右调节。X轴位移组件11、Y轴位移组件12、Z轴位移组件13可以通过各自的滑块手动调节，也可以采用电机丝杠螺母副自动调节。通过X轴位移组件11、Y轴位移组件12、Z轴位移组件13带动钻头142向车灯的检测点方向移动，完成钻头142的进给工作。

本实用新型的工作原理如下：

步骤一、将车灯灯罩或总成灯具放置于定位柱23上端，定位柱23仿形向下运动，直至定位柱23完全贴合车灯轮廓。

步骤二、然后旋转紧固调节螺钉26，使紧固调节螺钉26顶着挤压板27向箱体24内部移动，在挤压板27的作用下，定位柱23之间的间隙被缩小，定位柱236之间通过摩擦力来固定定位柱23最终的仿形位置。

步骤三、确定车灯表面待测量的检测点位置，粘贴应变片，应变片交点中心对准检测点。将应变片末端引线与导线通过连接板进行焊接，并采用1/4桥路与应变仪进行连接，保证每个应变片的导线长度一致，避免由此带来电阻值的差异。

步骤四、调节X轴位移组件11、Y轴位移组件12，最终完成钻头142装置对车灯表面检测点的定位。

步骤五、Z轴位移组件13带动钻头142向检测点方向移动，启动电机141，钻头142转动，实现对车灯钻孔。同时读取应变仪的应变数值，将应变片感应的应变代入应力计算公式，计算出检测点的表面残余应力，应力计算公式如下：

其中，σ₁和σ₂为主应力一和主应力二，A和B为释放系数，E为弹性模量，ε₁、ε₂、ε₃为应变，θ为主应力一与水平方向的夹角。

步骤六、工作完成后，取出零件，将紧固调节螺钉26拧松，定位柱23恢复初始状态。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于车灯的应力检测装置，其特征在于：它包括钻孔机构(1)、车灯定位机构(2)和应变片，所述车灯定位机构(2)用于对车灯进行仿形定位，所述钻孔机构(1)用于在车灯的检测点上钻孔，所述应变片设置在车灯的检测点上，所述应变片用于在钻孔时检测出检测点的表面残余应力；

所述车灯定位机构(2)包括定位弹簧板(21)以及设置在定位弹簧板(21)上的多个弹簧(22)，每个所述弹簧(22)上固定一个定位柱(23)，所述车灯放置在定位柱(23)上。

2.根据权利要求1所述的用于车灯的应力检测装置，其特征在于：所述车灯定位机构(2)还包括紧固组件，所述紧固组件包括箱体(24)、加厚板(25)、紧固调节螺钉(26)和挤压板(27)，所述箱体(24)设置在定位柱(23)的外周，所述加厚板(25)设置在箱体(24)的一个侧壁上，所述紧固调节螺钉(26)与加厚板(25)螺纹连接，所述挤压板(27)与紧固调节螺钉(26)的端部转动连接，所述箱体(24)的与挤压板(27)相对的另一个侧壁与定位柱(23)贴合。

3.根据权利要求1所述的用于车灯的应力检测装置，其特征在于：所述定位柱(23)包括上柱体(231)和下柱体(232)，所述车灯放置在上柱体(231)的顶部，所述上柱体(231)的底部与下柱体(232)的顶部相连，所述下柱体(232)的底部与弹簧(22)相连。

4.根据权利要求3所述的用于车灯的应力检测装置，其特征在于：所述上柱体(231)的直径小于下柱体(232)。

5.根据权利要求1所述的用于车灯的应力检测装置，其特征在于：所述钻孔机构(1)包括X轴位移组件(11)、Y轴位移组件(12)、Z轴位移组件(13)和钻孔组件，所述Y轴位移组件(12)设置在X轴位移组件(11)上，所述Z轴位移组件(13)设置在Y轴位移组件(12)上，所述钻孔组件设置在Z轴位移组件(13)上。

6.根据权利要求5所述的用于车灯的应力检测装置，其特征在于：所述钻孔组件包括电机(141)和钻头(142)，所述电机(141)固定在Y轴位移组件(12)上，所述钻头(142)与电机(141)的电机轴相连。