專利名稱：汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車配件試驗(yàn)檢測(cè)裝置，特別是涉及一種汽車油門踏 板耐久性試驗(yàn)機(jī)。
技術(shù)背景目前國內(nèi)汽車配件生產(chǎn)發(fā)展迅速，汽車配件對(duì)產(chǎn)品可靠性要求較高， 急需一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備測(cè)試驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性，汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)便 是其中之一。由于汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)是多工況復(fù)合性試驗(yàn)，需要系統(tǒng)集成。 受試驗(yàn)箱體體積限制，需要設(shè)計(jì)搖臂傳動(dòng)系統(tǒng)。進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)的樣品分為 多種，并需多種工況，需要設(shè)計(jì)多種夾具，例如普通夾具，傾斜夾具，限 制力矩夾具等等，具有一定的難度。為保證汽車在使用壽命中油門踏板(經(jīng)過數(shù)百萬次踩踏)都能正常工 作，目前通常采用多項(xiàng)試驗(yàn)測(cè)試油門踏板的耐久性。包括溫度試驗(yàn)、濕熱 試驗(yàn)、油門踏板往復(fù)工作耐久性試驗(yàn)。由于一系列試驗(yàn)耗費(fèi)大量時(shí)間且不 能較好模擬實(shí)際使用工況。因此有必要設(shè)計(jì)新的試驗(yàn)方法與設(shè)備。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)，在一定的環(huán)境條件(溫度、濕度)下，驅(qū)動(dòng)FPM (汽車油門踏板)往復(fù)動(dòng)作， 以檢測(cè)FPM的耐久性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)，包括溫 濕度試驗(yàn)箱、機(jī)械傳動(dòng)裝置、測(cè)控系統(tǒng)；所述機(jī)械傳動(dòng)裝置包括機(jī)械部分和動(dòng)力部分;所述機(jī)械部分安裝在所 述溫濕度試驗(yàn)箱內(nèi)，并由動(dòng)力部分驅(qū)動(dòng)；動(dòng)力部分由大功率步進(jìn)電機(jī)、減 速箱、角度編碼器組成，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱，減速箱的輸出軸上安裝一 個(gè)角度編碼器；所述機(jī)械部分包括一個(gè)支架，安裝在該支架下端的主旋轉(zhuǎn) 軸，安裝在該支架上端的從旋轉(zhuǎn)軸，安裝在主旋轉(zhuǎn)軸和從旋轉(zhuǎn)軸上的平行 連桿；主旋轉(zhuǎn)軸、從旋轉(zhuǎn)軸上分別各自設(shè)有多個(gè)帶滾輪的搖臂；所述測(cè)控系統(tǒng)分為控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)；控制系統(tǒng)采用PLC， PLC負(fù) 責(zé)傳送程序與發(fā)送開關(guān)機(jī)指令，控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過角度編碼器檢測(cè) 旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向位置；所述測(cè)試系統(tǒng)提供8套16路5V±0. 3V穩(wěn)壓電源；同時(shí)測(cè)試32路輸 入電壓信號(hào)，計(jì)算出汽車油門踏板位置值并與角度編碼器得到的位置值做 比較；測(cè)試系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)通過OPC server與PLC的RS485通訊口相連， 控制PLC的運(yùn)行。由于采用上述結(jié)構(gòu)，將以往溫度試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)、油門踏板往復(fù)工作 耐久性試驗(yàn)復(fù)合在一臺(tái)試驗(yàn)設(shè)備中同時(shí)進(jìn)行，至少縮短一半試驗(yàn)時(shí)間，同 時(shí)更加符合實(shí)際工況。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明-附圖是本發(fā)明的汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
本發(fā)明的汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)由溫濕度試驗(yàn)箱、機(jī)械傳動(dòng)裝 置、測(cè)控系統(tǒng)三部分組成。外形結(jié)構(gòu)如圖l所示。所述溫濕度試驗(yàn)箱7可以采用目前市場(chǎng)上已有的溫濕度試驗(yàn)箱(例如 PHC1704-D n型溫濕度試驗(yàn)箱)進(jìn)行改造(側(cè)壁開100ram孔，安裝主旋轉(zhuǎn) 軸)后而成。該試驗(yàn)箱的特點(diǎn)是溫度范圍一70 15(TC，準(zhǔn)確度士2k。 濕度范圍20 98%，準(zhǔn)確度±3%。操作方便，采用中文界面的彩色液晶 觸摸屏，可設(shè)定、顯示各種運(yùn)行數(shù)據(jù)。記錄量大，實(shí)時(shí)記錄大量采樣數(shù)據(jù)， 并可使用CF (標(biāo)準(zhǔn)閃存卡)存儲(chǔ)卡，實(shí)現(xiàn)在PC (個(gè)人計(jì)算機(jī))機(jī)上打印 曲線。高可靠性，為提高整機(jī)的可靠，主要部件全部由各著名專業(yè)廠商提 供。安全保護(hù)，溫度過升保護(hù)，試品保護(hù)，設(shè)備自身保護(hù)，操作人員安全 保護(hù)。所述機(jī)械傳動(dòng)裝置包括機(jī)械部分和動(dòng)力部分。參見圖l，所述動(dòng)力部分由大功率的步進(jìn)電機(jī)1、減速箱2、角度編 碼器3組成。步進(jìn)電機(jī)1的步距角為1.8° ,通過1:10的減速箱2減速后 90度轉(zhuǎn)向。該減速箱2的輸出軸上安裝一個(gè)角度編碼器3。所述動(dòng)力部分 固定安裝在一個(gè)基座8上。所述機(jī)械部分安裝在溫濕度試驗(yàn)箱7內(nèi)，包括一個(gè)支架9，安裝在該 支架9下端的主旋轉(zhuǎn)軸4，安裝在該支架9上端的從旋轉(zhuǎn)軸5，安裝在主 旋轉(zhuǎn)軸和從旋轉(zhuǎn)軸上的平行連桿6。主旋轉(zhuǎn)軸4、從旋轉(zhuǎn)軸5上分別各自 設(shè)有4個(gè)帶滾輪的搖臂10。所述動(dòng)力部分通過減速箱2的輸出軸帶動(dòng)主旋轉(zhuǎn)軸4》定轉(zhuǎn)，主旋轉(zhuǎn)軸4的步距角為0. 18° ，再通過平行連桿6帶動(dòng)從旋轉(zhuǎn)軸5與主旋轉(zhuǎn)軸4 同步旋轉(zhuǎn)。限位器(采用另一個(gè)編碼器安裝在角度編碼器3旁)限制主、 從旋轉(zhuǎn)軸的偏轉(zhuǎn)位置。步進(jìn)電機(jī)l快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，8個(gè)工位的帶滾輪的搖臂 IO會(huì)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，將FPM壓下或抬起。所述測(cè)控系統(tǒng)分為控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)。由于所述的汽車油門踏板耐 久性試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行的是耐久性試驗(yàn)，考慮到設(shè)備的耐久性，將控制系統(tǒng)與測(cè) 試系統(tǒng)分開。測(cè)控系統(tǒng)開機(jī)后，即使出現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)故障、上位機(jī)故障或意 外關(guān)機(jī)，都將不影響汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)采用PLC (可編程邏輯控制器)，PLC只負(fù)責(zé)傳送程序與發(fā)送 開關(guān)機(jī)指令。PLC控制步進(jìn)電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)。PLC通過角度編碼器3檢測(cè)旋 轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向位置。角度編碼器3能精確的檢測(cè)出主旋轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)角度， 角度編碼器3的精度即為主旋轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)角度精度。所述測(cè)試系統(tǒng)提供8套16路5V±0. 3V穩(wěn)壓電源作為FPM供電。同時(shí) 測(cè)試32路輸入FPM的電壓信號(hào)，計(jì)算出FPM位置值(由FPM廠家提供) 并與角度編碼器3得到的位置值做比較，若一致則合格，不一致則中止試 驗(yàn)并報(bào)告試驗(yàn)品不合格。所有數(shù)據(jù)可被記錄在計(jì)算機(jī)上，記錄可以隨時(shí)回 放。測(cè)試系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)通過0PC server與PLC的RS485通訊口相連， 控制PLC的運(yùn)行，可以在計(jì)算機(jī)上編制試驗(yàn)程序，下載程序至PLC,并在 PLC上運(yùn)行。輸入電壓的采樣和主旋轉(zhuǎn)軸的角度編碼器3的檢測(cè)采用NI PCI的高 精度模擬量32路輸入板卡通過屏蔽線采集，使用Labview編程在計(jì)算機(jī)上讀入全部的數(shù)據(jù)，并繪制出數(shù)據(jù)記錄曲線。所述汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)，根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)的控制程序設(shè)定的FPM轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率、轉(zhuǎn)動(dòng)的位移量以及循環(huán)的次數(shù)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)FPM 轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中FPM檢測(cè)位置傳感器輸出信號(hào)，以及FPM的位移量(通 過驅(qū)動(dòng)軸的角度編碼器3換算得來)。位置傳感器的測(cè)量值與時(shí)間的關(guān)系 曲線，位置傳感器的輸出值與FPM的位移量的關(guān)系曲線在測(cè)試系統(tǒng)的控制 計(jì)算機(jī)上以圖形的形式顯示、記錄、回放。如果對(duì)于某一個(gè)FPM的位移量測(cè)得的位置傳感器輸出信號(hào)超出誤差 范圍(誤差帶由產(chǎn)品工程師提供)，所述汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)提示 并報(bào)警，并記錄出現(xiàn)故障點(diǎn)的數(shù)據(jù)。FPM往復(fù)動(dòng)作的次數(shù)可以設(shè)定，范圍為0 500萬次。 FPM角度(或位移)測(cè)量。由于溫濕度試驗(yàn)箱7內(nèi)環(huán)境溫度變化范圍 很大，位移測(cè)量傳感器或角度測(cè)量傳感器無法安裝在溫濕度試驗(yàn)箱7內(nèi)， 導(dǎo)致每套FPM直接位移值或角度值無法測(cè)量，所以精確測(cè)量每個(gè)FPM位 移值或角度值并不現(xiàn)實(shí)，只能利用角度編碼器3測(cè)試主旋轉(zhuǎn)軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)角 度。在本發(fā)明的實(shí)施方式中角度編碼器3選用HEIDENHAIN增量式編碼器 進(jìn)行角度測(cè)量，編碼器每一轉(zhuǎn)發(fā)出3600個(gè)脈沖，可以達(dá)到0. 1度的精度。 完全能購滿足技術(shù)要求中0. 25度的要求。經(jīng)過細(xì)分后，精度還會(huì)有所提 高。位置傳感器測(cè)量精度。為保證土5mv的測(cè)量精度。選擇NI公司的16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換板卡PCI-6224。理論上16位模數(shù)轉(zhuǎn)化板卡可以達(dá)到 10/65536=0. 14鮮的精度。為防止外界干擾，采用NI公司的專用屏蔽線和屏蔽接線盒。故障判斷。根據(jù)FPM的位移值或角度值，判斷此時(shí)位置傳感器的輸出 值是否在誤差范圍內(nèi)，若不在誤差范圍內(nèi)停機(jī)報(bào)警。
權(quán)利要求
1、一種汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)，包括溫濕度試驗(yàn)箱，其特征在于還包括機(jī)械傳動(dòng)裝置、測(cè)控系統(tǒng)；所述機(jī)械傳動(dòng)裝置包括機(jī)械部分和動(dòng)力部分；所述機(jī)械部分安裝在所述溫濕度試驗(yàn)箱內(nèi)，并由動(dòng)力部分驅(qū)動(dòng)；動(dòng)力部分由大功率步進(jìn)電機(jī)、減速箱、角度編碼器組成，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速箱，減速箱的輸出軸上安裝一個(gè)角度編碼器；所述機(jī)械部分包括一個(gè)支架，安裝在該支架下端的主旋轉(zhuǎn)軸，安裝在該支架上端的從旋轉(zhuǎn)軸，安裝在主旋轉(zhuǎn)軸和從旋轉(zhuǎn)軸上的平行連桿；主旋轉(zhuǎn)軸、從旋轉(zhuǎn)軸上分別各自設(shè)有多個(gè)帶滾輪的搖臂；所述測(cè)控系統(tǒng)分為控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)；控制系統(tǒng)采用PLC，PLC負(fù)責(zé)傳送程序與發(fā)送開關(guān)機(jī)指令，控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過角度編碼器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向位置；所述測(cè)試系統(tǒng)提供8套16路5V±0.3V穩(wěn)壓電源；同時(shí)測(cè)試32路輸入電壓信號(hào)，計(jì)算出汽車油門踏板位置值并與角度編碼器得到的位置值做比較；測(cè)試系統(tǒng)的控制計(jì)算機(jī)通過OPC server與PLC的RS485通訊口相連，控制PLC的運(yùn)行。
2、 如權(quán)利要求l所述的汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)，其特征在于 所述步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8° ，通過1:10的減速箱減速后90度轉(zhuǎn)向。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車油門踏板耐久性試驗(yàn)機(jī)，包括溫濕度試驗(yàn)箱、機(jī)械傳動(dòng)裝置、測(cè)控系統(tǒng)；所述機(jī)械傳動(dòng)裝置包括機(jī)械部分和動(dòng)力部分；所述機(jī)械部分安裝在所述溫濕度試驗(yàn)箱內(nèi)，并由動(dòng)力部分驅(qū)動(dòng)；所述機(jī)械部分包括一個(gè)支架，安裝在該支架下端的主旋轉(zhuǎn)軸，安裝在該支架上端的從旋轉(zhuǎn)軸，安裝在主旋轉(zhuǎn)軸和從旋轉(zhuǎn)軸上的平行連桿；主旋轉(zhuǎn)軸、從旋轉(zhuǎn)軸上分別各自設(shè)有多個(gè)帶滾輪的搖臂；所述測(cè)控系統(tǒng)分為控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)；控制系統(tǒng)采用PLC，負(fù)責(zé)傳送程序與發(fā)送開關(guān)機(jī)指令，控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過角度編碼器檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向位置。本發(fā)明能在一定的環(huán)境條件下，驅(qū)動(dòng)FPM往復(fù)動(dòng)作，以檢測(cè)FPM的耐久性能。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101216377SQ200710094660
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者莉 何, 竹 徐, 寧 謝, 陸海寧 申請(qǐng)人:聯(lián)合汽車電子有限公司;上海捷韋測(cè)試技術(shù)有限公司