汽車電動(dòng)座椅靠背綜合性能測(cè)試臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于汽車制造領(lǐng)域，特別涉及汽車電動(dòng)座椅靠背綜合性能測(cè)試臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在汽車部件性能檢測(cè)領(lǐng)域，現(xiàn)有的檢測(cè)方案一般為利用電流變送器檢測(cè)電機(jī)電 流、比較器電路加計(jì)數(shù)器電路檢測(cè)霍爾記憶功能，也就是說不檢測(cè)振動(dòng)和噪聲，目前歐洲有 一些公司檢測(cè)振動(dòng)和噪聲，并有相關(guān)的軟硬件出售到國內(nèi)。
[0003] 電流檢測(cè)和霍爾記憶檢測(cè)已經(jīng)通用。不再贅述。
[0004] 現(xiàn)有的技術(shù)中，德國的DriveTest公司的測(cè)試平臺(tái)采用傳感器接觸被測(cè)部件主框 架，由部件電機(jī)帶動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)，傳感器將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn) 行分析處理，即只處理了轉(zhuǎn)換出來的聲音信號(hào)。還有佛吉亞歐洲公司投資研發(fā)的測(cè)試軟件， 主要測(cè)試振動(dòng)信號(hào)，然后利用軟件分析振動(dòng)信號(hào)并將振動(dòng)信號(hào)模擬成為聲音信號(hào)，也就是 說這種方式并沒有真正采集到聲音信號(hào)。
[0005] DriveTest公司的設(shè)備由于只注重了聲音的檢測(cè)，因此，只適用于車中不接觸人體 的電機(jī)驅(qū)動(dòng)部件，如天窗等，無法檢測(cè)與人體密切接觸的部件如座椅等，適用范圍太窄，適 用面不足，而且其設(shè)備需要配備高質(zhì)量的耳麥，常常在檢測(cè)時(shí)由操作者戴上耳麥，靠耳朵去 聽傳感器傳來的聲音并參與結(jié)果判斷，這個(gè)檢測(cè)方式取決于檢測(cè)者的經(jīng)驗(yàn)和主觀意識(shí)，并 且DriveTest的設(shè)備成本非常高，單臺(tái)在200萬元，該公司成本高的原因在于他們掌握的技 術(shù)，國內(nèi)也有公司仿制過，效果不是很理想；佛吉亞的測(cè)試系統(tǒng)則正相反，測(cè)試了振動(dòng)，但是 其聲音信號(hào)是從振動(dòng)信號(hào)推算出來的，這實(shí)際上并不是真的聲音信號(hào)，容易造成判斷的不 準(zhǔn)確，聲音對(duì)于耳朵和振動(dòng)對(duì)于人體是兩個(gè)不同的系統(tǒng)，其影響也不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種汽車電動(dòng)座椅靠背 綜合性能測(cè)試臺(tái)，主要利用工業(yè)傳聲器檢測(cè)聲音、利用加速度傳感器檢測(cè)振動(dòng)、利用電流變 送器檢測(cè)電流和紋波記憶功能，利用比較電路和計(jì)數(shù)器檢測(cè)霍爾記憶功能。為了檢測(cè)聲音 信號(hào)且不被環(huán)境噪音所影響，本裝置需放置在專門的靜音室中。本設(shè)備的總計(jì)成本為50萬 元左右，遠(yuǎn)低于DriveTest公司的產(chǎn)品，且能夠檢測(cè)振動(dòng)、聲音、電流、記憶功能參數(shù)，性能 明顯優(yōu)于現(xiàn)有佛吉亞的軟件。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0008] -種汽車電動(dòng)座椅靠背綜合性能測(cè)試臺(tái)，，由固定被測(cè)件并控制被測(cè)件動(dòng)作的夾 持機(jī)架，采集、分析信號(hào)的上位機(jī)和進(jìn)行動(dòng)作控制的電氣機(jī)柜組成，所述被測(cè)件與夾持機(jī)架 鉸接，其中，夾持機(jī)架與電氣機(jī)柜通過IO和通信電纜電連接，電氣機(jī)柜連接上位機(jī)，所述上 位機(jī)設(shè)置有顯示器，所述夾持機(jī)架包括有框架，框架兩側(cè)對(duì)應(yīng)固連有固定被測(cè)件的夾緊氣 缸，框架上設(shè)置有聲音檢測(cè)裝置，振動(dòng)檢測(cè)裝置，電流和紋波記憶功能檢測(cè)裝置，霍爾記憶 檢測(cè)裝置。
[0009] 進(jìn)一步的，所述夾持機(jī)架底部鋪設(shè)有底板，底板上設(shè)置兩個(gè)并排的定位塊，定位塊 通過螺釘經(jīng)夾緊定位孔將被測(cè)件鉸接，夾緊氣缸一端與底板鉸接，另一端通過其上的夾頭 固定被測(cè)件。
[0010] 進(jìn)一步的，所述框架的直角連接采用加固件加固。
[0011] 進(jìn)一步的，所述夾持機(jī)架設(shè)置于具有靜音減震效果的靜音室內(nèi)。
[0012] 進(jìn)一步的，所述聲音檢測(cè)裝置采用工業(yè)傳聲器，放置在運(yùn)動(dòng)件旁邊。
[0013] 進(jìn)一步的，所述振動(dòng)檢測(cè)裝置采用加速度傳感器，設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)。
[0014] 進(jìn)一步的，所述電流和紋波記憶功能檢測(cè)裝置采用電流變送器，與電機(jī)相接。
[0015] 進(jìn)一步的，所述霍爾記憶檢測(cè)裝置采用比較電路和計(jì)數(shù)器，比較器電路將電機(jī)內(nèi) 霍爾傳感器發(fā)射的電壓進(jìn)行區(qū)分，便于計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。
[0016] 進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)首先通過加速度傳感器LCOl和電流傳感器對(duì)電動(dòng)座椅 靠背在做預(yù)定動(dòng)作時(shí)座椅靠背轉(zhuǎn)軸振動(dòng)和電機(jī)電流信號(hào)進(jìn)行采集，采集的信號(hào)經(jīng)程控濾 波器CM3504進(jìn)行初步信號(hào)濾波，采集的信號(hào)經(jīng)過濾波器傳送到信號(hào)采集卡PCI4472和 PCI6221中，應(yīng)用LabVIEW虛擬儀器軟件讀取信號(hào)采集卡的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的濾波和信號(hào) 處理，最初得到與系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求相符的處理結(jié)果。
[0017] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
[0018] 采用靜音室隔離外界噪聲，使測(cè)試的聲音更真實(shí)。
[0019] 本發(fā)明振動(dòng)測(cè)試方法降低了外界環(huán)境對(duì)振動(dòng)、噪聲測(cè)試的影響。
[0020] 本發(fā)明的所有檢測(cè)參數(shù)均可設(shè)置為可選參數(shù)，即由有權(quán)限的工程師根據(jù)所生產(chǎn)的 產(chǎn)品的特點(diǎn)選擇哪些參數(shù)需要檢測(cè)，哪些參數(shù)不需要檢測(cè)，這樣可以適應(yīng)絕大部分汽車電 驅(qū)動(dòng)零部件。
[0021] 由于不同的汽車零部件機(jī)械結(jié)構(gòu)不同，所以裝夾方式也會(huì)不同，因此本系統(tǒng)由兩 部分組成既機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)作控制部分和檢測(cè)系統(tǒng)部分，機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)作控制部分主要用于裝夾 動(dòng)作控制，不具有通用性。但是可以利用軟件設(shè)置動(dòng)作順序，從而使軟件可以適應(yīng)不同類型 的電驅(qū)動(dòng)零部件。檢測(cè)系統(tǒng)部分由于檢測(cè)的項(xiàng)目具有通用性，所以這部分軟件具有通用性。 即本系統(tǒng)是準(zhǔn)平臺(tái)化設(shè)備。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖2為本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖3為振動(dòng)測(cè)試硬件連接圖。
[0025] 圖4為模擬多路轉(zhuǎn)換公用A/D對(duì)應(yīng)pci6221向工控機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)換示意圖。
[0026] 圖5為單獨(dú)A/D、數(shù)字多路轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換示意圖。
[0027] 圖6為電流傳感器與電機(jī)連接。
[0028] 圖7為電流傳感器與PCI-6221連接。
[0029] 圖8為夾緊氣缸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 1 -夾持機(jī)架，2-夾緊氣缸，3-被測(cè)件，31 -聲音檢測(cè)裝置，32-振動(dòng)檢測(cè)裝置， 33-電流和紋波記憶功能檢測(cè)裝置，34-霍爾記憶檢測(cè)裝置，4-10和通信電纜，5-靜音室， 6-上位機(jī)，7-電氣機(jī)柜，8-加載系統(tǒng)，9-夾緊定位孔，10-旋轉(zhuǎn)軸，11-靠背電機(jī)，12-定位 塊。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0032] 如圖1-2所示，一種汽車電動(dòng)座椅靠背綜合性能測(cè)試臺(tái)，由固定被測(cè)件并控制被 測(cè)件動(dòng)作的夾持機(jī)架1，采集、分析信號(hào)的上位機(jī)6和進(jìn)行動(dòng)作控制的電氣機(jī)柜7組成，所述 被測(cè)件3與夾持機(jī)架1鉸接，其中，夾持機(jī)架1與電氣機(jī)柜7通過IO和通信電纜4電連接， 電氣機(jī)柜7連接上位機(jī)6,所述上位機(jī)6設(shè)置有顯示器，所述夾持機(jī)架1包括有框架，框架兩 側(cè)對(duì)應(yīng)固連有固定被測(cè)件的夾緊氣缸2,框架上設(shè)置有聲音檢測(cè)裝置31，振動(dòng)檢測(cè)裝置32， 電流和紋波記憶功能檢測(cè)裝置33,霍爾記憶檢測(cè)裝置34。
[0033] 進(jìn)一步的，所述夾持機(jī)架1底部鋪設(shè)有底板，底板上設(shè)置兩個(gè)并排的定位塊12,定 位塊12通過螺釘經(jīng)夾緊定位孔6將被測(cè)件鉸接，夾緊氣缸2 -端與底板鉸接，另一端通過 其上的夾頭固定被測(cè)件。
[0034] 進(jìn)一步的，所述框架的直角連接采用加固件加固。
[0035] 進(jìn)一步的，所述夾持機(jī)架1設(shè)置于具有靜音減震效果的靜音室5內(nèi)。
[0036] 進(jìn)一步的，所述聲音檢測(cè)裝置31采用工業(yè)傳聲器，放置在運(yùn)動(dòng)件旁邊。
[0037] 進(jìn)一步的，所述振動(dòng)檢測(cè)裝置32采用加速度傳感器，設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)。
[0038] 進(jìn)一步的，所述電流和紋波記憶功能檢測(cè)裝置33采用電流變送器，與電機(jī)相接。
[0039] 進(jìn)一步的，所述霍爾記憶檢測(cè)裝置34采用比較電路和計(jì)數(shù)器，比較器電路將電機(jī) 內(nèi)霍爾傳感器發(fā)射的電壓進(jìn)行區(qū)分，便于計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。
[0040] 進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)首先通過加速度傳感器LCOl和電流傳感器對(duì)電動(dòng)座椅 靠背在做預(yù)定動(dòng)作時(shí)座椅靠背轉(zhuǎn)軸振動(dòng)和電機(jī)電流信號(hào)進(jìn)行采集，采集的信號(hào)經(jīng)程控濾 波器CM3504進(jìn)行初步信號(hào)濾波，采集的信號(hào)經(jīng)過濾波器傳送到信號(hào)采集卡PCI4472和 PCI6221中，應(yīng)用LabVIEW虛擬儀器軟件讀取信號(hào)采集卡的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的濾波和信號(hào) 處理，最初得到與系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求相符的處理結(jié)果。
[0041] 該檢測(cè)平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)由三部分組成：
[0042] -、固定電驅(qū)動(dòng)部件并控制部件動(dòng)作的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)；
[0043] 二、采集、分析信號(hào)的上位機(jī)。
[0044] 三、進(jìn)行動(dòng)作控制的電氣機(jī)柜。
[0045] 檢測(cè)裝置安放在具有隔音和減震效果的靜音室內(nèi)，工控機(jī)和控制柜安裝在靜音室 外便于操作人員進(jìn)行操作和觀察檢測(cè)過程。夾持機(jī)架上安裝了固定電驅(qū)動(dòng)部件的夾具，夾 具在氣缸作用下夾緊和松開。機(jī)架上固定了加速度傳感器和噪聲傳感器，電驅(qū)動(dòng)部件在運(yùn) 動(dòng)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲在靜音室內(nèi)得到采集。信號(hào)采集過程的動(dòng)作控制和檢測(cè)結(jié)果的 顯示由安放在靜音室外的控制柜負(fù)責(zé)。
[0046] 由于汽車電驅(qū)動(dòng)部件有各種不同的機(jī)械機(jī)構(gòu)，為了使設(shè)備盡量具有通用性，我們 將檢測(cè)系統(tǒng)與IO動(dòng)作控制系統(tǒng)分開設(shè)計(jì)，使檢測(cè)系統(tǒng)具備一定的獨(dú)立性，IO控制系統(tǒng)和裝 夾電驅(qū)動(dòng)部件的機(jī)械結(jié)構(gòu)則根據(jù)不同類型的電驅(qū)動(dòng)部件有所不同。IO動(dòng)作由PLC或微機(jī)內(nèi) 的IO卡控制，在需要檢測(cè)時(shí)向檢測(cè)系統(tǒng)軟件發(fā)送檢測(cè)開始命令，在檢測(cè)結(jié)束時(shí)放開機(jī)械部 件。這樣做到了檢測(cè)系統(tǒng)的通用性和裝夾系統(tǒng)的靈活性。
[0047] 檢測(cè)具體操作過程如下：
[0048] 操作員將電驅(qū)動(dòng)部件放上機(jī)架一按雙手啟動(dòng)按鈕一夾具動(dòng)作、系統(tǒng)原位一關(guān)閉靜 音室一電驅(qū)動(dòng)部件動(dòng)作一數(shù)據(jù)采集一數(shù)據(jù)分析處理一結(jié)果圖形顯示。
[0049] 第一步：換型之后旋轉(zhuǎn)復(fù)位鑰匙鈕，平臺(tái)將換方向；起作用的傳感器為平臺(tái)方向 識(shí)別傳感器（M12的接近開關(guān)）。
[0050] 第二步：將被測(cè)件放入夾具中，啟動(dòng)按鈕站的綠色指示燈亮；利用設(shè)置的工件到 位檢測(cè)傳感器（接近開關(guān)）檢測(cè)工件是否到位。。
[0051] 第三步：雙手啟動(dòng)，夾具夾緊，啟動(dòng)按鈕站上的綠色指示燈滅；起作用的傳感器為 氣缸的到位傳感器。
[0052] 第四步：安全鎖氣缸縮回，如有負(fù)載則負(fù)載升降氣缸下降