專(zhuān)利名稱(chēng)：一種移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車(chē)零部件的剛度測(cè)試領(lǐng)域，特別是涉及一種移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前轎車(chē)上有大量的塑料零件，各大主機(jī)廠對(duì)保險(xiǎn)杠均有剛度要求。類(lèi)似保險(xiǎn)杠大尺寸零件，尺寸大小不一，外形面各異，外觀面基本為曲面。剛度測(cè)試要求沿測(cè)試面的法線(xiàn)方向施載，因此對(duì)保險(xiǎn)杠曲面進(jìn)行剛度測(cè)試的要求，目前的設(shè)備基本無(wú)法達(dá)到。目前剛度測(cè)試，針對(duì)小零件并且在平整面上測(cè)試，可通過(guò)拉力機(jī)完成，但無(wú)法通過(guò)改變探頭方向來(lái)確認(rèn)滿(mǎn)足對(duì)曲面加載的要求。目前，針對(duì)保險(xiǎn)杠這種大尺寸并且表面為曲面的零件，國(guó)內(nèi)是采用一種固定式剛度測(cè)試設(shè)備進(jìn)行剛度測(cè)試，但是這種剛度測(cè)試設(shè)備還是存在以下缺陷體積龐大，笨重，力臂移動(dòng)范圍有限從而無(wú)法對(duì)保險(xiǎn)杠整個(gè)表面進(jìn)行剛度測(cè)試，因此需要通過(guò)不斷的移動(dòng)保險(xiǎn)杠來(lái)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試過(guò)程麻煩，效率較低。此外，目前的這種剛度測(cè)試設(shè)備也無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)曲面法線(xiàn)方向加載的要求，只能做到目視判斷加載方向是否垂直?，F(xiàn)有轎車(chē)的保險(xiǎn)杠形式多樣，技術(shù)要求越來(lái)越高，對(duì)產(chǎn)品的性能測(cè)試也提出了新的要求和挑戰(zhàn)。而目前存在的剛度測(cè)試設(shè)備基本為固定式，無(wú)法進(jìn)行移動(dòng)，力臂移動(dòng)范圍十分有限。在產(chǎn)品剛度測(cè)試之前，為防止產(chǎn)品測(cè)試過(guò)程中移動(dòng)造成測(cè)試結(jié)果的偏差，需要將產(chǎn)品穩(wěn)固的固定在測(cè)試臺(tái)上，要對(duì)產(chǎn)品不同區(qū)域進(jìn)行剛度測(cè)試，需要頻繁進(jìn)行工裝拆卸和安裝固定的過(guò)程，大大增加工作量。并且現(xiàn)有剛度測(cè)試設(shè)備，無(wú)法準(zhǔn)確確定加載方向，精度已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足技術(shù)要求。因此，目前的剛度測(cè)試設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足目前的剛度測(cè)試要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，該測(cè)試設(shè)備可移動(dòng)，并且可自動(dòng)確認(rèn)加載方向，滿(mǎn)足當(dāng)前的剛度測(cè)試要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案提供一種移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，包括豎直設(shè)置的主立柱；平行且與所述主立柱間隔開(kāi)設(shè)置的力臂，所述力臂通過(guò)一水平延伸的懸臂與所述主立柱連接；從上至下依次設(shè)置于所述力臂上的電動(dòng)缸，壓力傳感器和作用壓頭，所述電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)所述作用壓頭施載，用于檢測(cè)所述作用壓頭所施加的壓力大小的所述壓力傳感器與一數(shù)據(jù)采集及分析裝置相連；所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括一水平設(shè)置于所述壓力傳感器與作用壓頭之間的固定圈以及固定在所述固定圈的外周部并且等角度分布的三個(gè)激光位移傳感器；所述激光位移傳感器與所述數(shù)據(jù)采集及分析裝置相連。所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括用于驅(qū)動(dòng)所述懸臂上下移動(dòng)的升降裝置，所述升降裝置包括集成于所述主立柱上的升降電機(jī)和在所述主立柱的長(zhǎng)度方向上延伸的導(dǎo)軌，所述懸臂在所述升降電機(jī)的作用下沿著所述導(dǎo)軌上下移動(dòng)。[0009]所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括用于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)缸和所述升降電機(jī)的電控箱。所述力臂通過(guò)一力臂抱死裝置與所述懸臂相連。所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括用于驅(qū)動(dòng)所述懸臂以所述主立柱為中心軸在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述懸臂通過(guò)該懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與所述主立柱連接。所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括一加強(qiáng)橫梁，所述加強(qiáng)橫梁以所述主立柱為起點(diǎn)，在所述懸臂的相對(duì)側(cè)反向延伸。所述剛度測(cè)試設(shè)備的底座上還設(shè)有供放置砝碼的配重砝碼放置架。所述剛度測(cè)試設(shè)備采用三角形結(jié)構(gòu)底座。所述剛度測(cè)試設(shè)備的底座上同時(shí)設(shè)置有移動(dòng)輪和支撐輪。本實(shí)用新型所提供的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備具有以下有益效果采用自動(dòng)確認(rèn)加載方向裝置能夠準(zhǔn)確的沿曲面法線(xiàn)方向加載并且得到產(chǎn)品的永久變形量；同時(shí)采用移動(dòng)輪、升降裝置以及懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了快速的移動(dòng)和固定設(shè)備，從而滿(mǎn)足汽車(chē)零部件各種尺寸不同區(qū)域的剛度測(cè)試。

參考隨后的作為本實(shí)用新型的典型實(shí)施例示出的附圖，本實(shí)用新型將更容易理解，但不應(yīng)將其理解為對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。圖1是本實(shí)用新型的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備的自動(dòng)確認(rèn)加載方向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備的升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備的底部放大示意圖；圖5是本實(shí)用新型進(jìn)行剛度測(cè)試時(shí)的示意圖。圖中主要附圖標(biāo)記含義1、升降電機(jī)2、減速器3、受力輪4、數(shù)據(jù)采集及分析裝置5、加強(qiáng)橫梁6、電控箱7、底座8、懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)9、懸臂10、力臂21、主立柱22、絲桿23、導(dǎo)軌24、升降法蘭組件31、配重砝碼放置架32、支撐輪33、移動(dòng)輪41、作用壓頭42、激光位移傳感器43、固定圈44、壓力傳感器45、電動(dòng)缸46、力臂抱死裝置
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，如圖1-4所示，該移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備包括豎直設(shè)置并間隔開(kāi)的主立柱21和力臂10 ;電控箱6 ;數(shù)據(jù)采集及分析裝置4 ;還包括一加載裝置，如圖1-2所示，該加載裝置包括從上至下依次設(shè)置在所述力臂10上的電動(dòng)缸45，壓力傳感器44和作用壓頭41 ;所述力臂10通過(guò)一水平延伸的懸臂9與所述主立柱21連接，力臂10和懸臂9之間通過(guò)力臂抱死裝置46固定。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比還特別增加了自動(dòng)確認(rèn)加載方向裝置，具體如圖2所示，該自動(dòng)確認(rèn)加載方向裝置包括一水平設(shè)置于所述壓力傳感器44與作用壓頭41之間的固定圈43，以及固定在所述固定圈的外周部并且等角度分布的三個(gè)激光位移傳感器42。根據(jù)數(shù)據(jù)采集及分析裝置4的讀數(shù)即可獲得三個(gè)激光位移傳感器42到待測(cè)表面的距離，通過(guò)力臂10上的粗調(diào)裝置將三個(gè)位移傳感器到表面的位移調(diào)整到差值在5_以?xún)?nèi)，然后采用微調(diào)裝置調(diào)整三個(gè)傳感器位移差異在Imm以?xún)?nèi)，此時(shí)，加載方向與法線(xiàn)平行，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)確認(rèn)加載方向。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，該自動(dòng)確認(rèn)加載方向裝置中的三個(gè)激光位移傳感器42固定在同一個(gè)圓圈裝置上，三個(gè)傳感器的相對(duì)位置保持不動(dòng)，但是傳感器與圓圈軸心的距離可同時(shí)改變，從而滿(mǎn)足不同尺寸的探頭而不影響激光位移傳感器42的法線(xiàn)確認(rèn)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，該剛度測(cè)試設(shè)備還包括升降裝置，該升降裝置包括升降電機(jī)1，減速器2，受力輪3，絲桿22，導(dǎo)軌23，升降法蘭組件24，如圖3所示，通過(guò)電控箱6控制升降電機(jī)1，懸臂9沿著導(dǎo)軌23移動(dòng)，從而控制力臂10在縱向上的移動(dòng)。根據(jù)本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施方式，該剛度測(cè)試設(shè)備還包括一懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)8，所述懸臂9通過(guò)該懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)8與所述主立柱21連接，使所述懸臂9以主立柱為中心軸在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)本實(shí)用新型的又一優(yōu)選實(shí)施方式，該剛度測(cè)試設(shè)備還包括一加強(qiáng)橫梁5，所述加強(qiáng)橫梁5以所述主立柱21為中心，在所述懸臂9的相對(duì)側(cè)反向延伸。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，保險(xiǎn)杠表面剛度測(cè)試的負(fù)載要求比較小，一般在5(Γ300Ν之間進(jìn)行測(cè)試，因此設(shè)備自重不需要做到很大，就可以確保測(cè)試過(guò)程設(shè)備不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。但是，如果剛度測(cè)試需要施加較大負(fù)載(> 50Kg)時(shí)，優(yōu)選地，所述剛度測(cè)試設(shè)備的底座上還設(shè)有一配重砝碼放置架31，根據(jù)不同負(fù)載要求可在增加砝碼來(lái)提高剛度設(shè)備自重，從而確保測(cè)試過(guò)程設(shè)備不會(huì)發(fā)生偏移。優(yōu)選地，所述剛度測(cè)試設(shè)備采用三角形結(jié)構(gòu)底座7，剛度設(shè)備可以穩(wěn)固的固定。優(yōu)選地，所述 剛度測(cè)試設(shè)備的底座7同時(shí)設(shè)置移動(dòng)輪33和支撐輪32，如圖4所示，通過(guò)移動(dòng)輪33可以很便捷的移動(dòng)剛度測(cè)試設(shè)備的位置，當(dāng)剛度測(cè)試設(shè)備移動(dòng)到所需的區(qū)域，通過(guò)液壓原理將支撐輪32撐起，通過(guò)支撐輪32固定剛度設(shè)備。完成測(cè)試后，收起支撐輪，移動(dòng)輪便接觸地面，又可便捷的移動(dòng)設(shè)備，使得該測(cè)試設(shè)備操作便捷。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述激光位移傳感器42的量程為100mm，精度O. 1mm。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，該移動(dòng)式測(cè)試設(shè)備的使用方法如下I)調(diào)整加載位置采用移動(dòng)輪33和支撐輪32快速移動(dòng)和固定設(shè)備，然后由電控箱6控制升降裝置以調(diào)整力臂10在縱向上的移動(dòng)，控制轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)8以調(diào)整力臂10在水平方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)。2)調(diào)整加載方向三個(gè)傳感器42在同一水平面上，此平面與探頭平面保持平行，根據(jù)三點(diǎn)定一面的原理，三個(gè)激光點(diǎn)打在受載面上形成一個(gè)光圈，其直徑為小于1mm，可近似為一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)三個(gè)激光位移傳感器42顯示的距離一致時(shí)，記錄此時(shí)顯示的數(shù)值Htl，表示此時(shí)的加載是沿法線(xiàn)方向。3)進(jìn)行剛度測(cè)試并采集及處理數(shù)據(jù)。當(dāng)設(shè)備的加載位置和加載方向調(diào)整完成后，開(kāi)始測(cè)試，通過(guò)電控箱6控制電動(dòng)缸45施加負(fù)載，測(cè)試后，探頭離開(kāi)接觸面，一定時(shí)間后，產(chǎn)品恢復(fù)，此時(shí)產(chǎn)品產(chǎn)生永久變形后的狀態(tài)，采用測(cè)試前同樣的方法測(cè)量并記錄三個(gè)位移傳感器顯示的數(shù)值一致時(shí)的距離氏，根據(jù)勾股定理分別計(jì)算出垂直方向的距離Dc^PD1，如圖5所示，計(jì)算公式如下D0= (Hq2-R2) 1/2，D1= (Hi2-R2) 1/2 ；其中，R代表固定圈43的半徑。按照上述公式計(jì)算得到垂直方向的距離Dc^PD1后，兩個(gè)距離差D即為永久變形量。D=D1-D0。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)升降裝置和力臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)了力臂的縱向和水平移動(dòng)，然后通過(guò)自動(dòng)確認(rèn)加載方向裝置實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的沿曲面法線(xiàn)方向加載，由于設(shè)備自重較輕，還增設(shè)了移動(dòng)輪，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的移動(dòng)，而不需要像現(xiàn)有技術(shù)一樣頻繁拆卸和安裝固定，從而大大節(jié)省了工作量，特別適用于較大尺寸零件以及外觀面為曲面的零件的剛度測(cè)試，同時(shí)能夠更加精準(zhǔn)的得到負(fù)載與變形量關(guān)系曲線(xiàn)。上述實(shí)施例僅供說(shuō)明本實(shí)用新型之用，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通操作人員， 在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以做出各種變化和變形，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，包括豎直設(shè)置的主立柱；平行且與所述主立柱間隔開(kāi)設(shè)置的力臂，所述力臂通過(guò)一水平延伸的懸臂與所述主立柱連接；從上至下依次設(shè)置于所述力臂上的電動(dòng)缸，壓力傳感器和作用壓頭，所述電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)所述作用壓頭施載，用于檢測(cè)所述作用壓頭所施加的壓力大小的所述壓力傳感器與一數(shù)據(jù)采集及分析裝置相連；其特征在于，所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括一水平設(shè)置于所述壓力傳感器與作用壓頭之間的固定圈以及固定在所述固定圈的外周部并且等角度分布的三個(gè)激光位移傳感器；所述激光位移傳感器與所述數(shù)據(jù)采集及分析裝置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括用于驅(qū)動(dòng)所述懸臂上下移動(dòng)的升降裝置，所述升降裝置包括集成于所述主立柱上的升降電機(jī)和在所述主立柱的長(zhǎng)度方向上延伸的導(dǎo)軌，所述懸臂在所述升降電機(jī)的作用下沿著所述導(dǎo)軌上下移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括用于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)缸和所述升降電機(jī)的電控箱。
4.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述力臂通過(guò)一力臂抱死裝置與所述懸臂相連。
5.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括用于驅(qū)動(dòng)所述懸臂以所述主立柱為中心軸在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述懸臂通過(guò)該懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與所述主立柱連接。
6.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測(cè)試設(shè)備還包括一加強(qiáng)橫梁，所述加強(qiáng)橫梁以所述主立柱為起點(diǎn)，在所述懸臂的相對(duì)側(cè)反向延伸。
7.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測(cè)試設(shè)備的底座上還設(shè)有供放置砝碼的配重砝碼放置架。
8.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測(cè)試設(shè)備采用三角形結(jié)構(gòu)底座。
9.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測(cè)試設(shè)備的底座上同時(shí)設(shè)置有移動(dòng)輪和支撐輪。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備，包括豎直設(shè)置的主立柱以及間隔開(kāi)豎直設(shè)置的力臂，力臂通過(guò)一水平延伸的懸臂與主立柱連接；從上至下依次設(shè)置于力臂上的電動(dòng)缸，壓力傳感器和作用壓頭；還包括一水平設(shè)置于所述壓力傳感器與作用壓頭之間的固定圈以及固定在所述固定圈上并且等角度分布的三個(gè)激光位移傳感器；其中，壓力傳感器和激光位移傳感器均與數(shù)據(jù)采集及分析裝置相連。本實(shí)用新型所提供的移動(dòng)式剛度測(cè)試設(shè)備具有以下有益效果采用自動(dòng)確認(rèn)加載方向裝置能夠準(zhǔn)確的沿曲面法線(xiàn)方向加載并且得到產(chǎn)品的永久變形量；同時(shí)采用升降裝置、懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及移動(dòng)輪實(shí)現(xiàn)了快速的移動(dòng)和固定設(shè)備，從而滿(mǎn)足汽車(chē)零部件各種尺寸不同區(qū)域的剛度測(cè)試。
文檔編號(hào)G01M17/007GK202886097SQ201220621688
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者許炳賢, 葉穎 申請(qǐng)人:延鋒彼歐(上海)汽車(chē)外飾系統(tǒng)有限公司