繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種汽車玻璃升降器試驗裝置，它包括工作臺、操作板、氣動夾具、力加載裝置及各種傳感器等組成。它是一個基礎(chǔ)母平臺，通過更換不同的裝卡裝置，可以滿足不同汽車的玻璃升降器樣件測試。該裝置能夠進行汽車夾具可滿足汽車前左、前右、后左、后右升降器的測試。該試驗臺能夠?qū)崿F(xiàn)的主要功能有玻璃升降器電機工作電流檢測、電機堵轉(zhuǎn)電流檢測、關(guān)閉力檢測、行程檢測、上升和下降速度檢測、靜態(tài)負載（自鎖力）檢測。
【專利說明】繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車玻璃升降器試驗裝置，可以用來測試不同汽車的玻璃升降器樣件的試驗。
【背景技術(shù)】
[0002]繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺主要為各研究院所、高校等科研機構(gòu)開展的汽車前左、前右、后左、后右玻璃升降器的測試等相關(guān)的學(xué)術(shù)研究、軟硬件開發(fā)和產(chǎn)品測試提供開放式和標準化的試驗條件平臺。同時該試驗臺也可以滿足汽車電控仿真平臺集成控制研究對電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總成的先進嵌入式功能的需求。因此該試驗臺既可以作為單獨試驗臺進行試驗，又可以作為滿足工業(yè)化的標準。針對傳統(tǒng)的汽車玻璃升降器試驗裝置整體機械結(jié)構(gòu)不是很穩(wěn)定可靠、不便于拆裝、不滿足人機工程學(xué)、運動機構(gòu)運行有噪音產(chǎn)生、檢測精度不高、穩(wěn)定性控制不好、智能化程度不夠高等問題。本發(fā)明的汽車玻璃升降器試驗裝置的產(chǎn)生，有效的解決了上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1.一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺，其特征在于包括傳感器安裝座1、S型安裝拉力傳感器2、滑輪安裝座3、編碼器安裝架14、編碼器安裝架115、拉線式編碼器6、接近開關(guān)7、安裝板18、安裝板119、滑輪10、軸承11、滑輪軸12、滑輪安裝座13、伺服電機加減速機14、電機安裝法蘭15、鋼絲繩導(dǎo)向座16、繩輪17、鋼絲繩18 ;S型拉力傳感器安裝2安裝在傳感器安裝座上1，下方是滑輪安裝架4穿過輪滑軸12和軸承11固定滑輪10，編碼器安裝架14和編碼器安裝架2固定拉線式編碼器6。接近開關(guān)7安裝在固定板18和固定板II 9上，電機安裝法蘭15固定滑輪安裝座13和滑輪軸繩輪17通過鋼絲繩18連接負載伺服電機加減速機14。所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺操作板，其特征在于面板
1、快速夾鉗安裝座2、快速夾鉗3、定位銷4、電機座15、電機座116、后門上止點夾緊7、前門上止點夾緊8、后門下止點夾緊9、前門下止點夾緊10。快速夾鉗3安裝在快速夾鉗安裝座2上，定位銷4固定在電機座15上，后門上止點夾緊7、前門上止點夾緊8、后門下止點夾緊9、前門下止點夾緊10、電機座15、電機座116和快速夾鉗安裝座2都固定在面板I。所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺后門上止點夾緊，其特征在于包括塊I1、墊片12、塊113、氣缸4、塊1115、墊片116、塊IV7。塊Il通過墊片12與塊113相連接，氣缸4穿過塊113連接，塊III5通過墊片116與塊IV7相連接。所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺前門上止點夾緊，其特征在于包括塊I1、墊片12、塊VI3、氣缸4、塊VI5、塊VII6、墊片
1117、塊VIII8。塊Il通過墊片12與塊VI3相連接，氣缸4穿過塊VI3連接，塊VI5與塊VII6固定連接，塊VII18固定在墊片II17上方。所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺后門下止點夾緊，其特征在于包括氣缸1、氣缸安裝支架2、支座3、墊片IV4、擺勾5、塊1X6、強磁鐵7、銅套8、銷軸9、平墊10。氣缸I安裝在氣缸安裝支架2上，擺勾5 —端穿過支座3與氣缸安裝支架2固定連接，墊片IV4連接支座3，強磁鐵7下部連接塊1X6，上部銅套8與銷軸9連接，平墊10連接固定銷軸9。所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺前門下止點夾緊，其特征在于包括氣缸1、氣缸尾座2、擺桿3、墊片14、塊X5、塊VI6、塊VIII7、墊片
II18、塊XI9、擺桿支座10、銅套11。氣缸尾座2與氣缸I固定連接，擺桿3通過墊片14與塊X5固定連接，塊VI6、塊VIII7通過墊片III8與塊XI9固定連接，下方固定連接擺桿支座10通過銅套11固定在塊X5上。
[0004]2.所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的傳感器安裝座I與滑輪安裝座3之間設(shè)有S型安裝拉力傳感器2，通過鋼絲繩18掛鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以完成關(guān)閉力及自鎖力的檢測。
[0005]3.所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的編碼器安裝架14、編碼器安裝架25設(shè)有拉線式編碼器6，通過掛鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以檢測玻璃升降器的行程及平均速度。
[0006]4.所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的安裝板18、安裝板29上安裝有接近開關(guān)7，當玻璃托盤檢測到接近7開關(guān)后，自動停止，以恢復(fù)至實驗前的位置。
[0007]5.所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的電機安裝法蘭15上固定鋼絲繩導(dǎo)向座16、繩輪17、下設(shè)有伺服電機加減速機14伺服電機、S型安裝拉力傳感器2及滑輪機構(gòu)共同組成力加載裝置，S型安裝拉力傳感器2布置與試驗臺頂部，通過一鋼絲繩掛18鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以完成關(guān)閉力及自鎖力的檢測。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:
[0009]I)玻璃升降器試驗系統(tǒng)是集機械、電子和計算機于一體的動態(tài)測試設(shè)備，要求檢測高精度、控制高穩(wěn)定性、智能化程度高。
[0010]2)考慮成本及開發(fā)周期的因素，本系統(tǒng)采用上位機控制系統(tǒng)與下位機控制器協(xié)同工作的方式，采集系統(tǒng)通過高精度、高速度A/D采集模塊的方案進行數(shù)據(jù)采集，避免或盡量減少自行設(shè)計電路板需要進行長期測試的風險，保證系統(tǒng)實時性及可靠性，確保此試驗臺以較低門檻進入產(chǎn)品級系列。
[0011]3)機械系統(tǒng)設(shè)計在參考市場現(xiàn)有機型的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，玻璃升降器裝卡方式為氣動裝卡，靜態(tài)力加載系統(tǒng)通過電動缸靈活加載，進而減少了人工勞動，玻璃升降器運動阻尼模擬系統(tǒng)采用可手動調(diào)節(jié)的彈簧平衡器實現(xiàn)，增加產(chǎn)品智能化特點。
[0012]4)為了使玻璃升降器試驗臺設(shè)計更為精巧，減少成本，玻璃升降器試樣的安裝方向為垂直向下，此機構(gòu)可以使靜態(tài)力測量和關(guān)閉力測量共用同一傳感器，此設(shè)計大大簡化機械系統(tǒng)加工及裝配的負擔。
[0013]5)下位機軟件選擇支持梯形圖語言編程的可編程控制器PLC控制，上位機軟件采用NI (美國國家儀器)公司的Labview開發(fā)平臺，與PLC通訊通過NI OPC server實現(xiàn)，減少底層通訊協(xié)議編寫時間，減少軟件開發(fā)周期及開發(fā)風險。避免了以其它軟件平臺開發(fā)需要自行設(shè)計底層總線通訊協(xié)議、長時間進行軟件測試的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明繩輪式玻璃升降實驗臺的負載加力機構(gòu)示意圖
[0015]圖2為本發(fā)明繩輪式玻璃升降實驗臺操作板結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖3為本發(fā)明繩輪式玻璃升降實驗臺后門上止點夾緊示意圖[0017]圖4為本發(fā)明繩輪式玻璃升降實驗臺前門上止點夾緊示意圖
[0018]圖5為本發(fā)明繩輪式玻璃升降實驗臺后門下止點夾緊示意圖
[0019]圖6為本發(fā)明繩輪式玻璃升降實驗臺前門下止點夾緊示意圖
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的詳細內(nèi)容及其【具體實施方式】。
[0021]本發(fā)明的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺，參見圖1所述的負載加力機構(gòu)包括傳感器安裝座1、S型安裝拉力傳感器2、滑輪安裝座3、編碼器安裝架14、編碼器安裝架115、拉線式編碼器6、接近開關(guān)7、安裝板18、安裝板119、滑輪10、軸承11、滑輪軸12、滑輪安裝座13、伺服電機加減速機14、電機安裝法蘭15、鋼絲繩導(dǎo)向座16、繩輪17、鋼絲繩18 ；S型拉力傳感器安裝2安裝在傳感器安裝座上I，下方是滑輪安裝架4穿過輪滑軸12和軸承11固定滑輪10，編碼器安裝架14和編碼器安裝架2固定拉線式編碼器6。接近開關(guān)7安裝在固定板18和固定板II 9上，電機安裝法蘭15固定滑輪安裝座13和滑輪軸繩輪17通過鋼絲繩18連接負載伺服電機加減速機14。
[0022]參見圖2所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺操作板包括面板1、快速夾鉗安裝座2、快速夾鉗3、定位銷4、電機座15、電機座116、后門上止點夾緊7、前門上止點夾緊8、后門下止點夾緊9、前門下止點夾緊10?？焖賷A鉗3安裝在快速夾鉗安裝座2上，定位銷4固定在電機座15上，后門上止點夾緊7、前門上止點夾緊8、后門下止點夾緊9、前門下止點夾緊10、電機座15、電機座116和快速夾鉗安裝座2都固定在面板I
[0023]參見圖3所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺后門上止點夾緊包括塊。I1、墊片12、塊113、氣缸4、塊1115、墊片116、塊IV7。塊Il通過墊片12與塊113相連接，氣缸4穿過塊113連接，塊II15通過墊片116與塊IV7相連接。
[0024]參見圖4所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺前門上止點夾緊包括塊I1、墊片12、塊VI3、氣缸4、塊VI5、塊VII6、墊片1117、塊VIII8。塊Il通過墊片12與塊VI3相連接，氣缸4穿過塊VI3連接，塊VI5與塊VII6固定連接，塊VIII8固定在墊片III7上方。
[0025]參見圖5所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺后門下止點夾緊包括氣缸1、氣缸安裝支架2、支座3、墊片IV4、擺勾5、塊1X6、強磁鐵7、銅套8、銷軸9、平墊10。氣缸I安裝在氣缸安裝支架2上，擺勾5 —端穿過支座3與氣缸安裝支架2固定連接，墊片IV4連接支座3，強磁鐵7下部連接塊1X6，上部銅套8與銷軸9連接，平墊10連接固定銷軸9。
[0026]參見圖6所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺前門下止點夾緊包括氣缸1、氣缸尾座2、擺桿3、墊片14、塊X5、塊VI6、塊VIII7、墊片1118、塊XI9、擺桿支座10、銅套
11。氣缸尾座2與氣缸I固定連接，擺桿3通過墊片14與塊X5固定連接，塊VI6、塊VIII7通過墊片II18與塊XI9固定連接，下方固定連接擺桿支座10通過銅套11固定在塊X5上。
[0027]所述的一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的負載加力機構(gòu)，其特征在于傳感器安裝座I與滑輪安裝座3之間設(shè)有S型安裝拉力傳感器2，通過鋼絲繩18掛鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以完成關(guān)閉力及自鎖力的檢測。
[0028]所述的一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的負載加力機構(gòu)，其特征在于編碼器安裝架I 4、編碼器安裝架115設(shè)有拉線式編碼器6，通過掛鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以檢測玻璃升降器的行程及平均速度。[0029]所述的一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的負載加力機構(gòu)，其特征在于安裝板I 8、安裝板119上安裝有接近開關(guān)7，當玻璃托盤檢測到接近7開關(guān)后，自動停止，以恢復(fù)至實驗前的位置。
[0030]所述的一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的負載加力機構(gòu)，其特征在于電機安裝法蘭15上固定鋼絲繩導(dǎo)向座16、繩輪17、下設(shè)有伺服電機加減速機14伺服電機、S型安裝拉力傳感器2及滑輪機構(gòu)共同組成力加載裝置，S型安裝拉力傳感器2布置與試驗臺頂部，通過一鋼絲繩掛18鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以完成關(guān)閉力及自鎖力的檢測。
[0031]參見圖1至圖5所示，本發(fā)明的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的使用方法，包括如下步驟:
[0032]I被測樣件的上、下裝車位置通過氣缸I或4和專用夾具進行裝夾，玻璃升降的直流電機14及繞繩18機構(gòu)通過定位銷4和手動鉗進行加緊，避免了全部使用氣動夾具的不安全因素，在試驗臺操作板上存在六處夾具，可以保證不用更換夾具滿足左前、右前、左后、右后門的測試。
[0033]2試驗臺架與控制系統(tǒng)為一體化計，顯示器位于操作者右上方，方便觀察實驗數(shù)據(jù)，顯示器下發(fā)安裝鍵盤與鼠標托架，方便操作者對實驗參數(shù)進行設(shè)置，及實驗結(jié)果的查詢分析。
[0034]3)直流電源驅(qū)動玻璃升降器電機，并保證端口電壓為12V。
[0035]4霍爾型電流傳感器測量玻璃升降器電機的工作電流及堵轉(zhuǎn)電流。
[0036]5伺服電機、拉力傳感器2及滑輪機構(gòu)共同組成力加載裝置，拉力傳感器2布置與試驗臺頂部，通過一鋼絲繩18掛鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以完成關(guān)閉力及自鎖力的檢測。
[0037]6)在試驗臺頂部安裝有拉線式位移傳感器6，通過掛鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以檢測玻璃升降器的行程及平均速度。
[0038]7)為了保證實驗完成后，玻璃升降器的玻璃托盤運動到標準裝車位置，試驗臺配有接近開關(guān)7，當玻璃托盤檢測到接近開關(guān)后7，自動停止，以恢復(fù)至實驗前的位置。
[0039]8)臺面板的下部是試驗臺的電氣系統(tǒng)及氣動系統(tǒng)部分，包括整機交流供電及保護系統(tǒng)、直流電源、控制采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)接單元、直流電機控制H橋單元，工控機等。
[0040]9)電流傳感器、拉線式編碼器6、力傳感器信號2、接近開關(guān)7觸發(fā)信號由PLC完成米集。
[0041]10) PID控制器完成自鎖力測量時的力閉環(huán)控制。
[0042]操作者可以通過上位機控制軟件對實驗及數(shù)據(jù)進行觀測，實驗完畢后也可對實驗數(shù)據(jù)進行處理。
【權(quán)利要求】
1.一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺，其特征在于包括傳感器安裝座(1)、S型安裝拉力傳感器(2)、滑輪安裝座(3)、編碼器安裝架I (4)、編碼器安裝架II (5)、拉線式編碼器(6)、接近開關(guān)(7)、安裝板I (8)、安裝板II (9)、滑輪(10)、軸承(11)、滑輪軸(12)、滑輪安裝座(13)、伺服電機加減速機(14)、電機安裝法蘭(15)、鋼絲繩導(dǎo)向座(16)、繩輪(17)、鋼絲繩(18);S型拉力傳感器安裝(2)安裝在傳感器安裝座上(I )，下方是滑輪安裝架(4)穿過輪滑軸(12)和軸承(11)固定滑輪(10)，編碼器安裝架I (4)和編碼器安裝架(2)固定拉線式編碼器(6)，接近開關(guān)(7)安裝在固定板I (8)和固定板II (9)上，電機安裝法蘭(15)固定滑輪安裝座(13)和滑輪軸繩輪(17)通過鋼絲繩(18)連接負載伺服電機加減速機(14)，所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺操作板，其特征在于面板(I)、快速夾鉗安裝座(2)、快速夾鉗(3)、定位銷(4)、電機座I (5)、電機座II (6)、后門上止點夾緊(7)、前門上止點夾緊(8)、后門下止點夾緊(9)、前門下止點夾緊(10)，快速夾鉗(3)安裝在快速夾鉗安裝座(2)上，定位銷(4)固定在電機座I (5)上，后門上止點夾緊(7)、前門上止點夾緊(8)、后門下止點夾緊(9)、前門下止點夾緊(10)、電機座I (5)、電機座II (6)和快速夾鉗安裝座(2)都固定在面板(I)，所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺后門上止點夾緊，其特征在于包括塊I (I)、墊片I (2)、塊II (3)、氣缸(4)、塊III (5)、墊片II (6)、塊IV (7)，塊I (I)通過墊片I (2)與塊II (3)相連接，氣缸(4)穿過塊II (3)連接，塊III (5)通過墊片II (6)與塊IV (7)相連接，所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺前門上止點夾緊，其特征在于包括塊I (I)、墊片I (2)、塊VI (3)、氣缸(4)、塊VI (5)、塊VII (6)、墊片III (7)、塊VIII (8)，塊I (I)通過墊片I (2)與塊VI (3)相連接，氣缸(4)穿過塊VI (3)連接，塊VI (5)與塊VII (6)固定連接，塊VIII (8)固定在墊片III(7)上方，所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺后門下止點夾緊，其特征在于包括氣缸(I)、氣缸安裝支架(2)、支座(3)、墊片IV (4)、擺勾(5)、塊IX (6)、強磁鐵(7)、銅套(8)、銷軸(9 )、平墊(10 )，氣缸(I)安裝在氣缸安裝支架(2 )上，擺勾(5 ) 一端穿過支座(3 )與氣缸安裝支架(2)固定連接，墊片IV (4)連接支座(3)，強磁鐵(7)下部連接塊IX (6)，上部銅套(8 )與銷軸(9 )連接，平`墊(10 )連接固定銷軸(9 )，所述的繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺前門下止點夾緊，其特征在于包括氣缸(I)、氣缸尾座(2)、擺桿(3)、墊片I (4)、塊X(5)、塊VI (6)、塊VIII (7)、墊片III (8)、塊XI (9)、擺桿支座(10)、銅套(11)，氣缸尾座(2)與氣缸(I)固定連接，擺桿(3)通過墊片I (4)與塊X (5)固定連接，塊VI (6)、塊VIII (7)通過墊片III (8)與塊XI (9)固定連接，下方固定連接擺桿支座(10)通過銅套(11)固定在塊X (5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的特征在于傳感器安裝座(1)與滑輪安裝座(3)之間設(shè)有S型安裝拉力傳感器(2)，通過鋼絲繩(18)掛鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以完成關(guān)閉力及自鎖力的檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的特征在于編碼器安裝架I (4)、編碼器安裝架2 (5)設(shè)有拉線式編碼器(6)，通過掛鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以檢測玻璃升降器的行程及平均速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的特征在于安裝板I(8)、安裝板2(9)上安裝有接近開關(guān)(7)，當玻璃托盤檢測到接近(7)開關(guān)后，自動停止，以恢復(fù)至實驗前的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種繩輪式汽車電動玻璃升降器試驗臺的負載加力機構(gòu)，其特征在于電機安裝法蘭(15)上固定鋼絲繩導(dǎo)向座(16)、繩輪(17)、下設(shè)有伺服電機加減速機(14)伺服電機、S型安裝拉力傳感器(2)及滑輪機構(gòu)共同組成力加載裝置，S型安裝拉力傳感器(2)布置與試驗臺頂部，通過一鋼絲繩掛(18)鉤連接在玻璃升降器運動滑塊上，可以完成關(guān)閉力及自鎖 力的檢測。
【文檔編號】G01M17/007GK203479537SQ201320493824
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】張威, 王波, 王健, 韓文成, 孫平輝, 付文侃, 王鐵峰, 王勇, 吳春靜, 常國祥 申請人:吉林省汽車零部件研發(fā)中心有限公司