專利名稱：一種移動式剛度測試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車零部件的剛度測試領(lǐng)域，特別是涉及一種移動式剛度測試設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前轎車上有大量的塑料零件，各大主機(jī)廠對保險(xiǎn)杠均有剛度要求。類似保險(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。剛度測試要求沿測試面的法線方向施載，因此對保險(xiǎn)杠曲面進(jìn)行剛度測試的要求，目前的設(shè)備基本無法達(dá)到。目前剛度測試，針對小零件并且在平整面上測試，可通過拉力機(jī)完成，但無法通過改變探頭方向來確認(rèn)滿足對曲面加載的要求。目前，針對保險(xiǎn)杠這種大尺寸并且表面為曲面的零件，國內(nèi)是采用一種固定式剛度測試設(shè)備進(jìn)行剛度測試，但是這種剛度測試設(shè)備還是存在以下缺陷體積龐大，笨重，力臂移動范圍有限從而無法對保險(xiǎn)杠整個表面進(jìn)行剛度測試，因此需要通過不斷的移動保險(xiǎn)杠來進(jìn)行測試，測試過程麻煩，效率較低。此外，目前的這種剛度測試設(shè)備也無法滿足對曲面法線方向加載的要求，只能做到目視判斷加載方向是否垂直?，F(xiàn)有轎車的保險(xiǎn)杠形式多樣，技術(shù)要求越來越高，對產(chǎn)品的性能測試也提出了新的要求和挑戰(zhàn)。而目前存在的剛度測試設(shè)備基本為固定式，無法進(jìn)行移動，力臂移動范圍十分有限。在產(chǎn)品剛度測試之前，為防止產(chǎn)品測試過程中移動造成測試結(jié)果的偏差，需要將產(chǎn)品穩(wěn)固的固定在測試臺上，要對產(chǎn)品不同區(qū)域進(jìn)行剛度測試，需要頻繁進(jìn)行工裝拆卸和安裝固定的過程，大大增加工作量。并且現(xiàn)有剛度測試設(shè)備，無法準(zhǔn)確確定加載方向，精度已經(jīng)無法滿足技術(shù)要求。因此，目前的剛度測試設(shè)備已經(jīng)無法滿足目前的剛度測試要求。

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式剛度測試設(shè)備，該測試設(shè)備可移動，并且可自動確認(rèn)加載方向，滿足當(dāng)前的剛度測試要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案提供一種移動式剛度測試設(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設(shè)置的力臂，所述力臂通過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缸，壓力傳感器和作用壓頭，所述電動缸驅(qū)動所述作用壓頭施載，用于檢測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。所述剛度測試設(shè)備還包括用于驅(qū)動所述懸臂上下移動的升降裝置，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。[0009]所述剛度測試設(shè)備還包括用于驅(qū)動所述電動缸和所述升降電機(jī)的電控箱。所述力臂通過一力臂抱死裝置與所述懸臂相連。所述剛度測試設(shè)備還包括用于驅(qū)動所述懸臂以所述主立柱為中心軸在水平方向上轉(zhuǎn)動的懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述懸臂通過該懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與所述主立柱連接。所述剛度測試設(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)，在所述懸臂的相對側(cè)反向延伸。所述剛度測試設(shè)備的底座上還設(shè)有供放置砝碼的配重砝碼放置架。所述剛度測試設(shè)備采用三角形結(jié)構(gòu)底座。所述剛度測試設(shè)備的底座上同時設(shè)置有移動輪和支撐輪。本實(shí)用新型所提供的移動式剛度測試設(shè)備具有以下有益效果采用自動確認(rèn)加載方向裝置能夠準(zhǔn)確的沿曲面法線方向加載并且得到產(chǎn)品的永久變形量；同時采用移動輪、升降裝置以及懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了快速的移動和固定設(shè)備，從而滿足汽車零部件各種尺寸不同區(qū)域的剛度測試。

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)將其理解為對本實(shí)用新型范圍的限制。圖1是本實(shí)用新型的移動式剛度測試設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的移動式剛度測試設(shè)備的自動確認(rèn)加載方向裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的移動式剛度測試設(shè)備的升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的移動式剛度測試設(shè)備的底部放大示意圖；圖5是本實(shí)用新型進(jìn)行剛度測試時的示意圖。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、電動缸46、力臂抱死裝置
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型涉及一種移動式剛度測試設(shè)備，如圖1-4所示，該移動式剛度測試設(shè)備包括豎直設(shè)置并間隔開的主立柱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上的電動缸45，壓力傳感器44和作用壓頭41 ;所述力臂10通過一水平延伸的懸臂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確認(rèn)加載方向裝置，具體如圖2所示，該自動確認(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)即可獲得三個激光位移傳感器42到待測表面的距離，通過力臂10上的粗調(diào)裝置將三個位移傳感器到表面的位移調(diào)整到差值在5_以內(nèi)，然后采用微調(diào)裝置調(diào)整三個傳感器位移差異在Imm以內(nèi)，此時，加載方向與法線平行，從而實(shí)現(xiàn)了自動確認(rèn)加載方向。根據(jù)本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施方式，該自動確認(rèn)加載方向裝置中的三個激光位移傳感器42固定在同一個圓圈裝置上，三個傳感器的相對位置保持不動，但是傳感器與圓圈軸心的距離可同時改變，從而滿足不同尺寸的探頭而不影響激光位移傳感器42的法線確認(rèn)。根據(jù)本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施方式，該剛度測試設(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，通過電控箱6控制升降電機(jī)1，懸臂9沿著導(dǎo)軌23移動，從而控制力臂10在縱向上的移動。根據(jù)本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施方式，該剛度測試設(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。根據(jù)本實(shí)用新型的又一優(yōu)選實(shí)施方式，該剛度測試設(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的相對側(cè)反向延伸。根據(jù)本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施方式，保險(xiǎn)杠表面剛度測試的負(fù)載要求比較小，一般在5(Γ300Ν之間進(jìn)行測試，因此設(shè)備自重不需要做到很大，就可以確保測試過程設(shè)備不會發(fā)生移動。但是，如果剛度測試需要施加較大負(fù)載(> 50Kg)時，優(yōu)選地，所述剛度測試設(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提高剛度設(shè)備自重，從而確保測試過程設(shè)備不會發(fā)生偏移。優(yōu)選地，所述剛度測試設(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 剛度測試設(shè)備的底座7同時設(shè)置移動輪33和支撐輪32，如圖4所示，通過移動輪33可以很便捷的移動剛度測試設(shè)備的位置，當(dāng)剛度測試設(shè)備移動到所需的區(qū)域，通過液壓原理將支撐輪32撐起，通過支撐輪32固定剛度設(shè)備。完成測試后，收起支撐輪，移動輪便接觸地面，又可便捷的移動設(shè)備，使得該測試設(shè)備操作便捷。根據(jù)本實(shí)用新型的一個優(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)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施方式，該移動式測試設(shè)備的使用方法如下I)調(diào)整加載位置采用移動輪33和支撐輪32快速移動和固定設(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，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。2)調(diào)整加載方向三個傳感器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，三個激光點(diǎn)打在受載面上形成一個光圈，其直徑為小于1mm，可近似為一個點(diǎn)，當(dāng)三個激光位移傳感器42顯示的距離一致時，記錄此時顯示的數(shù)值Htl，表示此時的加載是沿法線方向。3)進(jìn)行剛度測試并采集及處理數(shù)據(jù)。當(dāng)設(shè)備的加載位置和加載方向調(diào)整完成后，開始測試，通過電控箱6控制電動缸45施加負(fù)載，測試后，探頭離開接觸面，一定時間后，產(chǎn)品恢復(fù)，此時產(chǎn)品產(chǎn)生永久變形后的狀態(tài)，采用測試前同樣的方法測量并記錄三個位移傳感器顯示的數(shù)值一致時的距離氏，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，然后通過自動確認(rèn)加載方向裝置實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的沿曲面法線方向加載，由于設(shè)備自重較輕，還增設(shè)了移動輪，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的移動，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試，同時能夠更加精準(zhǔn)的得到負(fù)載與變形量關(guān)系曲線。上述實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而并非是對本實(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1.一種移動式剛度測試設(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設(shè)置的力臂，所述力臂通過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缸，壓力傳感器和作用壓頭，所述電動缸驅(qū)動所述作用壓頭施載，用于檢測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所述的移動式剛度測試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測試設(shè)備還包括用于驅(qū)動所述懸臂上下移動的升降裝置，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。
3.如權(quán)利要求2所述的移動式剛度測試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測試設(shè)備還包括用于驅(qū)動所述電動缸和所述升降電機(jī)的電控箱。
4.如權(quán)利要求1所述的移動式剛度測試設(shè)備，其特征在于，所述力臂通過一力臂抱死裝置與所述懸臂相連。
5.如權(quán)利要求1所述的移動式剛度測試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測試設(shè)備還包括用于驅(qū)動所述懸臂以所述主立柱為中心軸在水平方向上轉(zhuǎn)動的懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述懸臂通過該懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與所述主立柱連接。
6.如權(quán)利要求1所述的移動式剛度測試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測試設(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)，在所述懸臂的相對側(cè)反向延伸。
7.如權(quán)利要求1所述的移動式剛度測試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測試設(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所述的移動式剛度測試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測試設(shè)備采用三角形結(jié)構(gòu)底座。
9.如權(quán)利要求1所述的移動式剛度測試設(shè)備，其特征在于，所述剛度測試設(shè)備的底座上同時設(shè)置有移動輪和支撐輪。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種移動式剛度測試設(shè)備，包括豎直設(shè)置的主立柱以及間隔開豎直設(shè)置的力臂，力臂通過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式剛度測試設(shè)備具有以下有益效果采用自動確認(rèn)加載方向裝置能夠準(zhǔn)確的沿曲面法線方向加載并且得到產(chǎn)品的永久變形量；同時采用升降裝置、懸臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)以及移動輪實(shí)現(xiàn)了快速的移動和固定設(shè)備，從而滿足汽車零部件各種尺寸不同區(qū)域的剛度測試。
文檔編號G01M17/007GK202886097SQ201220621688
公開日2013年4月17日 申請日期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 申請人:延鋒彼歐(上海)汽車外飾系統(tǒng)有限公司