专利名称：一种新型安全带带扣耐久性试验设备的制作方法
技术领域：
一种新型安全带带扣耐久性试验设备技术领域[0001]本实用新型涉及一种机械设备；尤其涉及一种新型安全带带扣耐久性试验设备。
技术背景[0002]安全带作为目前国家机动车辆产品强制性检验产品，其带扣的耐久性试验是一项重要的性能测试环节。依据中华人民共和国国家标准GB14166-2003《机动车成年乘员用安全带和约束系统》中的条款4. 2. 2. 4带扣应能承受反复操作，在进行5. 7规定的动态试验前，带扣应经受5000次开闭循环；对于全背带式安全带的带扣，即使锁舌没有全插到位，该试验也被认可。和条款4. 2. 2. 5在进行下面5. 8规定的试验时，带扣开启力不大于60N。[0003]一般常见的安全带带扣耐久性试验设备应包括带扣锁固定机构、动力机构、传动机构和控制系统等。带扣锁固定机构、动力机构与传动机构安装在工作台上，控制系统和人机界面安装在控制柜中，工作台与控制柜电连接。然而，一般常见的安全带带扣耐久性试验设备的运动机构是利用气动驱动，只能进行速度参数的粗略调整，无法精确控制运动机构的速度，对试验过程的控制相对简单；带扣锁的安装方式，只能以一种安装角度试验，无法在三维空间中自由调整角度；带扣锁固定机构只能适应普通常见的带扣锁，对特殊形状的带扣和锁体无法满足使用要求；传动机构采用气缸，机械效率损耗过高，并且无法精确控制锁舌插入量和锁体按钮按入量，有可能出现损坏带扣锁的情况。因此，不能够准确的对安全带带扣耐久性的程度做出理想的判断，甚至一些设备本身都会出现机械失效、与电气控制不良等影响。实用新型内容[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型安全带带扣耐久性试验设备，解决了上述问题。[0005]本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的[0006]一种新型安全带带扣耐久性试验设备，包括机架，所述机架包括减震垫、支架、固定块和光轴，减震垫装在支架底部，固定块装在支架上端，光轴安装在固定块上，其特征在于还包括多个工位，所述工位由方向调节机构、支撑机构、带扣锁体卡具、动力机构和传动机构组成；在所述支撑机构上固定安装带扣锁体卡具、动力机构和传动机构，支撑机构安装在方向调节机构上；方向调节机构安装在光轴上。[0007]所述支撑机构包括底板和腔体；底板上方固定腔体。[0008]所述动力机构为伺服电机；伺服电机安装在腔体上。[0009]所述传动机构由联轴器、丝杠、导轨滑块组、上联接块、下联接块、力值传感器、托盘、顶针联接块和顶针组成；所述联轴器、丝杠、导轨滑块组、上联接块、下联接块、力值传感器和托盘形成托盘传动组；所述联轴器、丝杠、导轨滑块组、上联接块、下联接块、力值传感器、顶针联接块和顶针形成顶针传动组；通过腔体中的联轴器，一端连接伺服电机的输出轴，另一端连接丝杠；左侧的上联接块的一端安装在丝杠的螺母上，其另一端安装下联接块，其底部安装在导轨滑块组的滑块上；左侧的下联接块的另一端安装力值传感器；所述力值传感器的另一端安装在托盘的一端；所述托盘的底部安装在导轨滑块组的滑块上；[0010]右侧的上联接块的一端安装在丝杠的螺母上，其另一端安装下联接块，其底部安装在导轨滑块组的滑块上；右侧的下联接块的另一端安装力值传感器，力值传感器的另一端安装在顶针联接块的一端，所述顶针联接块的底部安装在导轨滑块组的滑块上，顶针安装在所述顶针联接块上；所述传动机构通过其联轴器和丝杠与伺服电机的输出轴连接。[0011 ] 所述方向调节机构包括方向调节板和旋转卡具，方向调节板与旋转卡具连接，旋转卡具卡在光轴上。[0012]所述腔体内还安装有轴承组，轴承组上安装限制轴承组位移的端盖。[0013]所述丝杠的一端分别穿过端盖，与轴承组过盈配合后，连接到联轴器上；[0014]所述带扣锁体卡具的底座上装有锁体左右固定块、锁体上固定块和锁体后固定块。[0015]所述的底板两侧面分别安装光电传感器。[0016]所述的新型安全带带扣耐久性试验设备还包括旋转把手，旋转把手穿过腔体与方向调节板连接。[0017]本实用新型的有益效果[0018]本实用新型的安全带带扣耐久性试验设备，包括机架，及设置在机架上面的各一个机械结构完全相同的工位，所述工位数量可根据实际试验流程需要增加或者减少。本实用新型采用以动力机构伺服电机带动正转和反转状态实现安全带锁舌插入锁体和锁舌弹出锁体的动作。伺服电机输出轴与联轴器连接，联轴器带动精密级丝杠，从而使传动机构动作，效率损耗降低，功率输出直接平稳，噪音小。伺服电机包括编码器，提高输出转速和位移控制以及转矩精度，减少安全带带扣耐久试验的周期和锁舌未实现插入或弹出锁体的情况发生。[0019]传动机构采用精密级丝杠和导轨滑块，与联接块连接，带动传动机构产生往复运动，有效降低摩擦阻力系数，传动性能良好，并且占用空间小，可靠强度高，位置控制精度高，噪音小。[0020]控制系统中采用了力值传感器，实现了自动加载负荷和瞬时采集数据等复杂功能，并且对安全带带扣插入和弹出的负荷可控；采用触摸屏组态软件上位机监控系统，实现了自由的人机对话模式，操作直观、简捷。[0021]带扣锁体卡具可满足各类锁体的安装且调整方便，使不同形状的带扣耐久试验适应性提升，并满足安全带带扣锁在做耐久试验时插拔顺畅的要求。[0022]本实用新型的方向调节机构，每个单一工位均设置有所述方向调节装置，能够在空间三个自由度中任意调节工位角度，调节所述工位角度即调节安全带带扣锁的角度，即本试验设备具备能满足三维空间内任意角度的调节。[0023]上述安全带带扣耐久性试验设备，还包括搜寻原点状态和控制回位的光电开关， 所述光电开关产生通、断电控制信号与所述控制机构通信，以及设置在传动机构中的力值传感器，可与所述控制机构通信，所诉控制机构设置有PLC可编程控制器、伺服电机驱动器、彩色触摸屏和组态软件，进行动力机构和传动机构的运动状态以及试验数据的相关判定。
[0024]图I是本实用新型安全带带扣耐久性试验台的正视示意图[0025]图2是图I所示安全带带扣耐久性试验台的侧视示意图[0026]图3是图I所示安全带带扣耐久性试验台单工位正视示意图[0027]图4是图I所示安全带带扣耐久性试验台单工位侧视示意图[0028]图中，I-减震垫，2-支架，3-固定块，4-光轴，5-旋转卡具，6-方向调节板，7-底板，8-伺服电机一,9-腔体,10-联轴器一，11-轴承组一，12-端盖一，13-丝杠一，14-光电传感器一，15-导轨滑块一，16-上联接块一，17-下联接块一，18-力值传感器一，19-托盘，20-伺服电机二，21-联轴器二，22-轴承组二，23-端盖二，24-丝杠二，25-光电传感器二，26-导轨滑块二，27-上联接块二，28-下联接块二，29-力值传感器二，30-顶针联接块， 31-顶针，32-带扣锁体卡具底座，33-锁体左右固定块，34-锁体上固定块，35-锁体后固定块，36-旋转把手具体实施方式
[0029]图1-4所示，本实施例的一种带扣耐久性试验设备，所述机架两侧各设置有一个可独立工作的工位。[0030]所述机架包括减震垫I、支架2、固定块3和光轴4，减震垫I装在支架2底部，固定块3装在支架2上端，光轴4安装在固定块3上，其特征在于还包括多个工位，所述工位由方向调节机构、支撑机构、带扣锁体卡具、动力机构和传动机构组成；在所述支撑机构上固定安装带扣锁体卡具、动力机构和传动机构，支撑机构安装在方向调节机构上；方向调节机构安装在光轴4上。[0031]所述支撑机构包括底板7和腔体9 ;底板7上方固定腔体9。[0032]所述动力机构为伺服电机一 8，伺服电机二 20 ;伺服电机一 8，伺服电机二 20安装在腔体9上。[0033]所述传动机构由联轴器一 10,联轴器二 21、丝杠一 13,丝杠二 24、导轨滑块组一 15，导轨滑块组二 26、上联接块一 16，上联接块二 27、下联接块一 17，下联接块二 28、力值传感器一 18，力值传感器二 29、托盘19、顶针联接块30和顶针31组成；所述联轴器一 10、 丝杠一 13、导轨滑块组一 15、上联接块一 16、下联接块一 17、力值传感器一 18和托盘19形成托盘传动组；所述联轴器二 21、丝杠二 24、导轨滑块组二 26、上联接块二 27、下联接块二 28、力值传感器二 29、顶针联接块30和顶针31形成顶针传动组；通过腔体9中的联轴器一10和联轴器二 21, —端连接伺服电机一 8,伺服电机二 20的输出轴，另一端连接丝杠一 13, 丝杠二 24 ;上联接块一 16的一端安装在丝杠一 13的螺母上，其另一端安装下联接块一 17， 其底部安装在导轨滑块组一 15的滑块上；下联接块一 17的另一端安装力值传感器一 18 ； 所述力值传感器一 18的另一端安装在托盘19的一端；所述托盘19的底部安装在导轨滑块组一 15的滑块上；上联接块二 27的一端安装在丝杠二 24的螺母上，其另一端安装下联接块二 28，其底部安装在导轨滑块组二 26的滑块上；下联接块二 28的另一端安装力值传感器二 29，力值传感器二 29的另一端安装在顶针联接块30的一端，所述顶针联接块30的底部安装在导轨滑块组二 26的滑块上，顶针31安装在所述顶针联接块30上；所述传动机构通过其联轴器一 10,联轴器二 21和丝杠一 13,丝杠二 24与伺服电机一 8,伺服电机二 20的输出轴连接。[0034]所述方向调节机构包括方向调节板6和旋转卡具5，方向调节板6与旋转卡具5连接，旋转卡具5卡在光轴4上。[0035]所述腔体9内还安装有轴承组一 11和轴承组二 22，轴承组一 11和轴承组二 22上安装限制轴承组位移的端盖一 12和端盖二 23。[0036]所述丝杠一 13，丝杠二 24的一端分别穿过端盖一 12和端盖二 23，与轴承组一 11 和轴承组二 22过盈配合后，连接到联轴器一 10，联轴器二 21上；[0037]所述带扣锁体卡具的底座32上装有锁体左右固定块33、锁体上固定块34和锁体后固定块35。[0038]所述的底板7两侧面分别安装光电传感器一 14，光电传感器二 25。[0039]所述的新型安全带带扣耐久性试验设备还包括旋转把手36，旋转把手36穿过腔体9与方向调节板6连接。[0040]具体工作步骤为[0041]首先，锁舌放入托盘19中，锁体固定在带扣锁体卡具底座32上。伺服电机一 8通电，接受来自控制机构信号，产生旋转，带动联轴器一 10转动，使托盘传动组(如图3所示位置)往光电传感器一 14方向运动，当联接块一 16上的挡片触发光电传感器一 14后,伺服电机一 8停止运动，托盘传动组搜寻原点结束。然后，伺服电机二 20通电，接受来自控制机构信号，产生旋转，带动联轴器二 21转动，使顶针传动组(如图3所示位置)往光电传感器二 25方向运动，当上联接块二 27上的挡片触发光电传感器二 25后，伺服电机二 20停止运动，顶针传动组搜寻原点结束。[0042]在触摸屏组态软件中设置好各个实际试验参数，PLC可编程控制器处理相关数据后，传送到伺服驱动器中分别对伺服电机一 8和伺服电机二 20进行速度、位移和顺序控制。 试验开始后，伺服电机一 8带动托盘传动组，推动锁舌向锁体方向运动。当锁舌完全插入锁体后，伺服电机一 8反转,带动托盘传动组回到光电传感器一 14处。此时,伺服电机二 20 带动顶针传动组，使顶针31向锁体按钮方向运动。当顶针按下锁体按钮时，锁舌从锁体中弹出，伺服电机二 20反转，带动托盘传动组回到光电传感器二 25处。此为带扣锁开闭循环动作I次，在触摸屏组态软件中计数为I次。之后再驱动伺服电机一 8运动，进行下一次循环。当循环次数达到组态软件中设定的试验总次数后，伺服电机一 8和伺服电机二 20停止旋转，试验结束。[0043]在试验工程中，利用伺服电机，可以准确地控制速度和位移的线性施加，精确的完成了锁舌插入锁体和锁舌弹出锁体的动作。在控制机构中的触摸屏上可以设定试验总次数、电机转速、力值传感器限值和伺服驱动器输出脉冲数。在试验过程中，力值传感器可实时记录锁舌插入力值和锁体按钮开启力值，当出现突发状况力值超过限值时，伺服驱动器使伺服电机一 8和伺服电机二 20停止旋转，试验暂停。这样既可保护试验样品，又可保护设备。
权利要求1.一种新型安全带带扣耐久性试验设备，包括机架，所述机架包括减震垫(I)、支架(2)、固定块(3)和光轴(4)，减震垫(I)装在支架(2)底部，固定块(3)装在支架(2)上端，光轴(4)安装在固定块(3)上，其特征在于还包括多个工位，所述工位由方向调节机构、支撑机构、带扣锁体卡具、动力机构和传动机构组成；在所述支撑机构上固定安装带扣锁体卡具、动力机构和传动机构，支撑机构安装在方向调节机构上；方向调节机构安装在光轴(4)上。
2.如权利要求I所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于所述支撑机构包括底板(7)和腔体(9);底板(7)上方固定腔体(9)。
3.如权利要求I或2所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于所述动力机构为伺服电机一(8)、伺服电机二(20);伺服电机一(8)、伺服电机二(20)安装在腔体(9)上。
4.如权利要求I所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于所述传动机构由联轴器一(10)、联轴器二(21)、丝杠一(13)、丝杠二(24)、导轨滑块组一(15)、导轨滑块组二(26)、上联接块一(16)、上联接块二(27)、下联接块一(17)、下联接块二(28)、力值传感器一(18)、力值传感器二(29)、托盘(19)、顶针联接块(30)和顶针(31)组成； 所述联轴器一(10)、丝杠一(13)、导轨滑块组一(15)、上联接块一(16)、下联接块一(17)、力值传感器一(18)和托盘(19)形成托盘传动组；所述联轴器二(21)、丝杠二(24)、导轨滑块组二(26)、上联接块二(27)、下联接块二(28)、力值传感器二(29)、顶针联接块(30)和顶针(31)形成顶针传动组； 通过腔体(9)中的联轴器一(10)、联轴器二(21)，一端连接伺服电机一(8)和伺服电机二(20)的输出轴，另一端连接丝杠一(13)和丝杠二(24)； 上联接块一(16)的一端安装在丝杠一(13)的螺母上，其另一端安装下联接块一(17)，其底部安装在导轨滑块组一(15)的滑块上；下联接块一(17)的另一端安装力值传感器一(18);所述力值传感器一(18)的另一端安装在托盘(19)的一端；所述托盘(19)的底部安装在导轨滑块组一(15)的滑块上； 上联接块二(27)的一端安装在丝杠二(24)的螺母上，其另一端安装下联接块二(28)，其底部安装在导轨滑块组二(26)的滑块上；下联接块二(28)的另一端安装力值传感器二(29)，力值传感器二(29)的另一端安装在顶针联接块(30)的一端，所述顶针联接块(30)的底部安装在导轨滑块组二(26)的滑块上，顶针(31)安装在所述顶针联接块(30)上； 所述传动机构通过其联轴器一(10)、联轴器二(21)和丝杠一(13)、丝杠二(24)与伺服电机一(8)、伺服电机二(20)的输出轴连接。
5.如权利要求I所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于所述方向调节机构包括方向调节板(6)和旋转卡具(5)，方向调节板(6)与旋转卡具(5)连接，旋转卡具(5)卡在光轴⑷上。
6.如权利要求2所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于所述腔体(9)内还安装有轴承组一(11)、轴承组二(22)，轴承组一(11)、轴承组二(22)上安装限制轴承组位移的端盖一(12)、端盖二(23)。
7.如权利要求6所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于所述丝杠一(13)、丝杠二(24)的一端分别穿过端盖一(12)、端盖二(23)，与轴承组一(11)、轴承组二(22)过盈配合后，连接到联轴器一(10)、联轴器二(21)上。
8.如权利要求I所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于所述带扣锁体卡具的底座(32)上装有锁体左右固定块(33)、锁体上固定块(34)和锁体后固定块(35)。
9.如权利要求2所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于所述的底板(7)两侧面分别安装光电传感器一(14)、光电传感器二(25)。
10.如权利要求I所述的新型安全带带扣耐久性试验设备，其特征在于还包括旋转把手(36)，旋转把手(36)穿过腔体(9)与方向调节板(6)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种新型安全带带扣耐久性试验设备，包括机架，所述机架包括减震垫、支架、固定块和光轴，减震垫装在支架底部，固定块装在支架上端，光轴安装在固定块上，其特征在于还包括多个工位，所述工位由方向调节机构、支撑机构、带扣锁体卡具、动力机构和传动机构组成；在所述支撑机构上固定安装带扣锁体卡具、动力机构和传动机构，支撑机构安装在方向调节机构上；方向调节机构安装在光轴上。本实用新型采用以动力机构伺服电机带动正转和反转状态实现安全带锁舌插入锁体和锁舌弹出锁体的动作。伺服电机输出轴与联轴器连接，联轴器带动精密级丝杠，从而使传动机构动作，效率损耗降低，功率输出直接平稳，噪音小。
文档编号G01M13/00GK202814686SQ20122029998
公开日2013年3月20日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者王哲, 贾京生, 魏哲, 孔德嘉 申请人:北京中汽寰宇机动车检验中心有限公司