电动转向器传感器系统调中台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电动转向器传感器系统调中台，包括机架、数据输出设备、控制单元及受控制单元控制的输入轴驱动机构及夹持机构；输入轴驱动机构用于对电动转向器的电动助力管柱总成的输入轴提供所需驱动；夹持机构对电动助力管柱总成定位夹持；数据输出设备与电动助力管柱总成的转向扭矩传感器电连接，用于输出转向扭矩传感器的测试数据。通过据输出设备完成对转向扭矩传感器的输出信号的输出并判断该转向扭矩传感器的安装是否完成调中，并通过判断输出信号的对称性对转向扭矩传感器的位置进行调整，直至达到标准要求，实现对转向扭矩传感器的调中；此外，还可以利用该调中台判断转向扭矩传感器是否合格。
【专利说明】电动转向器传感器系统调中台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种辅助安装设备，特别是涉及一种电动转向器传感器系统调中台。
【背景技术】
[0002]电动转向器是未来转向系统的发展方向，包括机械式转向器与电动助力管柱总成。参见图1，电动助力管柱总成01包括传感器、控制器014、转向管柱012及执行机构011，其中传感器包括转向扭矩传感器0131、车速信号传感器0132及点火信号传感器0133,执行机构011包括直流电机0111及蜗轮蜗杆增扭机构0112，转向扭矩传感器0131、执行机构011及转向管柱012装配成一体。汽车在行驶过程中，装在转向管柱012上的转向扭矩传感器0131不断的测出转向轴上的输入扭矩信号，该信号与车速信号同时输入控制器014,控制器014综合这两种信号确定直流电机0111的驱动电流大小与方向，直流电机0111根据驱动电流输出转矩，此转矩通过蜗轮蜗杆的增扭矩后加在转向器上，使之得到一个与汽车行驶工况相适应的转向助力扭矩。
[0003]参见图2,—种现有电动助力管柱总成01,包括输入轴015,输出轴016、直流电机0111、安装支架017、传感器接插线0181及电机接插线0182，其中输入轴015及输出轴016的端部为花键轴。
[0004]在组装成电动助力管柱总成的过程中，需要对安装于转向管柱上的转向扭矩传感器进行调中，保证转向管柱在顺时针与逆时针方向旋转过程中转向扭矩传感器的输出信号在一定的误差范围内保持对称；现有电动助力管柱总成上的转向扭矩传感器是通过人工安装于预先设计好的转向扭矩传感器安装位上，由于加工误差与人工安装误差的累加，无法保证顺时针与逆时针方向旋转过程中转向扭矩传感器的输出信号在一定的误差范围内保持对称。
【发明内容】
[0005]本实用新型的主要目的是提供一种电动转向器传感器系统调中台，旨在辅助对电动转向器的电动助力管柱总成中传感器的调中，提高转向管柱在顺时针与逆时针方向旋转过程中转向扭矩传感器的输出信号的对称性。
[0006]为实现上述主要目的，本实用新型提供电动转向器传感器系统调中台，其包括机架、数据输出设备、控制单元及受控制单元控制的输入轴驱动机构及夹持机构；输入轴驱动机构包括驱动机构及直线致动器，直线致动器的定子与机架固定连接，驱动机构包括驱动电机、输入轴夹套、扭矩传感器及编码器，驱动电机的定子与直线致动器的动子固定连接，驱动电机的转子与输入轴夹套通过传动轴传动连接，扭矩传感器及编码器设于传动轴上，输入轴夹套与电动转向器的电动助力管柱总成的输入轴相匹配；夹持机构包括定位单元与夹紧单元，定位单元与机架固定连接，定位单元上形成有与电动助力管柱总成的执行机构的壳体的轴向端面相匹配的定位支撑面，夹紧单元包括与定位支撑面相对的压块及压紧致动器，压块与压紧致动器的动子轴向固定连接，压紧致动器的定子与机架固定连接；数据输出设备与电动助力管柱总成的转向扭矩传感器电连接，用于输出转向扭矩传感器的测试数据。
[0007]由以上方案可见，通过夹持机构实现对电动助力管柱总成的夹持定位，通过输入轴驱动机构对电动助力管柱总成的输入轴输入所需的扭矩及转速,并通过扭矩传感器与编码器对扭矩及转速进行监控，通过数据输出设备完成对转向扭矩传感器的输出信号的输出并判断该转向扭矩传感器的安装是否完成调中，并通过判断输出信号的对称性对转向扭矩传感器的位置进行调整，直至达到标准要求，实现对转向扭矩传感器的调中；此外，还可以利用该调中台判断转向扭矩传感器是否合格。
[0008]一个具体的方案为，夹紧单元还包括第一旋转摆臂及第二旋转摆臂，压块包括第一浮动压块、第二浮动压块及第三浮动压块；第一旋转摆臂及第二旋转摆臂的一端受控制单元控制可旋转地与压紧致动器的动子固定连接，第一浮动式压块及第二浮动式压块固定于第一旋转摆臂的另一端上，第三浮动式压块固定于第二旋转摆臂的另一端上。
[0009]由以上方案可见，由于采用旋转摆臂结构设计，减小夹持机构对电动助力管柱总成的安放及卸载的影响，为检测操作供更大的操作空间，便于对不同外形电动助力管柱总成的夹持定位；由于采用三点式浮动式压触方式，自动地适应不同外形电动助力管柱总成的定位面，为检测试验提供稳定的外部条件，确保试验数据的准确性。
[0010]另一个具体的方案为，该电动转向器传感器系统调中台还包括定心机构，该定心机构包括扳手、丝杆、丝杆螺母、刻度显示器及气缸夹爪，气缸夹爪的限位中心线为电动助力管柱总成的输入轴的轴线；刻度显示器用于显示丝杆螺母在丝杆上位置；丝杆的轴向与限位中心线平行，气缸夹爪与丝杆螺母固定连接；扳手与丝杆一端固定连接。定心机构实现对电动助力管柱总成的输入轴的定心，使输入轴驱动机构的输入轴夹套更容易与输入轴对准，便于夹住；当输入轴夹套夹住输入轴时，该气缸夹爪自动松开。
[0011]具体的方案为，该电动转向传感器系统调中台还包括固定于气缸夹爪下端面上的在位检测机构，在位检测机构包括与控制单元电连接的接近传感器。通过在位检测机构可以有效地防止电动助力管柱总成未安装到位而就开始后续工作，如夹持机构夹紧试件，而使检测结果不准确，甚至破坏试验台及电动助力管柱总成。
[0012]一个更具体的方案为，输入轴驱动机构还包括一设于直线致动器的动子上的抱紧气缸，抱紧气缸设于输入轴夹套近旁，抱紧气缸的夹爪的限位中心线为电动助力管柱总成的输入轴的轴线。通过抱紧气缸可以对输入轴驱动机构的输入轴夹套进行定心，更容易对电动助力管柱总成的输入轴对准，便于夹住该输入轴。
[0013]另一个更具体的方案为，输入轴夹套通过平键与键槽的配合而可沿传动轴的轴向滑动地与传动轴连接，一弹簧置于输入轴夹套与传动轴间，对输入轴夹套沿传动轴向驱动电机的移动限位。由于输入轴夹套与传动轴为弹性连接，可以有效的对电动助力管柱总成的输入的夹持。
[0014]另一个更具体的方案为，传动轴包括减速器、联轴器及十字万向节；驱动电机的转子与减速器的输入轴传动连接，减速器的输出轴与联轴器的一端固定连接，联轴器的另一端与十字万向节的一端固定连接，十字万向节的另一端与输入轴夹套固定连接。可以有效应对驱动电机的轴心与电动助力管柱总成的输入轴的轴心不在同一条直线上情况，保证设备与试件的安全及检测数据的准确性。
[0015]另一个更具体的方案为，机架为立式机架，沿立式机架的直立方向，从上至下依次安装有输入轴驱动机构及夹持机构。减少调中台的占地面积及减少试件的搬动距离。
[0016]再一个更具体的方案为，该电动转向器传感器系统调中台还包括不良品料箱，该不良品料箱设于机架下部。用于摆放不合格的转向扭矩传感器和/或电动助力管柱总成。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是现有电动助力管柱总成的电原理框图；
[0018]图2是一种现有电动助力管柱总成的结构图；
[0019]图3是本实用新型结构图；
[0020]图4是本实用新型去除外护罩的结构图；
[0021]图5是本实用新型的输入轴驱动机构与机架的结构图；
[0022]图6是图5的主视图；
[0023]图7是本实用新型的夹紧单元的结构图；
[0024]图8是本实用新型的夹紧单元的结构图；
[0025]图9是本实用新型的定心机构的主视图；
[0026]图10是本实用新型的定心机构与在位检测机构组装的结构图；
[0027]图11是本实用新型的在位检测机构的结构图。
[0028]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0029]本【具体实施方式】以图1及图2所述电动助力管柱总成为例对根据本实用新型构思的电动转向器传感器系统调中台的结构及工作过程进行说明；根据本实用新型的构思，电动转向器传感器系统调中台的夹持机构及输入轴驱动机构根据具体产品形状还有多种显而易见的变化。
实施例
[0030]参见图3及图4，根据本实用新型构思的电动转向器传感器系统调中台由外护罩
11、数据输出设备12、不良品料箱13、输入轴驱动机构2、夹紧单元3、定心机构4、在位检测机构5、定位单元6及机架7构成。其中定位单元6采用一面两销定位方式对电动助力管柱总成01定位，即利用电动助力管柱总成01的壳体端面和侧面圆周面进行定位，同时利用电动助力管柱总成01上螺栓孔进行防转定位。
[0031]参见图5及图6，输入轴驱动机构2由驱动机构及直线致动器22构成。机架7的安装面711上加工有用于固定夹紧单元3及定心机构4的安装孔；驱动机构通过伺服电机231与减速机的配合为输入轴夹套232提供所需扭矩及转速，在减速机的下端上设有编码器236，实现对转角及转速的控制，减速机的输出轴通过联轴器237、十字万向节235及传动轴233与输入轴夹套232实现传动连接；抱紧气缸234的夹爪夹住传动轴233，为输入轴夹套232实现定心，在输入轴夹套套住电动助力管柱总成的输入轴时，抱紧气缸驱动夹爪松开；直线致动器22为通过伺服电机与滚珠丝杆的配合推动驱动机构底板230的上下移动，从而实现对驱动机构在纵向位置的调整；在机架7上安装有传感器安装架712，其上设有位置可调的光电传感器7121、7122及7123，通过与安装于驱动机构底板230上的遮光板2120配合实现对驱动机构在纵向位置的控制。
[0032]参见图7及图8，夹紧单元3通过气缸33驱动第二旋转摆臂35及气缸34驱动第一旋转摆臂36，使设于第二旋转摆臂35上的第三浮动式压块351及设于第一旋转摆臂36上的第一浮动是压块361及第二浮动式压块362，分别对准图2中电动助力管柱总成01的定位面上的三个螺栓0191、0193及0192，并通过压紧气缸32推动第二旋转摆臂35及第一旋转摆臂36向下移动，将电动助力管柱总成01紧压于定位单元6上，通过可调限位螺栓371及372对第二旋转摆臂35及第一旋转摆臂36的摆动幅度进行调整，实现对不同电动助力管柱总成的定位夹持。
[0033]参见图9及图11，定心机构4通过气缸夹爪43夹住电动助力管柱总成01的输入轴015，把手42通过丝杆41与丝杆螺母45的配合实现对气缸夹爪43上下位置的微调控制，并通过刻度显示器44对微调距离的读取，在调整好位后通过锁紧装置46对微调后的位置进行锁定；到位检测装置5安装于气缸夹爪43下端面上，用于检测电动助力管柱总成01是否安放到位，若安放不到位，则无法启动检测程序，如果安放到位，则电动助力管柱总成抵靠压块52，并通压块52将压力传递给接触开关实现对电动助力管柱总成01是否到位进行检测。
[0034]参见图1至图11，本电动转向器传感器系统调中台的工作过程如下:
[0035](I)人工将试件电动助力管柱总成放到定位单元上,在位检测单元检测到到位信号后定心机构自动夹紧输入轴；
[0036](2)启动按钮，夹紧单元夹紧试件电动助力管柱总成；将转向扭矩传感器预装到位；
[0037](3)将转向扭矩传感器连接线与设备连接；
[0038](4)启动调整按钮:输入轴驱动机构自动连接输入轴；定心机构的气缸夹爪自动松开；输入轴驱动机构的驱动机构以一定转速旋转，检测装置测试转向扭转传感器电压，绘制角度、电压曲线并判断其对称性；试验合格则存贮试验数据；不合格则按下开关停止驱动头旋转；然后手动进行转向扭矩传感器的角度调整并预紧；重新启动开关驱动头重新进行检测，反复调整直至试验合格为止；
[0039](5)将螺钉以扭矩扳手将螺钉拧紧；
[0040](6)扫描壳体条形码、传感器条形码；
[0041](7)存储试验数据及装配信息，并上传至服务器。
【权利要求】
1.电动转向器传感器系统调中台， 其特征在于: 包括机架、数据输出设备、控制单元及受所述控制单元控制的输入轴驱动机构及夹持机构； 所述输入轴驱动机构包括驱动机构及直线致动器，所述直线致动器的定子与所述机架固定连接，所述驱动机构包括驱动电机、输入轴夹套、扭矩传感器及编码器，所述驱动电机的定子与所述直线致动器的动子固定连接，所述驱动电机的转子与所述输入轴夹套通过传动轴传动连接，所述扭矩传感器及所述编码器设于所述传动轴上，所述输入轴夹套与所述电动转向器的电动助力管柱总成的输入轴相匹配； 所述夹持机构包括定位单元与夹紧单元，所述定位单元与所述机架固定连接，所述定位单元上形成有与所述电动助力管柱总成的执行机构的壳体的轴向端面相匹配的定位支撑面，所述夹紧单元包括与所述定位支撑面相对的压块及压紧致动器，所述压块与所述压紧致动器的动子轴向固定连接，所述压紧致动器的定子与所述机架固定连接； 所述数据输出设备与所述电动助力管柱总成的转向扭矩传感器电连接，用于输出所述转向扭矩传感器的测试数据。
2.根据权利要求1所述电动转向器传感器系统调中台，其特征在于: 所述夹紧单元还 包括第一旋转摆臂及第二旋转摆臂，所述压块包括第一浮动压块、第二浮动压块及第三浮动压块； 所述第一旋转摆臂及所述第二旋转摆臂的一端受所述控制单元控制可旋转地与所述压紧致动器的动子固定连接，所述第一浮动式压块及所述第二浮动式压块固定于所述第一旋转摆臂的另一端上，所述第三浮动式压块固定于所述第二旋转摆臂的另一端上。
3.根据权利要求1所述电动转向器传感器系统调中台，其特征在于: 还包括定心机构，所述定心机构包括扳手、丝杆、丝杆螺母、刻度显示器及气缸夹爪，所述气缸夹爪的限位中心线为所述电动助力管柱总成的输入轴的轴线；所述刻度显示器用于显示所述丝杆螺母在所述丝杆上位置；所述丝杆的轴向与所述限位中心线平行，所述气缸夹爪与所述丝杆螺母固定连接；所述扳手与所述丝杆一端固定连接。
4.根据权利要求3所述电动转向器传感器系统调中台，其特征在于: 还包括固定于所述气缸夹爪下端面上的在位检测机构，所述在位检测机构包括与所述控制单元电连接的接近传感器。
5.根据权利要求1至4任一项所述电动转向器传感器系统调中台，其特征在于: 所述输入轴驱动机构还包括一设于所述直线致动器的动子上的抱紧气缸，所述抱紧气缸设于所述输入轴夹套近旁，所述抱紧气缸的夹爪的限位中心线为所述电动助力管柱总成的输入轴的轴线。
6.根据权利要求1至4任一项所述电动转向器传感器系统调中台，其特征在于: 所述输入轴夹套通过平键与键槽的配合而可沿所述传动轴的轴向滑动地与所述传动轴连接，一弹簧置于所述输入轴夹套与所述传动轴间，对所述输入轴夹套沿所述传动轴向所述驱动电机的移动限位。
7.根据权利要求1至4任一项所述电动转向器传感器系统调中台，其特征在于: 所述传动轴包括减速器、联轴器及十字万向节；所述驱动电机的转子与所述减速器的输入轴传动连接，所述减速器的输出轴与所述联轴器的一端固定连接，所述联轴器的另一端与所述十字万向节的一端固定连接，所述十字万向节的另一端与所述输入轴夹套固定连接。
8.根据权利要求1至4任一项所述电动转向器传感器系统调中台，其特征在于: 所述机架为立式机架，沿所述立式机架的直立方向，从上至下依次安装有所述输入轴驱动机构及所述夹持机构。
9.根据权利要求1至4任一项所述电动转向器传感器系统调中台，其特征在于: 还包括不良品料箱， 所述不良品料箱设于所述机架下部。
【文档编号】G01L25/00GK203772483SQ201420191482
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】陈聪, 张运涛, 吴少威, 王晓琪, 顾拾红, 孙文龙 申请人:广东和氏自动化技术有限公司