一种时钟弹簧的性能检测设备的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种时钟弹簧的性能检测设备。

背景技术：

时钟弹簧是汽车安全气囊系统中的重要零件，它的性能直接关系到安全气囊系统能否正常工作。时钟弹簧是用来连接主气囊（方向盘内的气囊）与气囊线束，其实就是一段线束。由于主气囊要随方向盘转动，可认为时钟弹簧是具有一定长度的线束，缠绕在方向盘转向轴上，在随方向盘转动时可以适时的反向松开或者绕的更紧。但也要保证方向盘往左或右打死时，线束不能被拉断。所以在安装时特别需注意的是连接线束要留有余量，让其保证在中间位置要保证方向盘向一侧转到极限位置而不被拉断。

实际生产中对时钟弹簧的精确检测至关重要，而目前对时钟弹簧的检测仍停留在手工检测阶段，每人每次只能检测一件产品，这种方法既耗时、费力又浪费人力资源。

此外，由于对时钟弹簧进行检测时不单单需要对其内部的气囊线束的电性能进行检测，还需要对时钟弹簧在转动时的机械方面的性能进行检测，涵盖了电阻、电路通断以及转动扭矩等项目类别的检测，检测种类多，不仅需要专用的检测设备，且进一步加大了检测的难度，检测结果容易混淆，导致检测的效率低下，增加生产成本。

为此，针对现有对时钟弹簧进行检测的技术上的不足，本发明设计了一种操作便利、检测效果好的时钟弹簧的性能检测设备。

技术实现要素：

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种操作便利、检测效果好的时钟弹簧的性能检测设备。

本发明的目的可通过以下技术方案来实现：一种时钟弹簧的性能检测设备，包括：

机架，具有一水平设置的台面且在台面上设有至少一个安装座；

固定夹具，固设在安装座上，在固定夹具上卡固有时钟弹簧，所述时钟弹簧由本体、输入线缆构成，本体沿轴向方向贯穿开设有通孔，本体面部向外延伸形成第一凸块，且在第一凸块上开设有若干第一插接口，本体背部向外延伸形成第二凸块，且在第二凸块上开设有若干第二插接口，所述第一凸块与第二凸块错位设置；

显示屏，与安装座对应设置，所述显示屏位于台面上方且与台面垂直设置；

检测仪，设置在机架内部，所述检测仪分别与时钟弹簧、显示屏电性连接，且检测仪能检测时钟弹簧的若干项电性能值并在显示屏上逐一显示。

作为本案的进一步改进，所述固定夹具包括固定座、夹紧气缸，所述本体卡固在固定座内，夹紧气缸的输出轴上固连有至少一个第一插头，夹紧气缸能驱动第一插头朝着本体移动并嵌入对应的第一插接口内。

作为本案的又一步改进，在固定夹具上设置有定位组件，所述定位组件包括相互连接的手柄、移动轴，且在移动轴远离手柄一端固连有能嵌入第二插接口的若干第二插头。

作为本案的进一步改进，所述定位组件还包括铰接座，所述手柄通过第一连杆与铰接座铰接连接，所述移动轴贯穿通过铰接座并通过第二连杆与第一连杆相连，摆动手柄带动各连杆以及移动轴运动并使第二插头嵌入对应的第二插接口。

作为本案的进一步改进，本体背部设置有定位气缸且定位气缸的输出轴上套设有与通孔同轴设置的定位块，当时钟弹簧嵌入固定座后，定位气缸驱动定位块部分嵌入通孔内。

作为本案的又一步改进，在台面上还设置有接线桩，且接线桩分别与检测仪、卡接座、第一插头以及各第二插头电性连接。

作为本案的进一步改进，所述安装座设置为两个，显示屏的数量为两个，上述固定夹具设置在其中一个安装座上，另一个安装座上设置有转动夹具以及测扭机构，在转动夹具上卡固有上述时钟弹簧，所述测扭机构能带动时钟弹簧转动并将所测的时钟弹簧的扭矩值显示在对应的显示屏上。

作为本案的又一步改进，所述转动夹具包括夹持座以及对称设置在夹持座两侧的两个夹持块，每个夹持块均连接有移动气缸，当时钟弹簧卡固在夹持座内时，移动气缸驱动对应的夹持块夹紧或松开时钟弹簧。

作为本案的进一步改进，夹持座中部贯穿开设有与通孔同轴设置的安装孔，且在安装孔内穿设有转动轴，所述转动轴依次穿过安装孔、通孔并与本体固连。

作为本案的又一步改进，所述测扭机构包括相互连接的驱动电机、扭力器，所述扭力器与转动轴相连且驱动电机带动扭力器连带转动轴一起转动。

作为本案的又一步改进，机架一侧还设置有用于储存时钟弹簧的收纳箱，机架上安装有用于显示收纳箱是否储存完毕的显示器。

与现有技术相比，本发明结构设计合理，通过固定夹具与转动夹具的设置对时钟弹簧一次性进行电阻、阻抗、扭矩等性能的测试，并通过显示屏所反映的数据进行筛选，操作便利，确保筛选后的产品各方面合格，检测效果好。

附图说明

图1是本发明的部分结构示意图。

图2是本发明中固定夹具的结构示意图。

图3是图2的部分结构示意图。

图4是图1的部分结构示意图。

图5是本发明中转动夹具的结构示意图。

图6是本发明中时钟弹簧的结构示意图。

图7是图6另一视角的结构示意图。

图中，10、机架；11、台面；12、安装座；13、显示屏；14、接线桩；15、显示器；21、固定座；211、“u”形槽；212、平台；22、夹紧气缸；221、第一插头；23、定位气缸；231、定位块；232、台阶；24、铰接座；241、第一连杆；242、第二连杆；25、手柄；26、移动轴；261、第二插头；27、滑座；28、滑轨；31、夹持座；311、安装孔；32、夹持块；321、凹槽；33、移动气缸；34、转动轴；341、卡槽；35、套筒；351、弧形凸块；41、卡接座；411、卡孔；42、脱离气缸；43、脱板；431、辅助孔；51、驱动电机；52、扭力器；53、扭矩保护器；54、轮片；55、止动器；551、夹爪；552、夹槽；56、测数器；60、本体；61、第一凸块；611、第一插接口；62、第二凸块；621、第二插接口；63、面层；64、夹层；65、底层；651、缺口；66、通孔；67、凸轴；71、第一传感器；72、第二传感器；73、第三传感器；80、把手；90、脚轮。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。

如图1、图6和图7所示，本时钟弹簧的性能检测设备包括：

机架10，具有一水平设置的台面11且在台面11上设有至少一个安装座12；

固定夹具，固设在安装座12上，在固定夹具上卡固有时钟弹簧，时钟弹簧由本体60、输入线缆（图中未示出）构成，本体60沿轴向方向贯穿开设有通孔66，本体60面部向外延伸形成第一凸块61，且在第一凸块61上开设有多个第一插接口611，本体60背部向外延伸形成第二凸块62，且在第二凸块62上开设有多个第二插接口621，第一凸块61与第二凸块62错位设置；

显示屏13，与安装座12对应设置，显示屏13位于台面11上方且与台面11垂直设置；

检测仪（图中未示出），设置在机架10内部，检测仪分别与时钟弹簧、显示屏13电性连接，且检测仪能检测时钟弹簧的多项电性能值并在显示屏13上逐一显示。

由于目前对时钟弹簧的检测仍停留在手工检测阶段，每人每次只能检测一件产品，既耗时费力又浪费人力资源；且对时钟弹簧进行检测时除了对其内部的气囊线束的电性能进行检测，检测种类多，不仅需要专用的检测设备，而且加大了检测的难度，检测结果容易混淆，导致检测的效率低下，增加生产成本。

为此，本发明设计了一种时钟弹簧的性能检测设备，通过固定夹具对时钟弹簧定位，进而进行电性能检测工作，有效地测试时钟弹簧的各项电性能，并将检测结果反馈到显示屏13，所有检测结果一目了然，便于操作人员观察。

其中，在机架10内设置有控制系统，且事先设置时钟弹簧的各项电性能的范围值，检测的结果无论是落于范围之内还是范围之外，均由控制系统将比较结果显示在显示屏13上，操作人员可直接由显示屏13得知检测结果是否符合要求，检测效率高且操作便利。

此处安装座12的设置便于将固定夹具的安装，具体的，将时钟弹簧定位在固定夹具上，时钟弹簧一般是由呈圆环状的本体60以及与之相连的输入电缆、输出电缆等构成。本实施例中优选时钟弹簧包括本体60和输入电缆，且本体60面部、背部分别向外凸起形成第一凸块61与第二凸块62，第一凸块61上开设有多个第一插接口611，第二凸块62上开设有多个第二插接口621，插接口的设置是为便于与线缆等连接，传递电信号。

其中，本实施例中优选第一插接口611的数量为两个，第二插接口621的数量也为两个，上述输入电缆嵌入其中一个第一插接口611。

时钟弹簧种类繁多，不同品牌、型号的车辆所配备的时钟弹簧结构不同，本实施例中优选时钟弹簧上的第一凸块61与第二凸块62相背且错位设置。

如图2和图3所示，优选地，固定夹具包括固定座21、夹紧气缸22，本体60卡固在固定座21内，夹紧气缸22的输出轴上固连有至少一个第一插头221，夹紧气缸22能驱动第一插头221朝着本体60移动并嵌入对应的第一插接口611内。

固定夹具由固定座21、夹紧气缸22构成，实际上固定夹具具有一底板，固定座21、夹紧气缸22均固定安装在底板上，且底板呈倾斜设置，便于操作者在一个适宜的角度方向进行检测工作。

本体60具体是固定在固定座21上，夹紧气缸22位于固定座21一侧，夹紧气缸22驱动自身的输出轴带动第一插头221朝着本体60移动并将第一插头221嵌入对应的第一插接口611内，由于输入电缆与其中一个第一插接口611相连，因此，本实施例中优选第一插头221的数量为一个，并与另一个插接口对应设置。

进一步地，固定座21上开设有竖直设置的“u”形槽211，“u”形槽211顶部设有平台212且上述第一凸块61抵靠在平台212上，“u”形槽211底部穿设有第一传感器71。

本体60上实际是还设置有一凸轴67，同样位于本体60面部，“u”形槽211的设置实际是为了便于凸轴67贯穿通过，安装本体60时，由上至下嵌入固定座21，凸轴67则沿着竖直方向嵌入“u”形槽211，同时“u”形槽211底部穿设有第一传感器71，当检测到本体60卡固在固定座21内，反馈到整个控制系统，控制夹紧气缸22动作进驱动第一插头221嵌入对应的第一插接口611内从而夹紧本体60。

此外，“u”形槽211顶部开设平台212供第一凸块61抵靠，进一步对本体60（时钟弹簧）进行定位，确保本体60保持稳定的状态。

优选地，在固定夹具上设置有定位组件，定位组件包括相互连接的手柄25、移动轴26，且在移动轴26远离手柄25一端固连有能嵌入第二插接口621的多个第二插头261。

定位组件与第二凸块62对应设置，通过摆动手柄25控制移动轴26带动第二插头261嵌入对应的第二插接口621，进一步对本体60进行定位。由上述可知，此处第二插头261的数量与第二插接口621数量一致，均为两个。

进一步地，定位组件还包括铰接座24，手柄25通过第一连杆241与铰接座24铰接连接，移动轴26贯穿通过铰接座24并通过第二连杆242与第一连杆241相连，摆动手柄25带动各连杆以及移动轴26运动并使第二插头261嵌入对应的第二插接口621。

定位组件实际由铰接座24、手柄25、移动轴26等构成，具体的，铰接座24与底板固定连接，手柄25通过第一连杆241与铰接座24铰接连接，同时在第一连杆241上铰接连接第二连杆242且移动轴26与第二连杆242铰接连接。

本实施例中优选手柄25与第一连杆241之间还穿设有螺栓，当摆动手柄25时能够带动第一连杆241绕着铰接座24转动，同时带动第二连杆242转动，由于移动轴26穿设在铰接座24上，因此移动轴26在第二连杆242的带动下沿着自身的轴向方向移动，进而带动各第二插头261移动，靠近或远离对应的第二插接口621。

更进一步地，移动轴26上套设有滑座27，上述第二插头261固设在滑座27背离移动轴26的端面，固定夹具上安装有与滑座27对应设置的滑轨28。

值得一提的是，第二插头261实际是安装在滑座27上的，具体的第二插头261固设在滑座27背离移动轴26的端面，也即第二插头261面朝第二凸块62（第二插接口621）设置。本实施例中通过设置相互配合的滑座27与滑轨28，由移动轴26带动滑座27沿着滑轨28移动，靠近或远离第二凸块62，其中滑轨28与底板固连。

优选地，本体60背部设置有定位气缸23且定位气缸23的输出轴上套设有与通孔66同轴设置的定位块231，当时钟弹簧嵌入固定座21后，定位气缸23驱动定位块231部分嵌入通孔66内。

定位气缸23与夹紧气缸22分列在固定座21两侧，本体60呈圆环状设置，通孔66贯穿本体60中部，定位块231与通孔66相互对应。当上述第一传感器71感应到本体60卡固在固定座21内后，反馈到控制系统同时控制定位气缸23动作，驱动定位块231部分嵌入通孔66。

具体的，定位块231上设置有台阶232且该台阶232抵靠在本体60的背部端面，从而实现对本体60的定位，定位气缸23与夹紧气缸22共同作用，确保本体60定位稳定。

优选地，固定夹具上还设置有脱扣机构，脱扣机构包括相互连接的卡接座41、脱离气缸42，卡接座41上开设有一列供输入线缆嵌入的卡孔411，卡接座41面部嵌设有脱板43且在脱板43上开设有与各卡孔411一一对应的一列辅助孔431，且辅助孔431的直径大于卡孔411的直径，脱离气缸42的输出轴穿过卡接座41并与脱板43固连，脱离气缸42能驱动脱板43向外移动。

检测时，将输入线缆插入卡接座41上的卡孔411内，检测完毕后需要从卡孔411内脱离出来，本实施例中优选在卡接座41背部设置脱离气缸42，卡接座41面部设置脱板43，且脱离气缸42的输出轴穿过卡接座41与脱板43固连，并能驱动脱板43向外移动。

其中脱板43上开设有与卡孔411一一对应的辅助孔431，且辅助孔431的直径大于卡孔411的直径，输入线缆嵌入卡孔411同时也是贯穿通过辅助孔431的，输入线缆部分抵靠在脱板43背离卡接座41的端面。

当检测完毕后，脱离气缸42驱动脱板43向外移动，脱板43推动输入线缆向外移动脱离卡接座41，实现自动脱离的功能。脱板43作用在输入线缆上的力相对平衡，能够避免对输入线缆的损伤，检测效果好。

如图1所示，进一步地，在台面11上还设置有接线桩14，且接线桩14分别与检测仪、卡接座41、第一插头221以及各第二插头261电性连接。

对时钟弹簧进行电性能检测的具体项目是检测时钟弹簧内部线路的通断、电阻值以及阻抗等类别，需要与时钟弹簧内部电性连接，本实施例中优选通过接线桩14将各线路集中连接，接线桩14作为间接连接的作用将检测仪与时钟弹簧连接在一起，具体的，时钟弹簧上的各个插接口由相应的第一插头221、第二插头261配合连接，因此，接线桩14分别通过相应的线路与第一插头221以及各第二插头261电性连接，同时接线桩14还与卡接座41相连，进而确保检测仪与输入线缆电性连接，便于检测时钟弹簧的各项电性能。

优选地，安装座12设置为两个，显示屏13的数量为两个，上述固定夹具设置在其中一个安装座12上，另一个安装座12上设置有转动夹具以及测扭机构，在转动夹具上卡固有上述时钟弹簧，测扭机构能带动时钟弹簧转动并将所测的时钟弹簧的扭矩值显示在对应的显示屏13上。

本实施例中除了设置对时钟弹簧进行电性能检测的固定夹具之外，还设置有转动夹具，对时钟弹簧在转动时的机械性能进行检测，此处优选安装座12与显示屏13的数量均为两个，与固定夹具、转动夹具一一对应设置，当时钟弹簧的电性能项目检测完毕后，继续进行机械性能的检测。

此外，与转动夹具配套设置了测扭机构，用于检测时钟弹簧的转动扭矩，并将所测的扭矩值在显示屏13上显示。值得一提的是，测得的扭矩值同样需要反馈给控制系统，与预先设置的范围值进行比较，进而将结果显示在显示屏13上，检测结果直观清楚，便于操作者观察。

如图4至图7所示，进一步地，转动夹具包括夹持座31以及对称设置在夹持座31两侧的两个夹持块32，每个夹持块32均连接有移动气缸33，当时钟弹簧卡固在夹持座31内时，移动气缸33驱动对应的夹持块32夹紧或松开时钟弹簧。

转动夹具上通过对称设置的夹持块32对时钟弹簧进行定位，具体是对本体60进行夹持定位，每个夹持块32均由移动气缸33驱动，反应速度快，提高工作效率。

其中，本体60实际是由面层63、夹层64以及底层65扣合而成的，内部放置有线缆、排线等，面层63与底层65扣合连接且能相对夹层64转动，此处对时钟弹簧进行扭矩检测时，两夹持块32实际是将夹层64夹持固定，面层63和底层65则在测扭机构的控制下转动，从而进行扭矩检测。

更进一步地，每个夹持块32面朝时钟弹簧的端面均开设有与本体60外周侧壁结构相适配的凹槽321。

为保证夹持效果，优选夹持块32面朝时钟弹簧（夹层64）的端面开设凹槽321，与本体60（夹层64）外周侧壁结构相适配，确保夹持块32与夹层64两者接触紧密，提高定位效果。

优选地，时钟弹簧两侧设置有与两移动气缸33一一对应的两第二传感器72，环绕时钟弹簧还设置有第三传感器73。

第三传感器73的设置用于检测时钟弹簧是否卡固在夹持座31内，且第三传感器73与上述第一传感器71一致，当检测到时钟弹簧后均能反馈到控制系统，进而控制两移动气缸33动作，驱动两夹持块32夹紧夹层64。

值得一提的是，在进行扭矩检测时，面层63和底层65处于转动状态，当检测完毕后，面层63和底层65恢复到初始状态，此时需要采用锁针将面层63、底层65以及夹层64进行锁定，避免在后续运输过程中时钟弹簧自身发生转动，影响产品安装。

本实施例中优选设置两第二传感器72，与两移动气缸33一一对应，检测完毕后，当且仅当当两第二传感器72检测到锁针时，才会反馈到控制系统，进而控制两移动气缸33动作，脱离时钟弹簧，确保时钟弹簧保持初始状态。

优选地，夹持座31中部贯穿开设有与通孔66同轴设置的安装孔311，且在安装孔311内穿设有转动轴34，转动轴34依次穿过安装孔311、通孔66并与本体60固连。

进一步地，夹持座31中部贯穿开设有安装孔311且在安装孔311内穿设有转动轴34，转动轴34贯穿通孔66设置且在转动轴34上套设有套筒35，套筒35端面向外凸起形成两弧形凸块351，本体60背部开设有与两弧形凸块351一一对应的两缺口651。

本体60的转动具体是由转动轴34来带动的，其中本体60上的通孔66与夹持座31上的安装孔311同轴设置，转动轴34依次穿过通孔66、安装孔311。转动轴34具体是与本体60固连的，通过套设在转动轴34上的套筒35与本体60（底层65）的背部连接，本实施例中优选在套筒35上设置两弧形凸块351，在底层65背部开设对应的设置的两缺口651，通过弧形凸块351嵌入缺口651的连接方式将转动轴34与本体60连接在一起。

其中两弧形凸块351相对设置，但两个弧形凸块351所对应的弧长长度不一，这样设置便于转动轴34带动本体60的面层63和底层65转动，便于进行扭矩检测。

优选地，测扭机构包括相互连接的驱动电机51、扭力器52，扭力器52与转动轴34相连且驱动电机51带动扭力器52连带转动轴34一起转动。

测扭机构的工作实际是通过驱动电机51带动扭力器52转动，进一步将转动轴34与扭力器52连接，进而带动转动轴34转动，并连带本体60的面层63和底层65转动。

进一步地，在扭力器52与驱动电机51之间设置有扭矩保护器53，且驱动电机51、扭矩保护器53以及扭力器52三者同轴设置。

为避免转动轴34带动本体60的面层63和底层65过度转动而导致本体60结构上出现损坏的现象，本实施例中优选在扭力器52与驱动电机51之间设置扭矩保护器53，当扭矩保护器53检测到扭矩过大时，能够反馈到控制系统进而控制驱动电机51停止工作，从而对本体60进行保护。

其中，本实施例中还设置了两支撑座，扭矩保护器53横跨设置在两支撑座之间，且扭矩保护器53两端分别通过第一联轴器与驱动电机51以及扭力器52相连，进一步的，扭力器52与转动轴34之间通过第二联轴器相连，确保转动的有效传递。

优选地，转动轴34靠近扭力器52一端固定套设有轮片54，对应的安装座12上固设有止动器55，在止动器55上对称设置有两夹爪551且两夹爪551合围形成夹槽552，轮片54位于夹槽552内。

扭矩检测完毕后，本体60的面层63与底层65恢复到初始状态，驱动电机51控制转动轴34停止转动，后续需要通过人工将锁针卡入本体60进行锁定，在锁定之前，为确保转动轴34保持固定不动的状态，本实施例中设置了止动器55。

具体的，在转动轴34上固定套设轮片54，在安装座12上固设止动器55且止动器55具有两夹爪551，同时轮片54嵌入两夹爪551之间所形成的夹槽552内。当转动轴34转动时，两夹爪551之间具有间隙，轮片54可随着转动轴34自由转动，当驱动电机51控制转动轴34停止转动后，止动器55控制两夹爪551相向移动，夹槽552的空间逐渐减小直至两夹爪551将轮片54夹紧，进而控制轮片54（转动轴34）保持静止状态。

进一步地，转动轴34上还连接有用于测试转动圈数的测数器56。测数器56具体是位于转动轴34靠近扭力器52一端，测数器56的设置能够反馈时钟弹簧的顺时针或逆时针的转动圈数，便于检测时记录，用于观察每个时钟弹簧的转动圈数。

优选地，转动轴34穿出安装孔311的一端开设有供输入线缆嵌入的卡槽341。本实施例中本体60面部即面层63的端面，由于输入线缆是与第一插接口611相连的，当时钟弹簧转动时输入线缆随面层63转动，为避免输入线缆在转动时与其他零部件发生干涉现象，将输入线缆嵌入卡槽341进行限位，便于顺利进行检测工作。

如图2和图5所示，优选地，每个夹具上均对称设置有两把手80。把手80的设置便于在安装或拆卸夹具时操作者能够直接取放夹具，便于运送和携带。

如图1所示，进一步地，机架10一侧还设置有用于储存时钟弹簧的收纳箱（图中未示出），机架10上安装有用于显示收纳箱是否储存完毕的显示器15。

当时钟弹簧机械性能检测完毕后，也即通过锁针将时钟弹簧锁定之后，需要放入收纳箱进行收纳整理，以便进行后续的工作，此处显示器15与收纳箱配合工作，可根据收纳箱的容量预先设置数值，当显示器15上的数值达到预先设定的数值后，一个收纳箱收纳完毕，可继续进行下一个收纳箱的收纳工作，这样的设置能够避免收纳箱遗漏或超额的现象发生。

此外，机箱底部四边角处还分别安装有脚轮90，脚轮90高度可调，可以改变机箱的离地高度，便于不同身高的操作人员进行相关操作；且脚轮90的设置还便于移动整个机箱，方便运输。

本时钟弹簧的性能检测设备结构设计合理，通过固定夹具与转动夹具的设置对时钟弹簧一次性进行电阻、阻抗、扭矩等性能的测试，并通过显示屏13所反映的数据进行筛选，操作便利，确保筛选后的产品各方面合格，检测效果好。

本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。