一种自行车零件高精准测试装置的制作方法

本发明涉及一种疲劳测试装置，尤其是涉及一种自行车零件高精准测试装置。

背景技术：

前叉部件在自行车结构中处于前方部位，它的上端与车把部件相连，车架部件与前管配合，下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统。转动车把和前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导向作用。此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，故前叉部件必须具有足够的强度等性质。自行车把手是自行车骑行者把握安全骑行方向的重要部件。

但是目前市面上的自行车把手检测设备以及前叉检测设备均为独立的手动检测，需要分别将前叉和把手安装于对应的检测设备中，分别施加载荷，进行独立的疲劳测试，但在实际的结构中车把与前叉结构是紧密耦合连接的，分离的疲劳测试无法准确地获得其真实的疲劳测试强度，因此，如何设计一套车把与前叉耦合后的疲劳测试装置是亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自行车零件高精准测试装置，通过前叉安装位置与前叉的尺寸型号匹配、车把夹持位置与车把尺寸的匹配，实现了全自动化的安装环境的变化，以此实现最快捷的测试安装与调试过程，实现正弦交变式振动载荷的实时精确反馈调节，以此精准地适配于车把与前叉耦合后的疲劳测试。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中自行车零件的高精准测试装置，包括底板、架体、位置调节组件、交变压力输出单元、夹持组件和定位板组件，其中具体地：

架体设于所述底板上；

位置调节组件设于所述架体上；

交变压力输出单元连接于所述位置调节组件上，通过位置调节组件实现交变压力输出单元的横向和垂向位置调整，所述交变压力输出单元的输出端能够输出正弦交变式振动载荷；

夹持组件连接于所述交变压力输出单元的输出端上，夹持组件能够将待测前叉-车把组合件中的车把夹持；

定位板组件设于所述底板上，其上可拆卸地设有前叉固定单元，前叉中管与所述前叉固定单元可拆卸连接。

进一步地，所述气缸上设有位移传感器，以此实时获取气缸的推进量位移。

进一步地，所述位移传感器为zlds100激光微米位移传感器。

进一步地，所述气缸的输出杆上设有压力传感器。

进一步地，所述自行车零件的高精准测试装置还包括微处理器，所述微处理器分别与所述位移传感器和压力传感器电连接。

进一步地，所述位置调节组件包横向调节单元和垂向调节单元；

所述横向调节单元包括第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴上连接有第一丝杆；

所述第一丝杆与所述垂向调节单元螺接，通过第一伺服电机驱动垂向调节单元进行水平位置调整。

进一步地，所述垂向调节单元包括相互连接的连接块和收缩单元，所述连接块上设有与所述第一丝杆匹配的内螺纹孔；

所述收缩单元的输出杆与所述夹持组件连接。

进一步地，所述交变压力输出单元为油缸或气缸，所述收缩单元为电缸。

进一步地，所述架体为由竖杆、横杆、竖杆依次连接构成的倒u型结构，所述横杆下表面设有限位槽，所述连接块上方设有滑动销，所述滑动销插能够沿限位槽进行水平滑动。

进一步地，所述定位板组件上设有多个定位孔，所述前叉固定单元为管体结构；

所述前叉固定单元的下端可拆卸连接于所述定位孔中，所述前叉固定单元的上端与前叉中管可拆卸连接；

所述底板上设有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端连接有第二丝杆，所述第二丝杆螺接于定位板组件中，通过第二伺服电机驱动定位板组件进行水平位置调整。

与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：

1)本技术方案中设于的气缸上的位移传感器能够实时获取气缸的推进量位移，同时通过输出杆上的压力传感器实现施加压力各个时间点的瞬间值，以此实现与预设的正弦交变式振动载荷进行实时的监控比较，以此校正任意周期中任意位移量的对应力值，实现正弦交变式振动载荷的实时精确反馈调节，以此精准地适配于车把与前叉耦合后的疲劳测试。

2)本技术方案中的位置调节组件能够根据预设的程序与实际零件的型号及尺寸进行自动匹配，自动地控制第一伺服电机驱动垂向调节单元进行水平位置调整，同时控制收缩单元进行载荷施加的竖直位置调整，通过第二伺服电机驱动定位板组件进行水平位置调整，实现前叉安装位置与前叉的尺寸型号匹配、车把夹持位置与车把尺寸的匹配，实现了全自动化的安装环境的变化，以此实现最快捷的测试安装与调试过程。

附图说明

图1为本技术方案中自行车零件的高精准测试装置的结构示意图。

图中：1、底板，2、架体，3、交变压力输出单元，4、夹持组件，5、第一伺服电机，6、第一丝杆，7、收缩单元，8、限位槽，9、定位板组件，10、前叉固定单元，11、第二伺服电机，12、定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本实施例中的自行车零件的高精准测试装置包括底板1、架体2、位置调节组件、交变压力输出单元3、夹持组件4和定位板组件9，参见图1。

本技术方案中架体2设于底板1上，位置调节组件设于架体2上，架体2为由竖杆、横杆、竖杆依次连接构成的倒u型结构，横杆下表面设有限位槽8，连接块上方设有滑动销，滑动销插能够沿限位槽8进行水平滑动。

位置调节组件包横向调节单元和垂向调节单元，横向调节单元包括第一伺服电机5，第一伺服电机5的输出轴上连接有第一丝杆6，第一丝杆6与垂向调节单元螺接，通过第一伺服电机5驱动垂向调节单元进行水平位置调整。垂向调节单元包括相互连接的连接块和收缩单元7，连接块上设有与第一丝杆6匹配的内螺纹孔，收缩单元7的输出杆与夹持组件4连接。

交变压力输出单元3连接于位置调节组件上，通过位置调节组件实现交变压力输出单元3的横向和垂向位置调整，交变压力输出单元3的输出端能够输出正弦交变式振动载荷，具体选型时，交变压力输出单元3为油缸或气缸，收缩单元7为电缸。

夹持组件4连接于交变压力输出单元3的输出端上，夹持组件4能够将待测前叉-车把组合件的车把夹持，具体实施时，夹持组件4为电动夹爪，电动夹爪的夹持部由两个圆弧槽构成，以此匹配车把的圆柱结构。

定位板组件9设于底板1上，其上可拆卸地设有前叉固定单元10，前叉中管与前叉固定单元10可拆卸连接。定位板组件9上设有多个定位孔12，前叉固定单元10为管体结构，前叉固定单元10的下端可拆卸连接于定位孔12中，前叉固定单元10的上端与前叉中管可拆卸连接，具体设计时，可以选择螺栓前叉固定单元10下端螺接于定位孔12中，前叉固定单元10上端套设于前叉中管上，并通过卡箍等适宜夹持件紧固，使得前叉-车把组合件倒置固定，底板1上设有第二伺服电机11，第二伺服电机11的输出端连接有第二丝杆，第二丝杆螺接于定位板组件9中，通过第二伺服电机11驱动定位板组件9进行水平位置调整。

气缸3上设有位移传感器，以此实时获取气缸3的推进量位移。具体选型时，位移传感器为zlds100激光微米位移传感器。气缸3的输出杆上设有压力传感器。自行车零件的高精准测试装置还包括微处理器，微处理器分别与位移传感器和压力传感器电连接，具体选型时，微处理器为arm处理器或x86架构的处理器。微处理器还与设于整体装置一侧的人机交互触摸界面电连接。

具体运行时，通过人机交互触摸界面选定预设的交变压力输出程序、夹持组件4加持的位置位点信息，之后微处理器向第一伺服电机5发出指令信号，控制第一伺服电机5驱动垂向调节单元进行水平位置调整，同时控制收缩单元7进行载荷施加的竖直位置调整，通过第二伺服电机11驱动定位板组件9进行水平位置调整，实现前叉安装位置与前叉的尺寸型号匹配、车把夹持位置与车把尺寸的匹配，实现了全自动化的安装环境的变化，以此实现最快捷的测试安装与调试过程。

设于的气缸3上的位移传感器能够实时获取气缸3的推进量位移，同时通过输出杆上的压力传感器实现施加压力各个时间点的瞬间值，以此实现与预设的正弦交变式振动载荷进行实时的监控比较，以此校正任意周期中任意位移量的对应力值，实现正弦交变式振动载荷的实时精确反馈调节，以此精准地适配于车把与前叉耦合后的疲劳测试。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。