专利名称：汽车油门踏板耐久性试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车配件试验检测装置，特别是涉及一种汽车油 门踏板耐久性试验机。
背景技术：
目前国内汽车配件生产发展迅速，汽车配件对产品可靠性要求较高， 急需一些实验设备测试验证产品的可靠性，汽车油门踏板耐久性试验机便 是其中之一。
由于汽车油门踏板耐久性试验是多工况复合性试验，需要系统集成。 受试验箱体体积限制，需要设计摇臂传动系统。进行试验检测的样品分为 多种，并需多种工况，需要设计多种夹具，例如普通夹具，倾斜夹具，限 制力矩夹具等等，具有一定的难度。
为保证汽车在使用寿命中油门踏板(经过数百万次踩踏)都能正常工 作，目前通常采用多项试验测试油门踏板的耐久性。包括温度试验、湿热 试验、油门踏板往复工作耐久性试验。由于一系列试验耗费大量时间且不 能较好模拟实际使用工况。因此有必要设计新的试验方法与设备。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种汽车油门踏板耐久性试验
机，在一定的环境条件(温度、湿度)下，驱动FPM (汽车油门踏板)往 复动作，以检测FPM的耐久性能。为解决上述技术问题，本实用新型的汽车油门踏板耐久性试验机，包 括温湿度试验箱、机械传动装置、测控系统；
所述机械传动装置包括机械部分和动力部分;所述机械部分安装在所 述温湿度试验箱内，并由动力部分驱动；动力部分由大功率步进电机、减 速箱、角度编码器组成，步进电机驱动减速箱，减速箱的输出轴上安装一 个角度编码器；所述机械部分包括一个支架，安装在该支架下端的主旋转 轴，安装在该支架上端的从旋转轴，安装在主旋转轴和从旋转轴上的平行 连杆；主旋转轴、从旋转轴上分别各自设有多个带滚轮的摇臂；
所述测控系统分为控制系统和测试系统；控制系统采用PLC， PLC负 责传送程序与发送开关机指令，控制步进电机旋转，通过角度编码器检测 旋转轴的转向位置；
所述测试系统提供8套16路5V±0. 3V稳压电源；同时测试32路输 入电压信号，计算出汽车油门踏板位置值并与角度编码器得到的位置值做 比较；
测试系统的控制计算机通过OPC server与PLC的RS485通讯口相连， 控制PLC的运行。
由于采用上述结构，将以往温度试验、湿热试验、油门踏板往复工作 耐久性试验复合在一台试验设备中同时进行，至少縮短一半试验时间，同 时更加符合实际工况。
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明: 附图是本实用新型的汽车油门踏板耐久性试验机结构示意图；具体实施方式
本实用新型的汽车油门踏板耐久性试验机由温湿度试验箱、机械传动 装置、测控系统三部分组成。外形结构如图l所示。
所述温湿度试验箱7可以采用目前市场上已有的温湿度试验箱(例如
raC1704-D II型温湿度试验箱)进行改造(侧壁开100mm孔，安装主旋转 轴)后而成。该试验箱的特点是温度范围一70 15(TC，准确度士2k。 湿度范围20 98%，准确度±3%。操作方便，采用中文界面的彩色液晶 触摸屏，可设定、显示各种运行数据。记录量大，实时记录大量采样数据， 并可使用CF (标准闪存卡)存储卡，实现在PC (个人计算机)机上打印 曲线。高可靠性，为提高整机的可靠，主要部件全部由各著名专业厂商提 供。安全保护，温度过升保护，试品保护，设备自身保护，操作人员安全 保护。
所述机械传动装置包括机械部分和动力部分。
参见
图1，所述动力部分由大功率的步进电机1、减速箱2、角度编 码器3组成。步进电机1的步距角为1. 8° ，通过1:10的减速箱2减速后 90度转向。该减速箱2的输出轴上安装一个角度编码器3。所述动力部分 固定安装在一个基座8上。
所述机械部分安装在温湿度试验箱7内，包括一个支架9，安装在该 支架9下端的主旋转轴4，安装在该支架9上端的从旋转轴5，安装在主 旋转轴和从旋转轴上的平行连杆6。主旋转轴4、从旋转轴5上分别各自 设有4个带滚轮的摇臂10。
所述动力部分通过减速箱2的输出轴带动主旋转轴4旋转，主旋转轴4的步距角为0. 18° ，再通过平行连杆6带动从旋转轴5与主旋转轴4 同步旋转。限位器(采用另一个编码器安装在角度编码器3旁)限制主、 从旋转轴的偏转位置。步进电机l快速转动时，8个工位的带滚轮的摇臂 IO会同步转动，将FPM压下或抬起。
所述测控系统分为控制系统和测试系统。由于所述的汽车油门踏板耐 久性试验机进行的是耐久性试验，考虑到设备的耐久性，将控制系统与测 试系统分开。测控系统开机后，即使出现测试系统故障、上位机故障或意 外关机，都将不影响汽车油门踏板耐久性试验机的运行。
控制系统采用PLC (可编程逻辑控制器)，PLC只负责传送程序与发送 开关机指令。PLC控制步进电机1的旋转。PLC通过角度编码器3检测旋 转轴的转向位置。角度编码器3能精确的检测出主旋转轴4的转动角度， 角度编码器3的精度即为主旋转轴4的转动角度精度。
所述测试系统提供8套16路5V±0. 3V稳压电源作为FPM供电。同时 测试32路输入FPM的电压信号，计算出FPM位置值(由FPM厂家提供) 并与角度编码器3得到的位置值做比较，若一致则合格，不一致则中止试 验并报告试验品不合格。所有数据可被记录在计算机上，记录可以随时回 放。
测试系统的控制计算机通过0PC server与PLC的RS485通讯口相连， 控制PLC的运行，可以在计算机上编制试验程序，下载程序至PLC，并在 PLC上运行。
输入电压的采样和主旋转轴的角度编码器3的检测采用NI PCI的高 精度模拟量32路输入板卡通过屏蔽线采集，使用Labview编程在计算机上读入全部的数据，并绘制出数据记录曲线。
所述汽车油门踏板耐久性试验机，根据测试系统的控制计算机的控制
程序设定的FPM转动的频率、转动的位移量以及循环的次数，驱动动FPM 转动。在转动过程中FPM检测位置传感器输出信号，以及FPM的位移量(通 过驱动轴的角度编码器3换算得来)。位置传感器的测量值与时间的关系 曲线，位置传感器的输出值与FPM的位移量的关系曲线在测试系统的控制 计算机上以图形的形式显示、记录、回放。
如果对于某一个FPM的位移量测得的位置传感器输出信号超出误差 范围(误差带由产品工程师提供)，所述汽车油门踏板耐久性试验机提示 并报警，并记录出现故障点的数据。
FPM往复动作的次数可以设定，范围为0 500万次。 FPM角度(或位移)测量。由于温湿度试验箱7内环境温度变化范围 很大，位移测量传感器或角度测量传感器无法安装在温湿度试验箱7内， 导致每套FPM直接位移值或角度值无法测量，所以精确测量每个FPM位 移值或角度值并不现实，只能利用角度编码器3测试主旋转轴4的转动角 度。在本发明的实施方式中角度编码器3选用HEIDENHAIN增量式编码器 进行角度测量，编码器每一转发出3600个脉冲，可以达到0. 1度的精度。 完全能购满足技术要求中0.25度的要求。经过细分后，精度还会有所提 高。
位置传感器测量精度。为保证土5mv的测量精度。选择NI公司的16 位模数转换板卡PCI-6224。理论上16位模数转化板卡可以达到 10/65536=0. 14mv的精度。为防止外界干扰，采用NI公司的专用屏蔽线和屏蔽接线盒。
故障判断。根据FPM的位移值或角度值，判断此时位置传感器的输出 值是否在误差范围内，若不在误差范围内停机报警。
权利要求1、一种汽车油门踏板耐久性试验机，包括温湿度试验箱，其特征在于还包括机械传动装置、测控系统；所述机械传动装置包括机械部分和动力部分；所述机械部分安装在所述温湿度试验箱内，并由动力部分驱动；动力部分由大功率步进电机、减速箱、角度编码器组成，步进电机驱动减速箱，减速箱的输出轴上安装一个角度编码器；所述机械部分包括一个支架，安装在该支架下端的主旋转轴，安装在该支架上端的从旋转轴，安装在主旋转轴和从旋转轴上的平行连杆；主旋转轴、从旋转轴上分别各自设有多个带滚轮的摇臂；所述测控系统分为控制系统和测试系统；控制系统采用PLC，PLC负责传送程序与发送开关机指令，控制步进电机旋转，通过角度编码器检测旋转轴的转向位置；所述测试系统提供8套16路5V±0.3V稳压电源；同时测试32路输入电压信号，计算出汽车油门踏板位置值并与角度编码器得到的位置值做比较；测试系统的控制计算机通过OPC server与PLC的RS485通讯口相连，控制PLC的运行。
2、 如权利要求l所述的汽车油门踏板耐久性试验机，其特征在于 所述步进电机的步距角为1.8° ，通过1:10的减速箱减速后90度转向。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车油门踏板耐久性试验机，包括温湿度试验箱、机械传动装置、测控系统；所述机械传动装置包括机械部分和动力部分；所述机械部分安装在所述温湿度试验箱内，并由动力部分驱动；所述机械部分包括一个支架，安装在该支架下端的主旋转轴，安装在该支架上端的从旋转轴，安装在主旋转轴和从旋转轴上的平行连杆；主旋转轴、从旋转轴上分别各自设有多个带滚轮的摇臂；所述测控系统分为控制系统和测试系统；控制系统采用PLC，负责传送程序与发送开关机指令，控制步进电机旋转，通过角度编码器检测旋转轴的转向位置。本实用新型能在一定的环境条件下，驱动FPM往复动作，以检测FPM的耐久性能。
文档编号G01M99/00GK201152820SQ20072014442
公开日2008年11月19日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者莉 何, 竹 徐, 宁 谢, 陆海宁 申请人:联合汽车电子有限公司;上海捷韦测试技术有限公司