高列座椅疲劳试验设备的制作方法

本发明属于疲劳试验技术领域，具体涉及一种高列座椅疲劳试验设备。

背景技术：

在疲劳试验领域内有一类动作寿命疲劳试验，不同于常规的强度疲劳试验，其主要考核的是系统部件循环完成某个特定作动的疲劳寿命，例如高铁座椅的各种动作疲劳试验，军民用飞机座椅的各种动作疲劳试验，以及各类高端家具设施的动作疲劳试验。这种非常规的疲劳试验需求，市场上现有的机器手也只能实现部分动作，对于一些特殊的试验动作需求，现有的机器手也很难满足技术要求。大多数研究所目前还是通过人力来实现复杂结构的动作疲劳试验，这样人力成本太高，并且试验的质量得不到保障，同时面对大批量的动作寿命疲劳试验的需求，人力和机器手的工作效率都无法得到保障，并且试验成本的投入也相对较大。

现阶段对动作疲劳寿命考核要求的座椅主要有高列和航空座椅，高列座椅包括二等座(二连排和三连排)、一等座以及VIP座椅，航空座椅包括经济舱、商务舱以及头等舱。座椅疲劳载荷形式一般包括座垫耐久、背靠耐久、旋转机构耐久、背靠坐姿调整耐久、餐桌耐久、脚踏耐久、视频机构耐久等。但是目前暂无专门的试验设备能够满足座椅类产品典型动作寿命疲劳试验的订制需求，主要因为传统设备很难满足座椅动作疲劳试验的项目繁多且动作复杂多样。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对高列座椅动作疲劳试验需求没有特定的试验设备对其进行实施考核的问题，提供一种能够满足高列座椅各种动作寿命疲劳试验考核需求，同时并行多项动作疲劳试验，且精确控制载荷作用力的多功能座椅疲劳试验设备。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种高列座椅疲劳试验设备，包括多功能试验平台、控制系统、动力系统和动作传递系统，所述多功能试验平台用于固定座椅固定工装、试验产品和动力系统，所述控制系统用于控制动力系统运动情况，所述动作传递系统连接动力系统和试验产品用于传递运动动作。

其中，所述的多功能试验平台是由国标8080铝型材拼接而成，每根铝型材内部均开有两排倒“T”形凹槽，该凹槽可通过T形螺钉固定试验产品和动力系统。

其中，所述的控制系统包括PLC控制器、控制触摸屏、比例阀、电磁阀、力传感器、变送器和力显示器，所述PLC控制器通过集成控制程序来实现目标动作的闭环控制，控制触摸屏提供人机控制界面来实现对PLC控制器(9)的控制参数的输入和控制指令的触发，所述比例阀用于接受PLC控制器(9)输出的模拟电信号控制量，并将模拟电信号控制量转换为对应的比例气压输出，所述电磁阀用于接受PLC控制器输出的数字电信号控制量，用于控制气阀的开合，实现动力系统的简单运动控制，所述力传感器用于采集试验产品所承受的载荷电信号，并将载荷电信号传输至变送器，所述变送器将力传感器传输过来的电信号转换成PLC控制器能够识别的电信号，并通过PLC控制器模拟量输入口将反馈信号传递至PLC控制器，所述力显示器用于实时显示力传感器的示数，同时用于验证PLC控制器中力信号有效性。

其中，所述的动力系统包括普通直线气缸、大扭矩旋转气缸和小扭矩360°可调旋转气缸，所述普通直线气缸用于对试验产品施加简单平动载荷或类似平动载荷，所述大扭矩旋转气缸用于考核试验产品的整体旋转机构耐久性能，所述小扭矩360°可调旋转气缸用于对试验产品施加精确角度控制旋转载荷。

其中，所述的动作传递系统包括整体转动机构、直线轴承传动机构，所述动作传递系统是为机动传递结构部件，用于将动力系统的运动动作传递至试验产品的局部动作部件，以实现试验产品局部动作部件的疲劳运动动作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，本发明包括多功能试验平台、控制系统、动力系统和动作传递系统，填补了高列座椅专用疲劳试验设备这一空缺，摆脱了人力控制过程中的效率和质量低下等问题，与传统的机器手相比，大大降低了制造成本，实现了高列座椅多个动作并行或时序进行的需求，在载荷控制方面实现了精确闭环控制，本设备基本能满足高列座椅的所有动作疲劳试验，同时还能进行简单的静力加载试验。

附图说明

图1是本发明的一种高列座椅疲劳试验设备的多功能试验平台、动力系统和动作传递系统的整体结构图；

图2是本发明的一种高列座椅疲劳试验设备的控制系统和动力系统控制原理图；

图中：1.多功能试验平台，2.普通直线气缸，3.大扭矩旋转气缸，4.小扭矩360°可调旋转气缸，5.直线轴承传动机构，6.整体转动机构，7.座椅固定工装，8.试验产品，9.PLC控制器，10.控制触摸屏，11.空压机储气罐，12.比例阀，13.电磁阀，14.变送器，15.力显示器，16.力传感器，17.加载板，18.气管，19电缆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1、图2所示，本发明实施例提供了一种高列座椅疲劳试验设备，包括多功能试验平台1、控制系统、动力系统、和动作传递系统。多功能试验平台1用于固定座椅固定工装7、试验产品8和动力系统。控制系统用于控制动力系统运动情况。动作传递系统连接动力系统和试验产品8用于传递运动动作。

在优选的实施例中，多功能试验平台1是由国标8080铝型材拼接而成，可以灵活的组装以满足各种试验动作的需求。每根铝型材内部开有两排倒“T”形凹槽，该凹槽可通过T形螺钉固定试验产品8和动力系统。

在优选的实施例中，控制系统包括PLC控制器9、控制触摸屏10、比例阀12、电磁阀13、力传感器16、变送器14和力显示器15。PLC控制器9通过集成控制程序来实现目标动作的闭环控制。控制触摸屏10提供人机控制界面来实现对PLC控制器9的控制参数的输入和控制指令的触发。比例阀12用于接受PLC控制器9输出的模拟电信号控制量，并将模拟电信号控制量转换为对应的比例气压输出，实现动力系统的精确载荷输出。电磁阀13用于接受PLC控制器9输出的数字电信号控制量，用于控制气阀的开合，实现动力系统的简单运动控制。力传感器15用于采集试验产品8所承受的载荷电信号，并将载荷电信号传输至变送器14。变送器14将力传感器16传输过来的电信号转换成PLC控制器9能够识别的电信号，并通过PLC控制器9模拟量输入口将反馈信号传递至PLC控制器9。力显示器15用于实时显示力传感器16的示数，同时用于验证PLC控制器9中力信号有效性。所述的比例阀12、电磁阀13、力传感器16、变送器14和力显示器15为现有装置，可从市场上购得。

在优选的实施例中，动力系统包括普通直线气缸2、大扭矩旋转气缸3和小扭矩360°可调旋转气缸4。普通直线气缸2用于对试验产品8施加简单平动载荷或类似平动载荷，例如座垫耐久、背靠耐久、背靠坐姿调整耐久和脚踏耐久。大扭矩旋转气缸3用于考核试验产品8的整体旋转机构耐久性能。小扭矩360°可调旋转气缸4用于对试验产品8施加精确角度控制旋转载荷，例如餐桌耐久、视频机构耐久等。所述的普通直线气缸2、小扭矩360°可调旋转气缸4为现有装置，可从市场上购得。

在优选的实施例中，动作传递系统包括整体转动机构6、直线轴承传动机构5。动作传递系统是通过合理设计的机动传递结构部件，主要用于将动力系统的运动动作传递至试验产品8的局部动作部件，以实现试验产品8局部动作部件的疲劳运动动作。

试验实施流程：

a.确定试验产品8需要进行的疲劳试验类型；

b.根据所确定的疲劳试验类型选择合适的动力系统和动作传递系统。如果进行简单平动或类似平动动作，则选用普通直线气缸2和合适的加载板17进行加载和动作传递。如果进行试验产品8的整体旋转动作，则选用大扭矩旋转气缸3和整体转动机构6进行加载和动作传递。如果进行试验产品8局部精确角度控制旋转动作，则选用小扭矩360°可调旋转气缸4和直线轴承传动机构5进行加载和动作传递；

c.将试验产品8固定在座椅固定工装7上，在将座椅固定工装7固定在多功能试验平台1内合适的位置；

d.将所选的动力系统固定在多功能试验平台1内合适的位置，在用对应的动作传递系统将动力系统和试验产品8相连；

e.将控制系统与动力传递系统通过气管18相连；

f.最后根据试验产品8的动作需求，在控制触摸屏10上设置合适的参数，同时点击开始触发按钮，开始试验；

本发明包括多功能试验平台1、控制系统、动力系统和动作传递系统。本发明填补了高列座椅专用疲劳试验设备这一空缺。本发明摆脱了人力控制过程中的效率和质量低下问题，与传统的机器手相比，大大降低了制造成本，实现了试验产品8多动作并行或时序进行的需求，在载荷控制方面实现了精确闭环控制。本设备基本能满足试验产品8的所有动作疲劳试验，同时还能进行简单的静力加载试验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。