一种雨刮动力传动组件刮擦角及齿隙检测装置及方法与流程

本发明涉及一种汽车零部件检测装置及方法，具体涉及一种雨刮动力传动组件刮擦角及齿隙检测装置及方法。

背景技术：

目前没有相关检测设备对雨刮器传动组件齿轮啮合间隙进行检测，检测雨刮刮擦角一般指针式刻度盘进行测量，属于机械式测量。其指针根据雨刮刮擦角不同，转动不同角度。该方法存在问题为，第一，刻度盘精度只能达到1°，不能满足部分雨刮刮擦角精度要求，(例如θ±1.2°)；第二、测量可靠性与人眼观察角度及视力有关，容易导致不良产品流出。具体地，现有技术存在以下问题1.刮擦角及齿隙检测效率不够高，对不合格品判断不够直观。2.对刮擦角不合格品不具有防错功能。3.刮臂臂座拧紧使用人工压紧，长时间操作容易疲劳。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种方便且精度高的检测雨刮刮擦角及齿隙的检测装置及方法。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种雨刮动力传动组件刮擦角及齿隙检测装置，包括底板、第一转动装置和第二转动装置，所述第一转动装置和第二转动装置均与底板相对固定，所述第一转动装置包括带有编码器反馈的第一电机和固定装置，所述固定装置用于将雨刮动力传动组件的动力输出轴与带有编码器反馈的第一电机的转轴相对固定；所述第二转动装置包括带有编码器反馈的第二电机和转动盘，所述带有编码器反馈的第二电机的转轴与转动盘的中心轴固定，所述转动盘上还设置有偏心轴，所述偏心轴距离中心的距离与雨刮动力传动组件的偏心距相同，所述偏心轴用于固定雨刮动力传动组件的大齿轮的动力输入连接孔，所述偏心轴可带动大齿轮的动力输入连接孔围绕中心转动，所述带有编码器反馈的第一电机的转轴与带有编码器反馈的第二电机的转轴之间的距离与雨刮动力传动组件的轴间距相同。

进一步的，所述固定装置包括可相互配合的u形支撑架和t形固定架，所述t形固定架包括横梁和固定部，所述固定部的宽度与u形支撑架的两平行边内侧宽度相同，所述u形支撑架的两平行边上开有长条形通孔，所述固定部与u形支撑架接触的两侧的对应位置开有与长条形通孔宽度相同的盲孔，所述盲孔可与穿过长条形通孔的螺钉配合，所述螺钉用于将t形固定架固定在u形支撑架上，所述固定部的上表面开有固定通孔，所述固定通孔的直径与雨刮动力传动组件的动力输出轴直径相同，还包括用于将动力输出轴与u形支撑架固定的螺母。

进一步的，所述第二转动装置还包括l形托架，所述l形托架一端与底板固定，另一端用于从侧面托持雨刮动力传动组件。

一种利用上述的检测装置检测雨刮动力传动组件参数的方法，包括检测雨刮动力传动组件刮擦角的方法，所述检测雨刮动力传动组件刮擦角的方法具体包括以下步骤：

步骤s1、带有编码器反馈的第二电机启动，带动大齿轮的动力输入连接孔围绕中心轴转动，大齿轮带动动力输出轴转动，动力输出轴带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机的转轴转动，当固定装置转动的方向反向时，带有编码器反馈的第一电机将此时的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位；

步骤s2、带有编码器反馈的第二电机保持开启状态，带有编码器反馈的第二电机继续带动大齿轮的动力输入连接孔围绕中心轴转动，大齿轮带动动力输出轴转动，动力输出轴带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机的转轴转动，当固定装置转动的方向再次反向时，带有编码器反馈的第一电机将此时的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第二极限位。

步骤s3、取第一极限位和第二极限位之间的差值的绝对值，作为刮擦角数据进行存储。

进一步的，所述步骤s3中还包括，控制器获得刮擦角数据后，判断是否在预设刮擦角合格范围内，若不合格则发出报警提示的步骤。

进一步的，所述步骤s1和步骤s2中，所述带有编码器反馈的第一电机按照预设的第一扭矩大小向动力输出轴施加与带有编码器反馈的第二电机转动方向相反的负载扭矩。

进一步的，所述步骤s1之前，还包括步骤s0,所述步骤s0为预测试步骤，所述步骤s0包括步骤s0.1与步骤s0.2，所述步骤s0.1与步骤s1步骤检测过程相同，步骤s0.1中控制器将数据结果作为第一极限位参考值并进行存储，所述步骤s0.2与步骤s2步骤检测过程相同，步骤s0.2中控制器将数据结果作为第二极限位参考值并进行存储，所述步骤s1中，当带有编码器反馈的第二电机转动接近第一极限位参考值时，控制器控制带有编码器反馈的第二电机速度减慢，所述步骤s2中，当带有编码器反馈的第二电机转动接近第二极限位参考值时，控制器控制带有编码器反馈的第二电机速度减慢。

进一步的，所述固定装置包括可相互配合的u形支撑架和t形固定架，所述固定装置转动的方向反向时指的是所述u形支撑架的平行边转动方向反向时。

进一步的，还包括检测雨刮动力传动组件齿隙的方法，所述检测雨刮动力传动组件齿隙的方法包括分别检测第一极限位齿隙和第二极限位齿隙的步骤。

进一步的，所述第一极限位齿隙的检测方法包括以下步骤：

步骤s1.1、带有编码器反馈的第二电机启动，带动大齿轮的动力输入连接孔围绕中心转动，大齿轮带动动力输出轴转动，动力输出轴带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机的转轴转动，当转动到第一极限位位置时，控制器控制带有编码器反馈的第二电机停止转动；

步骤s1.2、带有编码器反馈的第一电机启动，按照预设的第二扭矩大小带动动力输出轴转动，直到转不动为时，控制器控制带有编码器反馈的第一电机停止转动，带有编码器反馈的第一电机将启动后的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位第一齿隙边缘位；

步骤s1.3、带有编码器反馈的第一电机启动，按照预设的第三扭矩大小带动动力输出轴相对于步骤s1.2中的方向反向转动，直到转不动为时，控制器控制带有编码器反馈的第一电机停止转动，带有编码器反馈的第一电机将启动后的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位第二齿隙边缘位；

步骤s1.4、取第一极限位第一齿隙边缘位和第一极限位第二齿隙边缘位之间的差值的绝对值，作为第一极限位齿隙进行存储。

进一步的，所述第二极限位齿隙的检测方法包括以下步骤：

步骤s2.1、带有编码器反馈的第二电机启动，带动大齿轮的动力输入连接孔围绕中心转动，大齿轮带动动力输出轴转动，动力输出轴带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机的转轴转动，当转动到第二极限位位置时，控制器控制带有编码器反馈的第二电机停止转动；

步骤s2.2、带有编码器反馈的第一电机启动，按照预设的第二扭矩大小带动动力输出轴转动，直到转不动为时，控制器控制带有编码器反馈的第一电机停止转动，带有编码器反馈的第一电机将启动后的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第二极限位第一齿隙边缘位；

步骤s2.3、带有编码器反馈的第一电机启动，按照预设的第三扭矩大小带动动力输出轴相对于步骤s2.2中的方向反向转动，直到转不动为时，控制器控制带有编码器反馈的第一电机停止转动，带有编码器反馈的第一电机将启动后的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第二极限位第二齿隙边缘位；

步骤s2.4、取第二极限位第一齿隙边缘位和第二极限位第二齿隙边缘位之间的差值的绝对值，作为第二极限位齿隙进行存储。

进一步的，所述检测雨刮动力传动组件齿隙的方法中，还包括将检测到的第一极限位齿隙数据与第一极限位齿隙预设合格范围对比，若不合格则发出报警提示的步骤，还包括将检测到的第二极限位齿隙数据与第二极限位齿隙预设合格范围对比，若不合格则发出报警提示的步骤。

本发明的有益效果为：本发明的检测精度高，通过电机转动方向的反向和电机的反馈信号检测刮擦角，同时可以检测刮擦角的齿隙，而且可以对不合格品进行报警和统计，使用方便。本发明可以通过预测试步检测并存储第一极限位和第二极限位的参考值，并且在后续的正常检测中实现靠近极限位置时电机速度的自动减慢，使临界点的捕捉更加精准，结果更加准确。本发明可以通过电机向动力输出轴施加反方向的扭矩模拟实际使用加负载情况，保证测量数据的精确有效性，从而能够更好地作为实际应用的参考，解决实际问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧面示意图；

图3为图1中c位置的放大图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底板；2、第一转动装置；3、第二转动装置；21、带有编码器反馈的第一电机；3、第二转动装置；41、动力输出轴；31、带有编码器反馈的第二电机；32、转动盘；321、中心；322、偏心轴；42、大齿轮；22、u形支撑架；23、t形固定架；231、横梁；232、固定部；233、螺钉；24、螺母；33、l形托架

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和图2所示，一种雨刮动力传动组件刮擦角及齿隙检测装置，包括底板1、第一转动装置2和第二转动装置3，所述第一转动装置2和第二转动装置3均与底板1相对固定，所述第一转动装置2包括带有编码器反馈的第一电机21和固定装置，所述固定装置用于将雨刮动力传动组件的动力输出轴41与带有编码器反馈的第一电机21的转轴相对固定；所述第二转动装置3包括带有编码器反馈的第二电机31和转动盘32，所述带有编码器反馈的第二电机31的转轴与转动盘32的中心321固定，所述转动盘32上还设置有偏心轴322，所述偏心轴322距离中心321的距离与雨刮动力传动组件的偏心距相同，所述偏心轴322用于固定雨刮动力传动组件的大齿轮42的动力输入连接孔，所述大齿轮42的动力输入连接孔用于连接动力输入轴，所述偏心轴321可带动大齿轮42的动力输入连接孔围绕中心转动，所述带有编码器反馈的第一电机21的转轴与带有编码器反馈的第二电机31的转轴之间的距离与雨刮动力传动组件的轴间距相同，所述雨刮动力传动组件的轴间距和雨刮动力传动组件的偏心距均为用户给定的雨刮固定参数。

本实施例中，带有编码器反馈的第一电机21和带有编码器反馈的第二电机31均采用伺服电机。

如图3所示，所述固定装置包括可相互配合的u形支撑架22和t形固定架23，所述t形固定架23包括横梁231和固定部232，所述固定部232的宽度与u形支撑架22的两平行边内侧宽度相同，所述u形支撑架22的两平行边上开有长条形通孔223，所述固定部232与u形支撑架22接触的两侧的对应位置开有与长条形通孔宽度相同的盲孔，所述盲孔可与穿过长条形通孔的螺钉233配合，所述螺钉233用于将t形固定架23固定在u形支撑架22上，所述固定部232的上表面开有固定通孔234，所述固定通孔234的直径与雨刮动力传动组件的动力输出轴41直径相同，还包括用于将动力输出轴41与u形支撑架22固定的螺母24。

所述第二转动装置3还包括l形托架33，所述l形托架33一端与底板1固定，另一端用于从侧面托持雨刮动力传动组件。

一种利用上述的检测装置检测雨刮动力传动组件参数的方法，包括检测雨刮动力传动组件刮擦角的方法，所述检测雨刮动力传动组件刮擦角的方法具体包括以下步骤：

步骤s0.1、带有编码器反馈的第二电机31启动，带动大齿轮42的动力输入连接孔围绕中心321转动，大齿轮42带动动力输出轴41转动，动力输出轴41带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机21的转轴转动，当固定装置转动的方向反向时，带有编码器反馈的第一电机21将此时的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位参考值；

步骤s0.2、带有编码器反馈的第二电机31保持开启状态，带动大齿轮42的动力输入连接孔围绕中心321转动，大齿轮42带动动力输出轴41转动，动力输出轴41带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机21的转轴转动，当固定装置转动的方向再次反向时，带有编码器反馈的第一电机将此时的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第二极限位参考值；

步骤s1、带有编码器反馈的第二电机31启动，带动大齿轮42的动力输入连接孔围绕中心321转动，大齿轮42带动动力输出轴41转动，动力输出轴41带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机21的转轴转动，当带有编码器反馈的第二电机31转动接近第一极限位参考值时，控制器控制带有编码器反馈的第二电机31速度减慢，当固定装置转动的方向到达反向临界点时，带有编码器反馈的第一电机21将此时的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位；

步骤s2、带有编码器反馈的第二电机31保持开启状态，带动大齿轮42的动力输入连接孔围绕中心321转动，大齿轮42带动动力输出轴41转动，动力输出轴41带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机21的转轴转动，当带有编码器反馈的第二电机31转动接近第二极限位参考值时，控制器控制带有编码器反馈的第二电机31速度减慢，当固定装置转动的方向到达再次反向临界点时，带有编码器反馈的第一电机将此时的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第二极限位；

通过预测试步骤步骤s0.1和步骤s0.2检测并存储第一极限位和第二极限位的参考值后，并且在后续的正常检测中实现靠近极限位置时电机速度的自动减慢，可以使临界点的捕捉更加精准，结果更加准确。

步骤s3、取第一极限位和第二极限位之间的差值的绝对值，作为刮擦角数据进行存储。

控制器获得刮擦角数据后，判断是否在预设刮擦角合格范围内，若不合格则发出报警提示。

刮擦角合格范围为用户预先设定，而且可以根据实际情况进行修改。本发明中的齿隙为雨刮传动组件的大齿轮和小齿轮之间的间隙。

所述步骤s1和步骤s2中，所述带有编码器反馈的第一电机21按照预设的第一扭矩大小向动力输出轴41施加与带有编码器反馈的第二电机31转动方向相反的扭矩，模拟实际使用场景的加负载情况，保证测量数据的精确有效性，从而能够更好地作为实际应用的参考，解决实际问题。

所述固定装置包括可相互配合的u形支撑架22和t形固定架23，所述固定装置转动的方向反向时指的是所述u形支撑架22的平行边转动方向反向时。

所述的检测雨刮动力传动组件参数的方法，所述检测雨刮动力传动组件齿隙的方法包括分别检测第一极限位齿隙和第二极限位的齿隙的步骤。

所述第一极限位齿隙的检测方法包括以下步骤：

步骤s1.2、带有编码器反馈的第一电机21启动，按照预设的第二扭矩大小带动动力输出轴41转动，直到转不动为时，控制器控制带有编码器反馈的第一电机停止转动，带有编码器反馈的第一电机将启动后的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位第一齿隙边缘位；

步骤s1.3、带有编码器反馈的第一电机21启动，按照预设的第三扭矩大小带动动力输出轴41相对于步骤s1.2中的方向反向转动，直到转不动为时，控制器控制带有编码器反馈的第一电机停止转动，带有编码器反馈的第一电机将启动后的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位第二齿隙边缘位；

步骤s1.4、取第一极限位第一齿隙边缘位和第一极限位第二齿隙边缘位之间的差值的绝对值，作为第一极限位齿隙进行存储。

控制器获得第一极限位齿隙数据后，判断是否在预设第一极限位齿隙合格范围内，若不合格则发出报警提示。

所述第二极限位齿隙的检测方法包括以下步骤：

步骤s2.1、带有编码器反馈的第二电机31启动，带动大齿轮42的动力输入连接孔围绕中心321转动，大齿轮42带动动力输出轴41转动，动力输出轴41带动固定装置和带有编码器反馈的第一电机21的转轴转动，当转动到第一极限位位置时，控制器控制带有编码器反馈的第二电机停止转动；

步骤s2.2、带有编码器反馈的第一电机21启动，按照预设的第二扭矩大小带动动力输出轴41转动，直到转不动为时，控制器控制带有编码器反馈的第一电机停止转动，带有编码器反馈的第一电机将启动后的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位第一齿隙边缘位；

步骤s2.3、带有编码器反馈的第一电机21启动，按照预设的第三扭矩大小带动动力输出轴41相对于步骤s2.2中的方向反向转动，直到转不动为时，控制器控制带有编码器反馈的第一电机停止转动，带有编码器反馈的第一电机将启动后的电机转动角度数据发送到控制器，控制器存储数据作为第一极限位第二齿隙边缘位；

步骤s2.4、取第二极限位第一齿隙边缘位和第二极限位第二齿隙边缘位之间的差值的绝对值，作为第二极限位齿隙进行存储。

控制器获得第二极限位齿隙数据后，判断是否在预设第二极限位齿隙合格范围内，若不合格则发出报警提示。

所述预设的第一扭矩大小、预设的第二扭矩大小以及预设的第三扭矩大小均可以根据用户要求进行修改，本实施例中控制器采用plc。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。