自动调整臂力矩性能自动检测台的制作方法

文档序号:15539678发布日期:2018-09-28 19:19阅读:219来源:国知局

本发明属于车辆测试领域,具体地说,涉及自动调整臂力矩性能自动检测台。



背景技术:

自动间隙调整臂是车辆上制动部的配件,用于调整刹车片与制动鼓之间的间隙,使其保持在一恒定值,以确保制动可靠,车辆行驶安全。自动间隙调整臂出厂前,要对分离间隙、分离力以及力矩进行检测,并对分离力进行调整。传统的自动间隙调整臂厂家采用人工的方式进行这种检测和调整,参数比较模糊,很难达到检测精度,而且很繁琐,需要多次反复才能完成。

公开号为CN101216374A的中国发明专利申请公开了用于检测自动间隙调整臂的分离间隙、分离力以及力矩并调整分离力的装置,该装置的工件台上带有自动间隙调整臂夹紧机构和一行程传感器。工件台左侧装有一个电动数控螺丝刀,其在一电动数控螺丝刀位移气缸的驱动下可沿轴向移动,并根据来自一力传感器的信号,被数控装置控制旋转。力传感器装在工件台右侧的一推力气缸上,而推杆的另一端上装有一回转压紧气缸。

以上现有技术中的装置,对于不同规格型号调整臂蜗杆六方头不能自动与检测套筒对准套入,和/或调整臂六方头输出力矩与检测套筒不垂直,导致检测力矩检测不真实。



技术实现要素:

为了解决以上现有技术中不同规格型号调整臂蜗杆六方头不能自动与检测套筒对准套入的技术问题,本发明提供自动调整臂力矩性能自动检测台,该自动检测台实现了不同规格型号自动调整臂蜗杆六方头与检测套筒顺利自动对准套入,和/或实现了自动调整臂蜗杆六方头输出力矩与检测套筒垂直,检测力矩真实可靠。

为了达到以上目的,本发明采用如下技术方案:自动调整臂力矩性能自动检测台,包括产品装夹机构、力矩检测机构和检测滑台和计算机控制单元,所述力矩检测机构能在所述检测滑台上滑动,所述力矩检测机构包括套筒,用于和自动调整臂的六方头接合,其中,所述力矩检测机构包括万向浮动调节机构和独立的前后自由滑动装置,所述套筒能在所述独立的前后自由滑动装置上滑动,所述套筒和所述万向浮动调节机构连接;所述力矩检测机构还包括伺服电机A,用于驱动所述套筒和所述万向浮动调节结构旋转;所述套筒内设置压缩弹簧B,从而实现套筒与自动调整臂的六方头的自动对准套入;和/或

所述万向浮动调节机构包括与其主体结构垂直接入所述万向浮动调节机构的圆柱孔调心球轴承B,从而保证输出力矩与套筒保持垂直,保证力矩检测结果的可靠性。

优选的是,所述万向浮动调节机构包括十字万向节联轴器、万向节安装座、转换轴A、转换轴B、圆柱孔调心球轴承B;所述转换轴A的一端与套筒固定连接;所述转换轴A的另一端与所述十字万向节联轴器连接;所述圆柱孔调心球轴承B在与所述转换轴垂直方向装入所述十字万向节联轴器,所述圆柱孔调心球轴承B上安装有万向节护套;所述万向节护套与所述万向节安装座固定牢固,所述万向节安装座安装在移动板上,所述万向节安装座中间装有成对双联角接触球轴承A和所述转换轴B;所述十字万向节联轴器与所述转换轴平行的另一端与转换轴B的一端连接。

上述任一方案优选的是,所述成对双联角接触球轴承A的两端装有轴承端盖B。

上述任一方案优选的是,采用轴环A固定所述转换轴B的轴向移动,从而使所述转换轴B同时存受轴向和径向的负载,消除机械负荷。

上述任一方案优选的是,所述力矩检测机构包括依次连接的自动调整臂六方头接入机构、所述外向浮动调节机构、梅花式联轴器A、转矩转速传感器、梅花式联轴器B、减速机、伺服电机A;通过所述套筒的安装座、所述万向节安装座、所述转矩转速传感器安装座和减速机安装座安装在所述移动板上。

上述任一方案优选的是,所述独立的前后自由滑动装置包括单衬型直线轴承、导向板、压缩弹簧A和精轴A;所述单衬型直线轴承装在所述导向板中,一起固定在移动板上,中间套入所述精轴A和压缩弹簧A,一起通过所述精轴A压装在调节板中固定。

上述任一方案优选的是,所述调节板两端设有孔,所述精轴压入所述孔中。

上述任一方案优选的是,所述自动调整臂六方头接入机构的结构如下:移动板上安装燕尾槽,所述燕尾槽内安装所述调节板,所述调节板内安装圆柱孔调心球轴承A,所述圆柱孔调心球轴承A两端配装轴承端盖A,所述套筒装入所述圆柱孔调心球轴承A中滑配,在套筒内装入压缩弹簧B,并将套筒套装在转换轴A上。

上述任一方案优选的是,所述检测滑台包括接近开关,用于感应六方头和套筒的接合位置确定,当接近开关感应指示灯亮时,检测滑台停止前行,进入自锁状态。

上述任一方案优选的是,所述接近开关安装在传感器上,并将传感器固定在滑台安装座A上。在接近开关的控制下,滑台前进位移可调节停止。

上述任一方案优选的是,所述检测滑台的结构为:以底板、滑台安装座A、滑台安装座B组合成一滑台主体;将装有滚珠丝杆螺母安装座、深沟球轴承和成对双联角接触球轴承B的滚珠丝杆一起装入滑台安装座A和滑台安装座B中,成对双联角接触球轴承B两端安装轴承端盖C、轴环B,用螺母调节固定,使滚珠丝杆轴向左右方向均能承受较大载荷不轴向位移;伺服电机B、减速机B、减速机安装座串联在滑台安装座B上固定,中间用梅花式联轴器B一端连接减速机B输出轴上,一端连接滚珠丝杆上,组合成完整的传动动力装置;将直线轴承箱式单元套入精轴B中,将所述精轴B固定在滑台安装座A、滑台安装座B两端;将装有接近开关的传感器安装板固定在滑台安装座A上,组合成完整的检测滑台,使伺服电机的旋转运动通过滚珠丝杆带动滚珠丝杆螺母安装座作直接平移运动,在接近开关的控制下,使滑台前进位移能调节停止。

上述任一方案优选的是,所述力矩检测机构的所述移动板与所述检测滑台上的滚珠丝杆螺母安装座和四个直线轴承箱式单元组装一起。在所述检测滑台的驱动下,使所述力矩检测机构匀速前进、后退。

上述任一方案优选的是,所述产品装夹机构包括由从下往上依次布置的气缸支撑座、薄型气缸、气缸连接座、产品定位座组装成一个压紧动力源。

上述任一方案优选的是,所述产品装夹机构还包括依次与所述气缸连接座连接调节定位座、调节板,对不同规格的调整臂进行调节定位、支撑作用。

上述任一方案优选的是,所述产品装夹机构还包括活动连接的铰链压板组合与拉杆,一起安装在薄型气缸活塞杆上,在薄型气缸活塞杆带动下,使铰链压板组合快速压紧和放松被测调整臂产品。

上述任一方案优选的是,所述计算机控制单元集成数据数字采集子单元,用于采集转矩转速传感器信号。

上述任一方案优选的是,所述计算机控制单元还包括伺服电机控制子单元,用于控制输出脉冲信号控制伺服电机运转。

上述任一方案优选的是,所述计算机控制单元还包括数据处理子单元。

上述任一方案优选的是,所述数据处理子单元能自动生成力矩曲线、自动读取最高最低峰并与设定标准曲线进行对比。

上述任一方案优选的是,所述自动检测台还包括合格状态指示装置。根据与设定标准曲线对比的结果,提示合格或不合格(蜂鸣)。

本发明提供的自动调整臂力矩性能自动检测台,通过力矩检测机构在检测滑台上向左前进,使套筒前进与自动调整臂的六方头接触,六方头对压缩弹簧B产生向右的作用力,压缩弹簧B也对六方头产生向左的反作用力,同时伺服电机A启动顺时针旋转一周,在伺服电机A的驱动、万向浮动调节机构和独立的前后自由滑动装置的配合下,当套筒转动至合适位置,在压缩弹簧B的反作用力下,套筒瞬间与六方头对准套入,实现套筒与六方头的自动对准套入,然后力矩检测机构的伺服电机A切换为逆时针旋转一周,在伺服电机的作用下,套筒带动六方头旋转,产生扭矩,并通过转矩转速传感器检测扭矩;同时,由于万向浮动调节结构中圆柱孔调心球轴承B的设置使得输出扭矩垂直于套筒;实现了套筒与六方头自动对准套入和自动调整臂蜗杆六方头输出力矩与检测套筒垂直,检测力矩效率高且真实可靠,降低工作强度;且该装置机械结构紧凑、设计合理,整机技术含量高;安装、调试、维护方便。同时,结合工业计算机,实现自动化检测,提高效率。

本自动检测台是在产品生产过程中,提高了检测技术手段,降低了力矩转递损耗,提高了产品质量探测度,降低了劳动强度,简化了作业步骤,实现了在线成品终端自动检测,提高了生产效率,提高了产品出厂性能稳定性和一致性,打破了传统操作手法,适用于汽配制造行业汽车自动调整臂力矩性能终端检测(出厂检测)。

附图说明

图1是按照本发明的自动调整臂力矩性能自动检测台的一优选实施例的结构示意图。

图2是图1所述自动检测台的产品装夹机构的主视图。

图3是图2所示产品装夹机构的左视图。

图4是图2所示产品装夹机构的俯视图。

图5是图1所述自动检测台的力矩检测机构的主视图。

图6是图5所示力矩检测机构的俯视图。

图7是图1所述自动检测台的检测滑台的主视图。

图8是图7所示检测滑台的俯视图。

图9是图1所示自动检测台的主视图。

图10是图1所示自动检测台的左视图。

图11是图5所示的力矩检测机构的局部放大图。

图12是图6所示的力矩检测机构的局部放大图。

其中,各标号的含义如下:

101、产品装夹机构;102、力矩检测机构;103、检测滑台;

1、气缸支撑座;2、薄型气缸;3、气缸连接座;4、调节定位座;5、产品定位座;6、拉杆;7、铰链压板组合;8、调节板;9、压缩弹簧A;10、导向板;11、单衬型直线轴承;12、精轴A;13、燕尾槽;14、调节板;15、圆柱孔调心球轴承A;16、压缩弹簧B;17、套筒;18、轴承端盖A;19、移动板;20、转换轴A;21、十字万向节联轴器;22、圆柱孔调心球轴承B;23、万向节护套;24、轴承端盖B;25、万向节安装座;26、成对双联角接触球轴承A;27、轴环A;28、转换轴B;29、梅花式联轴器A;30、转矩转速传感器;31、减速机安装座;32、减速机A;33、伺服电机A;34、底板;35、滑台安装座A;36、深沟球轴承;37、滚珠丝杆;38、传感器安装板;39、接近开关;40、滚珠丝杆螺母安装座;41、精轴B;42、直线轴承箱式单元;43、滑台安装座B;44、成对双联角接触球轴承B;45、轴承端盖C;46、轴环B;47、六角薄螺母;48、梅花式联轴器B;49、减速机安装座;50、减速机B;51、伺服电机B;

61、工作气压显示器;62、气压调节器;63、启动按钮A;64、急停按钮;65、启动按钮B;66、气缸夹紧气管穿孔;67、气压放松气管穿孔;68、数据信号线孔;69、工作电压显示器;70、合格指示器;71、不合格指示器(蜂鸣);72、液晶显示器;73、工控机;74、抽屉(鼠标);75、电源开关。

具体实施方式

为了更加清楚的理解本发明的内容个,下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行进一步的解释。

自动调整臂力矩性能自动检测台,如图1所示,由如图2至图4所示的产品装夹机构101、图5至图6所示的力矩检测机构102、图7至图8所示的检测滑台103、计算机控制单元组成。

其中,产品装夹机构101的结构为:如图2至图4所示,由从下往上依次布置的气缸支撑座1、薄型气缸2、气缸连接座3、产品定位座5组装成一个压紧动力源,调节定位座4、调节板8依次与气缸连接座3连接,从而实现对不同规格的自动调整臂进行调节定位、支撑作用;铰链压板组合7与拉杆6活动连接,一起安装在薄型气缸2活塞杆上,在薄型气缸2活塞杆的带动下,使铰链压板组合7快速压紧和放松被测自动调整臂产品,从而组成一个完整的产品装夹机构。

力矩检测机构102的结构为:如图5和图6所示,以移动板19为主体,由伺服电机A 33、减速机A 32、减速机安装座31组合成力矩检测动力源,安装在移动板19上;转矩转速传感器30两端连接梅花式联轴器A 29,转矩转速传感器30安装在移动板19上,梅花式联轴器29一端连接减速机A 32,一端连接转换轴B 28;万向节安装座25与移动板19安装,万向节安装座25中间装有成对双联角接触球轴承A 26和转换轴B 28,成对双联角接触球轴承A 26的两端装有轴承端盖B 24,用轴环A 27固定转换轴B 28的轴向移动,从而使转换轴B 28同时存受轴向和径向的负载,消除机械负荷;十字万向节联轴器21与转换轴B 28一端连接,将安装有万向节护套23的圆柱孔调心球轴承B 22,一起以与转换轴A垂直方向装入十字万向节联轴器21,圆柱孔调心球轴承B 22与万向节安装座25固定牢固,转换轴A 20与十字万向节联轴器21连接,形成万向浮动调节机构;自动调整臂接合机构的放大图如图11和图12,将燕尾槽13安装在移动板19上,调节板14与燕尾槽13滑配,圆柱孔调心球轴承A 15安装在调节板14中,圆柱孔调心球轴承A 15的两端配装轴承端盖A 18,将套筒17装入圆柱孔调心球轴承A 15中滑配,在套筒17内装入压缩弹簧B 16,将套筒17装入转换轴A 20;单衬型直线轴承11装在导向板10中,一起固定在移动板19上,中间套入精轴A 12(Φ12)和压缩弹簧A 9,一起通过精轴A 12压装在调节板14两端的孔中固定,形成一个独立的前后自由滑动装置。

检测滑台103结构为:如图7和图8所示,以底板34、滑台安装座A 35、滑台安装座B 43组合成一滑台主体;将装有滚珠丝杆螺母安装座40、深沟球轴承36、成对双联角接触球轴承B 44的滚珠丝杆37,一起装入滑台安装座A 35和滑台安装座B 43中,成对双联角接触球轴承B 44两端需装上轴承端盖C 45、轴环B 46,用六角薄螺母47调节固定,使滚珠丝杆37轴向左右方向均能承受较大载荷不轴向位移;伺服电机B 51、减速机B 50、减速机49安装座串联在滑台安装座B 43上固定,中间用梅花式联轴器B 48一端连接减速机B 50输出轴上,一端连接滚珠丝杆37上,组合成完整的传动动力装置;将直线轴承箱式单元42套入精轴B 41(Φ25)中,将精轴B 41固定在滑台安装座A 35、滑台安装座B 43两端;将装有接近开关39的传感器38安装板固定在滑台安装座A 35上,组合成完整的检测滑台,使伺服电机51的旋转运动通过滚珠丝杆37带动滚珠丝杆螺母安装座40作直接平移运动,在接近开关39的控制下,使滑台前进位移可调节停止。

以图7和图8所示的检测滑台103为主体,将图5和图6所示的力矩检测机构102的移动板19与图7和图8所示的检测滑台103上的滚珠丝杆螺母安装座40和四个直线轴承箱式单元42组装一起,在图7和图8所示的检测滑台103的驱动下,使图5和图6所示的力矩检测机构102匀速前进、后退;再将自动调整臂产品装在图2至图4所示的产品装夹机构101的产品定位座5上,调节产品装夹机构102整体,将自动调整臂蜗杆六方头的轴向中心与图5和图6所示的力矩检测机构102的套筒17轴向中心对齐,再与图7和图8所示的检测滑台103的底板34安装固定;配上计算机控制单元构成一台整机,实现多种类型汽车调整臂总成力矩性能的自动检测。

本自动检测台采用工业计算机,并集成数据数字采集卡、伺服电机控制卡,通过软件使用数据采集卡模拟端口采集转矩传感器信号,数字输入输出端口控制外围继电器、电磁阀等,并操作伺服电机控制卡输出脉冲信号控制伺服电机运转。所有功能检测只需按一键自动完成,操作简单,直接电脑显示测量数据,直接通过合格指示器70和不合格指示器71用红、绿指示灯判断产品不合格(伴蜂鸣声)与合格。

该自动检测台还包括工作气压指示器61、气压调节装置62、用于紧急停止装置的急停按钮64、气缸夹紧气管穿孔66、气缸放松气管穿孔67、数据信号孔68、放置鼠标的抽屉74和工控机73;数据信号先孔68连接传感器等和工控机73,气缸夹紧气管穿孔66和气缸放松气管穿孔67连接气缸和伺服电机的电磁阀。

整机操作原理步骤:

1)、检测前调试:将需检测的汽车调整臂产品装入图2至图4所示的产品装夹机构101中的产品定位座5上,左右调节图2至图4所示产品装夹机构101中的调节定位座4,使待检测的自动调整臂蜗杆六方头的轴向中心与图5和图6所示力矩检测机构102的套筒17轴向中心基本对齐,再上下调节图2至图4所示产品装夹机构101中调节板8与待检测自动调整臂接触之产品自由状态基本水平,略低于产品为宜;打开计算机控制单元的电源和启动电脑检测主程序,进入自动检测台调试程序,点击检测滑台103移动按钮来调节图7和图8所示检测滑台103中的伺服电机B 51正反转,驱动滚珠丝杆37带动图5和图6所示的力矩检测机构102前进和后退移动,根据不同规格型号的调整臂,蜗杆六方头长短距离有所不同,点动检测滑台103移动按钮来调节使套筒17端面与端面保持5~10mm的间隙,此时将图7和图8所示检测滑台103中的接近开关39调节到感应模式(接近开关39指示灯亮),点击自动检测台调试程序中的保存并关闭,进入测试主程序及可,调试完成待检测模式,工作流程已通过工业机算机软件编程控制。

2)、自动调整臂总成力矩检测:举例说明一款汽车调整臂产品为操作步骤:将需检测的调整臂装入图2至图4所示的产品装夹机构101中的产品定位座5上,顺势往右摆使产品一端与调节定位座4接触,用手搬动铰链压板7组合由竖直旋转为水平(90度),双手按下图9所示自动检测台面板上连接计算机控制单元的两启动按钮63、65,图2至图4所示的产品装夹机构101中的薄型气缸2带动铰链压板组合7下压至被测产品,此时产品进入自动接合检测模式,也可点击电脑检测主程序中的检测启动按钮;图5和图6所示的力矩检测机构102在图7和图8所示的检测滑台103的带动下,水平匀速的往左移动至套筒17与调整臂蜗杆六方头接合,移动至接近开关39感应指示灯亮停止,图7和图8所示的检测滑台103进入自锁状态;此时套筒17往右移压缩压缩弹簧B 16,图5和图6所示力矩检测机构102的伺服电机A 33启动顺时针旋转一周,带动万向浮动调节机构,在十字万向节联轴器21、圆柱孔调心球轴承B 22、圆柱孔调心球轴承A 15和前后自由滑动装置的相互自动调节配合下,以及在压缩弹簧B 16往左的推力下,使套筒17内的六方与调整臂蜗杆六方头完全对接吻合,图5和图6所示力矩检测机构102的伺服电机A 33切换为逆时针旋转一周,进行调整臂力矩自动检测,在检测过程中,转矩转速传感器30探测调整臂每一个齿输出的力矩信号实时精确的传递给计算机控制单元的数据采集卡模拟端口,进行计算机数据处理,自动生成力矩曲线,显示在显示器屏幕上,自动读取最高最低峰值,与设定标准曲线进行对比确认,伺服电机A 33逆时针旋转一周后,计算机控制单元控制程序自动将检测滑台103往右移到原点,将产品装夹机构102中的薄型气缸轴推出,取出被检测产品(汽车自动调整臂),等待下一个产品装入。

整个检测流程完毕,检测结果将已输入被检测产品的编号代码为文件名以Excel格式自动保存在电脑硬盘中,同时也显示在页面下方产品检测栏中,随时调出查找检测数据,电脑检测程序上直接显示合格与不合格,同时检测台面板设也设有合格与不合格(伴蜂鸣声)指示灯显示,一个检测周期完成后,系统将累计一个产品,并将合格率直接显示出。

检测时,伺服电机旋转一周,通过万向浮动传递力矩检测机构将调整臂的每一个齿的力矩精确的传递给转矩转速传感器,探测输出信号经过计算机数据处理,自动生成力矩曲线,显示在液晶显示器72的屏幕上,自动读取最高最低峰值,与设定标准曲线进行对比确认;设计带有产品快速装夹机构,带可调,适用多种产品装夹;设计有力矩检测万向浮动调整机构,根据每一只调整臂的形位误差进行万向自动调节补偿,实现调整臂蜗杆六方头输出的力矩与检测套筒不垂直,产生的侧向摩擦阻力的消除,满足多种类型汽车调整臂的力矩精确实时探测;安装在汽车后,确保车轮具有恒定的刹车间隙,制动前制动推杆始终处于初始位置,确保了最佳的刹车力矩,使所有车轮的制动效果一致、稳定、刹车安全可靠。设计有检测滑台;设计有控制调试系统,可适用多种同类似结构不同尺寸规格的产品;系统设计了产品编号输入地址栏,二维码扫描系统,有检测总数统计,合格率统计显示,每检测一只产品,输入产品编号,或者用扫描枪扫产品上设定好的二维码,该检测的产品编号自动输入到地址栏,检测完毕后数据将以产品编号为文件名以Excel格式自动存入到计算机系统里,实现产品可追溯性;对汽车调整臂产品在投放市场后起到有效的管控,本检测台运用了机、电、气一体化技术,性能稳定可靠。

该自动检测台中的检测滑台,还可采用直线导轨组合或电缸等,以能实现直线运动为目标。

需要说明的是,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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