本发明涉及汽车零部件的试验领域，更具体地说，设计雨刮的耐久性试验装置。
背景技术：
雨刮是汽车重要的零部件，也是涉及行驶安全的重要部件之一。雨刮包括雨刮电机、刮杆和刮片三部分，刮片安装在刮杆上，刮杆连接到雨刮电机，雨刮电机驱动刮杆往复运动，由刮片刮除玻璃上的雨水。由于雨刮是一个需要长时间使用的部件，因此需要对于雨刮进行耐久性试验以验证其性能和质量。
雨刮的耐久性试验需要模拟真实使用场景，需要以真实的倾斜角度架来设前挡风玻璃，然后将雨刮安装在与真实使用场景相对应的位置。开启雨刮后，雨刮在玻璃上往复运动进行试验。
雨刮的耐久性试验需要使用到专用的雨刮试验台架。在现有技术中，一种雨刮试验台架只适用于一种车型，试验台架具有固定的倾斜角度，与该车型的前挡风玻璃的倾斜角度相同。在使用时，玻璃是通过人工安装到倾斜的试验台架上，由于缺乏参考点，经常出现玻璃倾斜角度偏差、玻璃中心线偏差左右不对称等等问题，导致雨刮的刮杆和刮片不能与玻璃很好地贴合，影响试验的真实性和效果。雨刮试验台架的体积较大，在车型较多时，就需要设计并生产对应多种车型的多个雨刮试验台架。由于不能重复使用，这些雨刮试验台架的生产成本较高，且堆放会占用大量场地空间。现有的雨刮试验台架多是铁制，雨刮耐久性试验实在潮湿的环境中进行，因此雨刮试验台架容易生锈，生锈会带来清洗的困难，还会降低雨刮试验台架的强度。在生锈严重时，还会影响试验水质，堵塞雨刮的喷水管道。
技术实现要素：
本发明旨在提出一种具有通用性的雨刮试验装置。
根据本发明的一实施例，提出一种雨刮试验装置，包括：支架组件、角度调节装置、玻璃夹持和定位装置以及电机安装平台套装。支架组件包括底座、玻璃支架和雨刮电机支架，雨刮电机支架固定在底座上，玻璃支架转动安装在底座上。角度调节装置包括角度调节器和支撑杆，角度调节装置调节并固定玻璃支架的倾斜角度。玻璃夹持及定位装置安装在玻璃支架上，玻璃夹持及定位装置夹持玻璃并对玻璃进行定位。电机安装平台套装包括一组电机安装平台，每一电机安装平台对应一种车型的雨刮电机，每一电机安装平台包括平台底板和电机安装架，电机安装架固定在平台底板上，电机安装架的位置和形状与相应车型的雨刮电机相匹配，雨刮电机安装在电机安装架上，装有雨刮电机的电机安装平台安装在雨刮电机支架上。
在一个实施例中，角度调节器是螺杆斜撑结构的调度调节器，角度调节器的两端分别固定在底座和玻璃支架上，转动连接到螺杆的手柄，螺杆转动带动斜撑结构伸展或收缩，以调节玻璃支架的倾斜角度。
在一个实施例中，玻璃支架的近端铰接在底座上，角度调节器固定在玻璃支架的远端，角度调节器的斜撑结构伸展，玻璃支架的远端被抬高，玻璃支架的倾斜角度加大，角度调节器的斜撑结构收缩，玻璃支架的远端被降低，玻璃支架的倾斜角度减小。玻璃支架被调节至预定的倾斜角度，支撑杆被安装在玻璃支架和底座之间以固定玻璃支架的倾斜角度，支撑杆安装在玻璃支架的远端。
在一个实施例中，玻璃支架包括框架、中轴杆和横向加强筋，数个横向加强筋连接在中轴杆和框架之间。
在一个实施例中，玻璃夹持及定位装置包括一组夹持件和中心校准器。一组夹持件安装在玻璃支架的框架上，夹持件夹持玻璃的两侧边缘。中心校准器安装在玻璃支架的中轴杆上，中心校准器对玻璃进行中心校准，玻璃的中心线对准中心校准器。
在一个实施例中，中心校准器包括升降基座和校准杆，升降基座安装在玻璃支架的中轴杆上，校准杆安装在升降基座上，升降基座调节校准杆的高度使得校准杆贴近玻璃。
在一个实施例中，调节电机安装平台的安装高度、电机安装平台上电机安装架的高度中的一个或者两个，以调节雨刮电机相对于玻璃的位置。调节玻璃支架的倾斜角度。使得连接到雨刮电机的刮杆和刮片在工作范围内始终紧贴玻璃。
在一个实施例中，支架是耐腐蚀材质制作。
本发明还提出一种雨刮试验方法，使用前述的雨刮试验装置，该雨刮试验方法包括：
通过角度调节装置将玻璃支架调节的相应的倾斜角度；
标记玻璃的中心线；
在玻璃支架上安装中心校准器；
通过夹持件将玻璃固定到玻璃支架上并对玻璃进行中心校准；
调整雨刮电机与玻璃的水平距离；
调整刮杆与玻璃的垂直距离。
在一个实施例中，该雨刮试验方法还包括：在将玻璃固定到玻璃支架上后，利用水平仪测量玻璃的倾斜角度。
本发明的雨刮试验装置通用性强，能够适用于各种车型，在试验过程中能将玻璃、雨刮电机都调节到准确的位置，使得实验过程更加准确。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的安装结构示意图。
图2揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置中支架组件的结构示意图。
图3a和图3b揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的角度调节装置和夹持件的结构示意图。
图4a和图4b揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的中心校准器的结构示意图。
图5揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的电机安装平台的结构示意图。
图6～图11揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的使用过程示意图。
具体实施方式
参考图1所示，图1揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的安装结构示意图。该雨刮试验装置包括：支架组件102、角度调节装置104、玻璃夹持及定位装置106和电机安装平台套装108。在图1所示的实施例中，玻璃202(主要是车辆的前挡玻璃)、雨刮电机204(结合图5所示)、刮杆206和刮片208也已经被安装到了雨刮试验装置上。
继续参考图1并结合图2所示，支架组件102包括底座121、玻璃支架122和雨刮电机支架123。参考图2所示，图2揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置中支架组件的结构示意图。图2中除去了其他安装部件，因此能够更加清楚地展示支架组件的整体结构。雨刮电机支架123固定在底座121上，玻璃支架122转动安装在底座121上。在图示的实施例中，玻璃支架121包括框架124、中轴杆125和若干根横向加强筋126。为了适应更多的车型，玻璃框架121的尺寸可以根据需要做的足够大，一般是被设置为玻璃框架121的尺寸略大于适用车型中最大的玻璃的面积。若干根横向加强筋126连接在中轴杆125和框架124之间。横向的加强筋有两个作用，一方面可以增加玻璃支架的整体强度，另一方面数量较多的加强筋可以增加支架的整体重量。在雨刮的耐久性试验过程中，雨刮电机会驱动刮杆和刮片不停地往复运动，从而引起整个的支架的振动。支架的重量更大能够使得支架更加稳定。玻璃支架122的近端铰接在底座121上，因此玻璃支架122能够围绕底座121转动以调节其倾斜的角度。在图2所示的实施例中，玻璃支架122的远端由支撑杆142支撑，支撑杆142后面会详细描述。在图2所示的实施例中，雨刮电机支架123安装在底座上前端的一侧，位于玻璃支架122的底部的一侧，这与实际应用场景中雨刮电机和玻璃的相对位置相同。雨刮电机支架123上安装电机安装平台套装108以及雨刮电机。
角度调节装置104包括角度调节器141和支撑杆142，角度调节装置104调节并固定玻璃支架122的倾斜角度。图3a和图3b揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的角度调节装置和夹持件的结构示意图。在图示的实施例中，角度调节器141是螺杆斜撑结构的调度调节器，角度调节器141的两端分别固定在底座121和玻璃支架122上。玻璃支架122的近端铰接在底座121上，角度调节器141固定在玻璃支架122的远端。在图示实施例中，角度调节器141是固定在玻璃支架122的中轴杆上。转动连接到螺杆的手柄，螺杆转动带动斜撑结构伸展或收缩，以调节玻璃支架的倾斜角度。具体而言，角度调节器141的斜撑结构伸展，玻璃支架122的远端被抬高，玻璃支架122的倾斜角度加大。角度调节器141的斜撑结构收缩，玻璃支架122的远端被降低，玻璃支架122的倾斜角度减小。在对角度调节器141的调节过程中，支撑杆142被拆卸，参考图3a所示的状态。在玻璃支架122被调节至预定的倾斜角度后，角度调节器141由自身的锁止机构锁定，然后支撑杆142被安装在玻璃支架122和底座121之间以固定玻璃支架的倾斜角度，参考图3b所示的状态。在图3b中，支撑杆142安装在玻璃支架122的远端。
玻璃夹持及定位装置106安装在玻璃支架122上，玻璃夹持及定位装置夹持玻璃202并对玻璃202进行定位。玻璃夹持及定位装置106包括一组夹持件161和中心校准器162。夹持件的结构同样参考图3a和图3b。一组夹持件161可以安装在玻璃支架122的框架124上，这样，一组夹持件161就能够沿着玻璃202的外周布置。夹持件161夹持玻璃202的两侧边缘。在图示的实施例中，在玻璃202的每一侧可以使用三个夹持件161。在玻璃的每一个侧边，在底角的位置布置一个夹持件，在中间位置布置一个夹持件，在上沿1/4位置再布置一个夹持件，共三个夹持件。两个侧边共六个夹持件。在一个实施例中，夹持件161包括安装杆和尼龙块，安装杆固定在玻璃支架上，尼龙块安装在安装杆上。尼龙块夹持玻璃的边缘。尼龙块具有较好的弹性和较大的摩擦系数。可以避免将玻璃夹碎，又能抓紧玻璃防止玻璃滑动。图4a和图4b揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的中心校准器的结构示意图。如图所示，中心校准器162包括升降基座163和校准杆164。升降基座163可以安装在玻璃支架122的中轴杆125上。校准杆164可以安装在升降基座163上，升降基座163调节校准杆164的高度使得校准杆164贴近玻璃202。中心校准器整体安装在玻璃支架的中轴杆上，中心校准器162对玻璃进行中心校准，玻璃202的中心线对准中心校准器162。由于玻璃是透明的，因此透过玻璃可以看到中心校准器162的校准杆164，因此可以方便地利用校准杆164进行中心校准。
电机安装平台套装108包括一组电机安装平台，每一电机安装平台对应一种车型的雨刮电机。图5揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的电机安装平台的结构示意图。每一电机安装平台包括平台底板181和电机安装架182。电机安装架182固定在平台底板181上，电机安装架182的位置和形状与相应车型的雨刮电机204相匹配。雨刮电机204安装在电机安装架182上，装有雨刮电机204的电机安装平台181安装在雨刮电机支架123上。
回到图1，在各个部件和设备都安装完毕后，要对各个部件和设备进行调节。例如调节电机安装平台的安装高度、电机安装平台上电机安装架的高度中的一个或者两个，以调节雨刮电机相对于玻璃的位置，再调节玻璃支架的倾斜角度，使得连接到雨刮电机204的刮杆206和刮片208在工作范围，即刮杆和刮片由雨刮电机驱动转动的全部范围内始终紧贴玻璃202。
考虑到雨刮耐久性试验是在潮湿的环境中进行，在一个实施例中，支架102可以是耐腐蚀材质制作，比如，支架102的全部部件可以采用铝合金材料制作。
图6～图11揭示了根据本发明的一实施例的雨刮试验装置的使用过程。
根据适用的车型，按照实际车型上玻璃的安装角度，通过角度调节装置将玻璃支架调节的相应的倾斜角度并固定。锁定角度调节器并安装支撑杆，将玻璃支架锁定在预定的倾斜角度。
参考图6所示，在玻璃202上标记玻璃的中心线。由于玻璃202是呈弧形，首先测量玻璃顶部左右两端点的距离并计算中点，再测量玻璃底部左右两端点的距离并计算中点，两个中点的连线即玻璃的中心线。标记玻璃中心线与玻璃202的上下边缘的交点a1和a2，利用a1和a2作为玻璃中心线的参考定位点。
参考图7所示，在玻璃支架122的中轴杆125上安装中心校准器162，调节升降基座163使得校准杆164平行于玻璃的表面并且贴近玻璃的表面。
参考图8所示，在玻璃支架122的框架上安装夹持件161，将玻璃202安装到夹持件161上。利用玻璃202上的点a1和a2对玻璃进行中心校准。使得两个点a1和a2均与校准杆164重合，则玻璃202被放置在中心对称的位置。玻璃完成中心校准后，调节夹持件161夹紧并固定玻璃202。
参考图9所示，利用水平仪302测量玻璃的倾斜角度，要求玻璃的倾斜角度与实际使用环境下玻璃的倾斜角度相一致。如果存在偏差，则进一步对玻璃的倾斜角度进行调节。
参考图10所示，调整雨刮电机204与玻璃202的水平距离。将雨刮电机204安装到电机安装平台108上，再将电机安装平台108安装到雨刮电机支架123上。测量雨刮电机204的副刮输出轴顶端中心b1与主刮输出轴顶端中心b2到玻璃202下沿底部中心点b3的距离尺寸，根据实际安装数据调整电机安装平台108上的电机安装架的位置，使副刮输出轴顶端中心b1与主刮输出轴顶端中心点b2至玻璃下沿底部中心点b3的距离与数据库中实际安装数据相一致。
参考图11所示，雨刮电机204转动到复位位置。在雨刮电机204上安装刮杆206与刮片208。在主刮杆上取测量点c3、c4，在副刮杆取测量点c1、c2。分别测量主刮杆与副刮杆各个测量点与玻璃的垂直距离，与数模数据库中对应的测量点与玻璃的垂直高度数据进行比较并调整，然后调节雨刮电机204的垂直安装高度。
在安装调节完毕之后，就可以开始雨刮的耐久性试验。
总结而言，本发明还提出一种雨刮试验方法，使用前述的雨刮试验装置，该雨刮试验方法包括：
通过角度调节装置将玻璃支架调节的相应的倾斜角度；
标记玻璃的中心线；
在玻璃支架上安装中心校准器；
通过夹持件将玻璃固定到玻璃支架上并对玻璃进行中心校准；
调整雨刮电机与玻璃的水平距离；
调整刮杆与玻璃的垂直距离。
其中，在将玻璃固定到玻璃支架上后，还利用水平仪测量玻璃的倾斜角度。
本发明的雨刮试验装置对现有技术存在的缺点进行了改进和完善。雨刮电机的安装位置利用图纸提供的三坐标数据，加工成一个小型的独立的安装平台。这样每次更换不同车型的只需更换不同的雨刮电机的安装平台，雨刮电机安装的位置更加精确。安放玻璃的玻璃支架与底座利用角度调节装置连接，玻璃的倾斜角就能按照不同车型的安装角度进行精确的调节。采用中心校准的方式避免了左右的不对称，使玻璃的安装位置更加准确。本发明的雨刮试验装置通用性强，且使用铝合金型材，解决了场地占用问题和避免了生锈问题。
本发明的雨刮试验装置通用性强，能够适用于各种车型，在试验过程中能将玻璃、雨刮电机都调节到准确的位置，使得实验过程更加准确。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。