汽车座椅调角器的功能测试设备的制作方法

本发明属于汽车配件测试，具体涉及一种汽车座椅调角器的功能测试设备。

背景技术：

1、随着人民生活水平的提高，各类汽车已经进入千家万户，为了满足人们乘坐汽车时的舒适度，通常汽车座椅的靠背是相对座位转动设置的，其中，调角器是实现靠背与座位相对转动的关键部件之一。在核心件的装配工艺环节，有一项针对调角器各项功能（如解锁扭矩、齿啮合间隙、旋转扭矩）的测试环节。功能测试机的测试过程，模拟了核心件在实际使用过程中的工况，测试的准确性和稳定性至关重要。各项参数的准确测量，能够确保核心件的实际性能符合实际设计需求，避免不良品流出。

2、测试机作为一种测量设备，其配置了精密的测量传感器，如力传感器、扭矩传感器等。在测试过程中，测试机会高速旋转，在此期间如遇到不良品，会出现解锁不顺畅、卡齿的情况。由于撞齿使得高速旋转的测试机构遇到阻碍，会瞬间急停；伺服电机会检测到电流值瞬间上升，过载，然后释放急停命令，但这需要响应时间。这个过程中的测试机构会受到一个相较于正常测试流程中更大的扭矩及减速加速度。这类异常停机状况，对测试机内部机构可能产生的不良影响包括联轴器松脱、测试头损害、机构由于撞击而无法恢复到初始的设计精度等。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种汽车座椅调角器的功能测试设备，其能够增加伺服电机固定位置的轴向弹性浮动，缓冲伺服响应时间带来的冲击，消除电机急停给整个测试机带来的直接冲击。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

3、一种汽车座椅调角器的功能测试设备，包括测试装置、解锁装置及与所述测试装置和解锁装置连接的过渡机构，所述测试装置及解锁装置均位于所述调角器的上方，所述调角器的中心与所述解锁装置的中轴线位于同一竖直方向，所述过渡机构用于使所述测试装置的扭力经所述解锁装置传递至所述调角器；所述解锁装置包括用于使所述调角器解锁的解锁机构、用于驱动解锁机构旋转的第一驱动机构、用于测量解锁机构的旋转角度和扭矩的第一传感机构以及用于驱动解锁机构沿轴向移动的第二驱动机构，所述测试装置包括测试机构、用于驱动测试机构旋转的第三驱动机构、用于测量测试机构的旋转角度和扭矩的第二传感机构，所述测试机构套设在所述解锁机构的外部，所述测试装置和解锁装置还均包括过载保护机构，所述第一驱动机构和第三驱动机构分别与一个过载保护机构连接。

4、根据本发明的一些优选实施方面，所述过载保护机构包括第一固定座、与所述第一固定座转动连接的第二固定座、与所述第二固定座固定连接的平衡杆以及固定设置在所述第一固定座顶面的两个弹性件，两个所述弹性件相向设置且两个所述弹性件之间具有间隙，所述平衡杆远离所述第二固定座的一端位于所述间隙中。本发明的一些实施例中，贯穿第一固定座的厚度方向设置有第一旋转轴承，第二固定座的延伸轴通过第一旋转轴承与第一固定座连接，第二固定座本体位于第一固定座及第一旋转轴承的上方；第一驱动机构的第一伺服电机的电机本体与一个过载保护机构中的第二固定座固定连接，第三驱动机构的第二伺服电机的电机本体与另一个过载保护机构中的第二固定座固定连接。

5、根据本发明的一些优选实施方面，所述功能测试设备测试所述调角器的过程中，所述调角器具有旋转状态和堵转状态，当所述调角器处于所述旋转状态时，所述平衡杆的长度延伸方向垂直于所述弹性件的长度延伸方向，且所述平衡杆到两个所述弹性件的距离相等。在正常测试过程中，解锁装置的第一扭矩传感器及测试装置中的第二扭矩传感器的输出轴端的扭矩均正常，即小于过载保护机构中的弹性件提供的扭矩，对于解锁装置，在第一驱动机构的驱动作用下，会带动第一传感机构中的第一扭矩传感器的输出轴旋转，并通过解锁机构驱动调角器进行旋转，此时的过载保护机构的平衡杆处于两个弹性件之间间隙的中心位置。对于测试装置，在第三驱动机构的驱动作用下，会带动第二传感机构中的第二扭矩传感器的输出轴旋转，并通过过渡机构及测试机构驱动调角器旋转并进行相应的测试动作，此时的过载保护机构的平衡杆处于两个弹性件之间间隙的中心位置。

6、根据本发明的一些优选实施方面，当所述调角器处于所述堵转状态时，所述平衡杆远离所述第二固定座的一端与两个所述弹性件的其中一个弹性件的一端抵接。当测试过程出现异常而导致调角器堵转时，对于解锁装置，第一扭矩传感器的输出轴端的扭矩会逐渐增大，当达到其设定的上限值时，会反馈给第一驱动机构以使第一伺服电机的输出轴停止转动，但是从开始反馈到第一伺服电机的输出轴停止动作是需要一段时间的响应过程的，在该响应过程中，第一扭矩传感器的输出轴端的扭矩值还会继续上升，当超过过载保护机构的弹性件所提供的扭矩上限时，第一伺服电机的输出轴堵转，第一伺服电机的电机本体会带动第二固定座克服弹性件的扭矩发生转动，使得与第二固定座固定连接的平衡杆压缩其中一个弹性件，直到第一伺服电机的电机本体停止转动，即第一驱动机构整体停止转动。对于测试装置，第二扭矩传感器的输出轴端的扭矩会逐渐增大，当达到其设定的上限值时，会反馈给第三驱动机构以使第二伺服电机的输出轴停止转动，但是从开始反馈到第二伺服电机的输出轴停止动作也是需要一段时间的响应过程的，在该响应过程中，第二扭矩传感器的输出轴端的扭矩值还会继续上升，当超过过载保护机构的弹性件所提供的扭矩上限时，第二伺服电机的输出轴堵转，第二伺服电机的电机本体会带动第二固定座克服弹性件的扭矩发生转动，使得与第二固定座固定连接的平衡杆压缩其中一个弹性件，直到第二伺服电机的电机本体停止转动，即第三驱动机构整体停止转动。本发明中，通过过载保护机构的设置，在调角器发生堵转时，以缓冲第一驱动机构及第三驱动机构在响应过程中产生的冲击，消除第一驱动机构或第三驱动机构急停给整个测试设备带来的直接冲击，把直接冲击转化为柔性缓冲，有利于保护整个测试设备。此外，本发明的一些实施例，平衡杆向弹性件的摆动角度范围可根据第一驱动机构及第三驱动机构的响应速度及转速进行设计。

7、根据本发明的一些优选实施方面，所述第二固定座包括相连接的第二固定座本体和延伸轴，所述第二固定座的内部开设有贯穿其高度方向的通槽，所述第一固定座与所述延伸轴转动连接。由于第一驱动机构的第一伺服电机的电机本体与一个过载保护机构中的第二固定座固定连接，第三驱动机构的第二伺服电机的电机本体与另一个过载保护机构中的第二固定座固定连接，使得在第一伺服电机或第二伺服电机的输出轴发生堵转时，第二固定座能够随第一伺服电机或第二伺服电机的电机本体的旋转而相对于第一固定座发生旋转，使得平衡杆能够发生转动以逐渐靠近其中一个弹性件，以对第一驱动机构或第三驱动机构的急停进行缓冲。

8、根据本发明的一些优选实施方面，所述解锁装置还包括第一传动轴，所述第一驱动机构包括第一伺服电机和第一减速机，所述第一伺服电机的输出轴通过所述第一减速机与所述第一传动轴连接，所述解锁装置中的第二固定座的通槽用于容纳所述第一传动轴，所述第一传动轴与第二固定座转动连接，所述第一传动轴的长度大于所述通槽的长度。

9、根据本发明的一些优选实施方面，所述第一传感机构包括第一扭矩传感器、第一角度编码器、第一传动轮组件和第一转轴，所述第一扭矩传感器的输出轴的两端分别与所述第一传动轴及第一转轴之间均设置有第一联轴器，所述第一传动轮组件与所述第一转轴连接，所述第一角度编码器的输出轴与所述第一传动轮组件固定连接。设置第一传动轴的长度大于通槽的长度，便于第一扭矩传感器的输出轴与第一传动轴之间通过第一联轴器连接，同时也不会影响第一传动轴与第一驱动机构之间的连接。在第一扭矩传感器的输出轴的两端分别设置第一联轴器将第一扭矩传感器的输出轴分别与第一传动轴、第一转轴连接，便于在测试过程中，同步第一伺服电机的输出轴与第一传动轴、第一扭矩传感器的输出轴及第一转轴的动作。

10、根据本发明的一些优选实施方面，所述解锁机构包括第二转轴及与所述第二转轴的底端固定连接的解锁轴，所述第二转轴与第一转轴之间设置有花键，所述花键与第二转轴的上端部之间固定设置有连接套筒，所述第二驱动机构与第二转轴固定连接。第一传动轮组件与第一转轴连接且第一角度编码器的输出轴与第一传动轮组件固定连接，使得第一角度编码器能够对第一转轴的转动角度进行测量，而第二转轴与第一转轴之间通过花键连接，花键与第二转轴的上端部之间通过连接套筒固定连接，使得第一角度编码器能够对第二转轴底端固定连接的解锁轴的旋转角度进行测量。本发明的一些实施例中，第一转轴与第二转轴之间设置的花键为滚珠花键，使得第二转轴在第二驱动机构的驱动作用下能够沿轴向移动，还能保证第一转轴、第二转轴及解锁轴在第一驱动机构的驱动作用下发生旋转，且第一驱动机构与第二驱动机构之间的动作不会相互影响，第一驱动机构与第二驱动机构可分别单独动作，也可同时动作。

11、本发明的一些实施例中，解锁轴包括相连接的解锁轴本体以及解锁头，解锁头与解锁轴本体的底端固定连接，解锁轴本体的顶端与第二转轴的底端固定连接，通过第二驱动机构将解锁头插入调角器凸轮内的仿形孔中，将调角器解锁。

12、根据本发明的一些优选实施方面，所述测试装置还包括第二传动轴，所述第三驱动机构包括第二伺服电机和第二减速机，所述第二伺服电机的输出轴通过所述第二减速机与所述第二传动轴连接，所述测试装置中的第二固定座的通槽用于容纳所述第二传动轴，所述第二传动轴与第二固定座转动连接，所述第二传动轴的长度大于所述通槽的长度。

13、根据本发明的一些优选实施方面，所述第二传感机构包括第二扭矩传感器、第二角度编码器、第二传动轮组件和第三转轴，所述第二扭矩传感器的输出轴的两端分别与所述第二传动轴及第三转轴之间均设置有第二联轴器，所述第二传动轮组件与所述第三转轴连接，所述第二角度编码器的输出轴与所述第二传动轮组件固定连接。设置第二传动轴的长度大于通槽的长度，便于第二扭矩传感器的输出轴与第二传动轴之间通过第二联轴器连接，同时也不会影响第二传动轴与第三驱动机构之间的连接。在第二扭矩传感器的输出轴的两端分别设置第二联轴器将第二扭矩传感器的输出轴分别与第二传动轴、第三转轴连接，便于在测试过程中，同步第二伺服电机的输出轴与第二传动轴、第二扭矩传感器的输出轴及第三转轴的动作。

14、根据本发明的一些优选实施方面，所述测试机构包括测试头、套设在所述第二转轴外周的轴套、以及与所述轴套连接的连接组件，所述测试头与所述连接组件的底部固定连接，所述轴套的长度小于所述第二转轴的长度。轴套套设在第二转轴的外周，使得轴套的动作与第二转轴之间不会相互影响，而轴套与连接组件连接，连接组件又与测试头连接，使得测试头能够与轴套及连接组件同步动作。

15、根据本发明的一些优选实施方面，所述过渡机构包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述轴套固定连接，所述第二齿轮与所述第三转轴固定连接。本发明的一些实施例中，通过第三驱动机构带动第二传动轴转动，进而带动第三转轴转动，再带动第二齿轮转动，则第一齿轮随之转动，与第一齿轮固定连接的轴套就会发生转动，最终使得测试头发生转动以带动调角器转动。本发明中，过渡机构的设置，使得解锁装置的中轴线即使不与测试装置的中轴线共轴，也能够通过过渡机构将测试装置发生旋转时的扭力逐步传递给调角器，以对调角器旋转时的旋转角度及扭矩进行测试。

16、根据本发明的一些优选实施方面，所述第一传动轴、第一转轴、第二转轴及解锁轴的中轴线位于第一竖直方向，所述第二传动轴与第三转轴的中轴线位于第二竖直方向，所述第一竖直方向平行于第二竖直方向。通过将测试装置和解锁装置都设置在调角器的上方，能够降低整个测试设备的整体高度，使得对设备进行检修时的操作更加方便、省力。

17、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明的一种汽车座椅调角器的功能测试设备，通过在测试装置及解锁装置中均设置过载保护机构，用于缓冲第一驱动机构及第三驱动机构在响应过程中对测试设备带来的直接冲击，消除第一驱动机构或第三驱动机构急停给测试设备带来的不良影响；将测试装置和解锁装置均设置在调角器上方，且二者之间不共轴，使得工作人员对测试设备进行检修时操作省力、方便；设置过渡机构将测试装置的动作传递给调角器，保证测试装置与解锁装置即使非共轴设置也不会影响对调角器的测试。