汽车车身覆盖件抗凹性试验仪制造技术

公开了一种汽车车身覆盖件抗凹性试验仪，包括加载单元和控制单元，加载单元包括：基座，基座与机器人手臂连接，且基座上设有贯穿上、下表面的开槽；基座的下表面在开槽两边固定一对滚珠轴承座，滚珠丝杠通过轴承固定在滚珠轴承座上，并可相对轴承转动；滚珠丝杠从滚珠轴承座伸出的一端通过联轴器连接驱动电机；基座的上表面在开槽两边固定一对滑轨承座，滑轨承座中设有滑轨以穿过传力杆，传力杆的一端连接力传感器和测试头，力传感器用于测量测试头所受压力；传力杆的另一端连接位移传感器，位移传感器用于测量传力杆的位移量；传力臂穿过开槽，且传力臂的下部通过丝杠螺母穿过滚珠丝杠，上部与传力杆固定连接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
汽车车身覆盖件抗四性试验仪
本技术涉及汽车测试领域，尤其涉及一种汽车车身覆盖件抗凹性试验仪。
技术介绍
随着汽车工业发展，汽车制造商除了关注汽车的安全性、舒适性外，同时为了节约能耗，适应严格的排放标准，保护环境，不得不采用更薄的钢板作为汽车的外覆盖件，从而导致外覆盖件“变软”而产生一系列问题，如外覆盖件自重或者轻微的碰撞引起的凹陷，汽车行驶中产生的振动、噪音等等。针对这些情况，汽车制造商提出了外覆盖件的抗凹性问题，客户在购买轿车时也把车身的抗凹性作为一项主要指标加以要求。所谓汽车钢板抗凹性是指经一定变形的试件(或者实冲零件)承受外部载荷作用，抵抗凹陷挠曲或者局部凹陷变形，保持形状的能力，具体包括抗凹刚度、起伏载荷和局部凹陷抗力三个指标。为了测量汽车外板的抗凹性，目前业内主要采用实物测量和软件模拟两种方式。虽然软件模拟可以大致把握新车型外板的抗凹性能的理论分布情况，但由于计算机模拟无法把所有的影响因素都考虑进去，因此通过实物进行测量仍然存在意义。因为市面上没有现成的专用测量设备，各大汽车厂商多采用自行设计的临时夹具对加载装置和传感器进行固定。这种装置每测量一个部位都需要对夹具。进行重新调整，需要耗费大量时间。且受到夹具尺寸限制，在测量跨距较大的零件(如前后车门)时需要重新调整夹具位置，因此需要耗费大量时间，效率极低。另外，受到夹具结构限制，不能对车顶的外板刚度进行测量，在测量范围方面存在一定限制。如图1所示，为现有技术中常用的车身侧表面抗凹刚度测试台架，包括底架8和垂直于底架且与底架固定连接的相互平行设置的立式框架I和立柱4:该立式框架的对称的两个竖框上分别连接横梁安装板3 ;横梁安装板3相对于立式框架的位置可上下调整；水平设置的横梁2的两端通过横梁安装板3与立式框架I可调整相对位置地连接。所述作动器安装座10与所述横梁2可调整相对位置地连接；所述作动器安装座10包括固定座、活动座和铰链销；所述固定座与可调整位置地所述横梁2固定连接；所述固定座与所述活动座的一端铰接并继而固定连接；所述活动座的另一端固定连接作动器9;所述作动器继而连接测试头6;所述测试头6和所述作动器9之间设有力传感器7;所述立柱和横梁之间设有横梁变形位移传感器11，测试横梁在刚度测试时的变形量。该装置使用固定式测试台架，当对车辆的一个部位进行测量时，需要将台架移动到该部位附近。然后通过台架上的可调装置，调整测试头的位置和角度，确保测试头对准待测部位，并垂直于测试件表面。调整完毕后，通过作动器进行加载，使测试头与待测部位接触后通过力传感器与位移传感器测得加载时的力与位移的变化，然后通过数据处理装置进行处理，最终得出测量结果。使用时的效果如下图2所示。但是，利用现有方案的固定式测试台架来进行汽车车身覆盖件抗凹性试验，存在以下的不足:1.现有方案采用框架式结构，受到框架尺寸限制，在完成一个部位(如车门)测量后在测量下一个部位(如尾门)时需对框架整体进行移动和固定，灵活性不佳；2.现有方案测试头位置调整装置采用螺栓锁紧，每调整一次测试头位置都需要拧松数颗螺栓，在完成调整后又需要拧紧这些螺栓，这种调整方式费时费力，效率较低。3.现有方案由于受到结构和尺寸限制，不能测量车辆水平部位的钣金面，如发动机罩后部、车顶及行李箱，详见图3中的阴影区域:4.现有方案的位移传感器与力传感器没有被刚性的串联在一起，而是通过一根柔性拉线连接，当力传感器与位移传感器轴线不同重合时，测量结果会出现错误。5.现有方案没有提及作动器的类型(液压、电动)及操控方式(有线、无线)，但从作动器的形状判断其采用的是液压缸型作动器，以及有线操控方式，其控制方法较为复杂，不易掌握。
技术实现思路
本技术的多个方面提供一种汽车车身覆盖件抗凹性试验仪，能够实现一次安装随处测量的目的，灵活性好，提高测试效率，而且测量部位没有盲区，满足测量需求。本技术提供了一种汽车车身覆盖件抗凹性试验仪，包括加载单元和控制单元，所述加载单元包括:基座、驱动电机、联轴器、滚珠丝杠、滚珠轴承座、传力臂、传力杆、滑轨承座、测试头、力传感器和位移传感器；所述基座与机器人手臂连接，且所述基座上设有贯穿上、下表面的开槽；所述基座的下表面在所述开槽两边固定一对所述滚珠轴承座，所述滚珠丝杠通过轴承固定在所述滚珠轴承座上，并可相对所述轴承转动；所述滚珠丝杠从所述滚珠轴承座伸出的一端通过所述联轴器连接所述驱动电机；所述基座的上表面在所述开槽两边固定一对滑轨承座，所述滑轨承座中设有滑轨以穿过所述传力杆，所述传力杆的一端连接所述力传感器和测试头，所述力传感器用于测量测试头所受压力；所述传力杆的另一端连接所述位移传感器，所述位移传感器用于测量所述传力杆的位移量；所述传力臂穿过所述开槽，且所述传力臂的下部通过丝杠螺母穿过所述滚珠丝杠，上部与所述传力杆固定连接；藉由所述控制单元向所述驱动电机发送驱动信号，并通过所述联轴器带动滚珠丝杠同步转动，所述滚珠丝杠将旋转运动转化为传力臂的直线运动，并带动传力杆在所述滑轨承座的滑轨中前后运动，从而驱动所述测试头前后运动，以与汽车车身覆盖件的待测部位进行接触测试，并通过所述力传感器和位移传感器采集测试数据。作为上述技术方案的改进，所述传力杆在所述滑轨承座之间的预设部位上设有一凹槽，所述传力臂的上部利用过盈配合卡在所述凹槽里，从而与所述传力杆固定连接。作为上述技术方案的改进，所述位移传感器通过卡箍固定在所述基座上，所述传力杆的另一端连接所述位移传感器的探测头，且所述位移传感器内的弹性元件可使所述探测头跟随所述传力杆前后伸缩。作为上述技术方案的改进，所述控制单元包括稳压电源、遥控模块和调速模块，所述稳压电源将220V交流电压转换成12V直流电压并输出到所述遥控模块；所述遥控模块在接收到来自遥控器的控制信号后将所述12V直流电压输出给所述调速模块，所述调速模块将所述12V直流电压进行频率调整后作为所述驱动信号输出给所述驱动电机。作为上述技术方案的改进，所述遥控器通过无线方式将所述控制信号发送给所述遥控模块，且所述控制信号用于启动/暂停所述驱动电机顺时针/逆时针转动。作为上述技术方案的改进，所述驱动电机在所述驱动信号的作用下顺时针或逆时针转动，从而通过所述联轴器带动所述滚珠丝杠同步转动，进而使所述传力臂在所述滚珠丝杠上前/后运动，并带动传力杆在所述滑轨承座的滑轨中前/后运动。作为上述技术方案的改进，所述基座的一端设有多个螺栓固定孔，所述多个螺栓固定孔与机器人手臂上的连接孔一一对应，通过多颗螺栓连接所述多个螺栓固定孔和机器人手臂上的连接孔，从而将抗凹性试验仪与机器人手臂固定在一起。作为上述技术方案的改进，通过控制机器人手臂活动而将抗凹试验仪移动到对应的测试点上。作为上述技术方案的改进，所述测试头、力传感器和传力杆通过螺纹连接成一刚性的整体，所述滑轨承座被螺栓刚性固定在所述基座上；所述驱动电机被电机支架刚性固定在所述基座上，所述驱动电机的转轴、联轴器和滚珠丝杠也是刚性连接。作为上述技术方案的改进，所述测试头与汽车车身覆盖件的待测部位接触后，所述力传感器测得测试头所受的压力，而所述位移传感器测得所述传力杆对应的位移量；所述力传感器和位移传感器将测得的数据通过导线传给数据采集仪以进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车车身覆盖件抗凹性试验仪，其特征在于，包括加载单元和控制单元，所述加载单元包括：基座、驱动电机、联轴器、滚珠丝杠、滚珠轴承座、传力臂、传力杆、滑轨承座、测试头、力传感器和位移传感器； 所述基座与机器人手臂连接，且所述基座上设有贯穿上、下表面的开槽； 所述基座的下表面在所述开槽两边固定一对所述滚珠轴承座，所述滚珠丝杠通过轴承固定在所述滚珠轴承座上，并可相对所述轴承转动；所述滚珠丝杠从所述滚珠轴承座伸出的一端通过所述联轴器连接所述驱动电机； 所述基座的上表面在所述开槽两边固定一对滑轨承座，所述滑轨承座中设有滑轨以穿过所述传力杆，所述传力杆的一端连接所述力传感器和测试头，所述力传感器用于测量测试头所受压力；所述传力杆的另一端连接所述位移传感器，所述位移传感器用于测量所述传力杆的位移量； 所述传力臂穿过所述开槽，且所述传力臂的下部通过丝杠螺母穿过所述滚珠丝杠，上部与所述传力杆固定连接； 藉由所述控制单元向所述驱动电机发送驱动信号，并通过所述联轴器带动滚珠丝杠同步转动，所述滚珠丝杠将旋转运动转化为传力臂的直线运动，并带动传力杆在所述滑轨承座的滑轨中前后运动，从而驱动所述测试头前后运动，以与汽车车身覆盖件的待测部位进行接触测试，并通过所述力传感器和位移传感器采集测试数据。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车车身覆盖件抗凹性试验仪，其特征在于，包括加载单元和控制单元，所述加载单元包括:基座、驱动电机、联轴器、滚珠丝杠、滚珠轴承座、传力臂、传力杆、滑轨承座、测试头、力传感器和位移传感器； 所述基座与机器人手臂连接，且所述基座上设有贯穿上、下表面的开槽； 所述基座的下表面在所述开槽两边固定一对所述滚珠轴承座，所述滚珠丝杠通过轴承固定在所述滚珠轴承座上，并可相对所述轴承转动；所述滚珠丝杠从所述滚珠轴承座伸出的一端通过所述联轴器连接所述驱动电机； 所述基座的上表面在所述开槽两边固定一对滑轨承座，所述滑轨承座中设有滑轨以穿过所述传力杆，所述传力杆的一端连接所述力传感器和测试头，所述力传感器用于测量测试头所受压力；所述传力杆的另一端连接所述位移传感器，所述位移传感器用于测量所述传力杆的位移量； 所述传力臂穿过所述开槽，且所述传力臂的下部通过丝杠螺母穿过所述滚珠丝杠，上部与所述传力杆固定连接； 藉由所述控制单元向所述驱动电机发送驱动信号，并通过所述联轴器带动滚珠丝杠同步转动，所述滚珠丝杠将旋转运动转化为传力臂的直线运动，并带动传力杆在所述滑轨承座的滑轨中前后运动，从而驱动所述测试头前后运动，以与汽车车身覆盖件的待测部位进行接触测试，并通过所述力传感器和位移传感器采集测试数据。2.如权利要求1所述的汽车车身覆盖件抗凹性试验仪，其特征在于，所述传力杆在所述滑轨承座之间的预设部位上设有一凹槽，所述传力臂的上部利用过盈配合卡在所述凹槽里，从而与所述传力杆固定连接。3.如权利要求1所述的汽车车身覆盖件抗凹性试验仪，其特征在于，所述位移传感器通过卡箍固定在所述基座上，所述传力杆的另一端连接所述位移传感器的探测头，且所述位移传感器内的弹性元件可...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴法，贾文召，
申请(专利权)人：广汽本田汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44