一种用于碰撞假人的转动惯量测量设备及测量方法技术

本发明专利技术涉及转动惯量测量领域，具体而言，涉及一种用于碰撞假人的转动惯量测量设备及测量方法。所述转动惯量测量设备包括基座、转台系统、扭摆周期采集系统和扭摆运动系统，所述转台系统设置于所述基座上方，所述扭摆周期采集系统和所述扭摆运动系统均设置于所述基座的下方，所述转台系统、所述扭摆周期采集系统和所述扭摆运动系统依次连接，所述转台系统还与所述扭摆运动系统相连。该设备和方法能够在转动多个小角度的情况下对转动惯量进行测量，提高测量过程的安全性和稳定性。提高测量过程的安全性和稳定性。提高测量过程的安全性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于碰撞假人的转动惯量测量设备及测量方法


[0001]本专利技术涉及转动惯量测量领域，具体而言，涉及一种用于碰撞假人的转动惯量测量设备及测量方法。

技术介绍

[0002]随着我国汽车保有量的逐年增多，交通事故也急剧增加。汽车被动安全测试技术是验证汽车乘员保护系统的重要测试手段，其中碰撞测试假人是汽车被动安全测试中必需的测量设备，通过碰撞假人所反映出的测量数值，能够对汽车乘员约束系统设计的合理性进行准确的评价。
[0003]碰撞测试假人在进行多次试验后，在撞击过程中零部件内部产生的损伤、错位会影响碰撞测试假人自身的转动惯量参数，而现有的碰撞假人标定技术并不会对其转动惯量等质量特性参数进行标定，同时这些内部损伤、安装错位等很难在外观上直观的发现，会导致碰撞试验的不准确性。
[0004]因此有必要开发一种用于碰撞假人的转动惯量测量设备及其方法，在碰撞假人更换备件或者进行一定数量的试验之后，对其各个结构总成的转动惯量进行测量标定，以保证其自身参数的准确性，提高碰撞试验的有效性。现有的用于其他领域的转动惯量测量设备多需要将产品完全旋转两个90
°
进行测量，在进行较大零部件测量时，这种方法不能保证其测量过程的安全性和稳定性，同时也提高了设备装拆的复杂性。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于碰撞假人的转动惯量测量设备及测量方法，该设备和方法能够在转动多个小角度的情况下对转动惯量进行测量，提高测量过程的安全性和稳定性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种用于碰撞假人的转动惯量测量设备，包括基座、转台系统、扭摆周期采集系统和扭摆运动系统，所述转台系统设置于基座上方，所述扭摆周期采集系统和所述扭摆运动系统均设置于基座的下方，所述转台系统、所述扭摆周期采集系统和所述扭摆运动系统依次连接，所述转台系统还与所述扭摆运动系统相连。
[0008]进一步地，所述扭摆运动系统包括升降控制电机、扭摆控制电机、升降模组、扭摆轴、第一扭摆离合机构和第二扭摆离合机构；升降控制电机、升降模组、扭摆控制电机和第一扭摆离合机构依次连接，第二扭摆离合机构和扭摆轴相连，扭摆轴还分别与所述扭摆周期采集系统和所述转台系统相连；第一扭摆离合机构在扭摆控制电机和升降模组的带动下能够实现与第二扭摆离合机构的啮合和脱离。
[0009]进一步地，在第二扭摆离合机构上方还设置有扭摆离合弹簧，扭摆离合弹簧处于
压缩状态。
[0010]进一步地，扭摆轴上端的直径大于下端的直径。
[0011]进一步地，所述扭摆周期采集系统包括扭摆线轮、第一扭摆弹簧、第二扭摆弹簧、扭摆连接线、光电传感器和遮光片；扭摆线轮与所述扭摆运动系统相连；扭摆连接线绕设于扭摆线轮，扭摆连接线两端分别与第一扭摆弹簧和第二扭摆弹簧相连；遮光片的一端与扭摆线轮相连，另一端放置于光电传感器的电光门之间。
[0012]进一步地，所述转台系统包括安装底板，以及设置在安装底板上方的第一转台控制电机、第一转轴、工装安装板、第一转台电机支架、第二转轴和第二转台控制电机；安装底板与所述扭摆运动系统相连；第二转轴分别与第二转台控制电机和第一转台电机支架相连；第一转台控制电机和第一转轴设置于第一转台电机支架上，第一转轴分别与第一转台控制电机和工装安装板相连。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种转动惯量测量方法，采用上述的用于碰撞假人的转动惯量测量设备来测量待测产品的转动惯量。
[0014]进一步地，该方法包括：测量所述测量设备空载时，设定扭摆角度和设定转动角度下的扭摆周期T0；测量待测产品安装在所述测量设备上后，设定扭摆角度和设定转动角度下的扭摆周期T
S
；根据所述扭摆周期T0、所述扭摆周期T
S
和所述设定转动角度，计算待测产品各轴的转动惯量；其中，所述设定转动角度为工装安装板坐标系中各轴与扭摆轴轴向的夹角。
[0015]进一步地，所述根据所述扭摆周期T0、所述扭摆周期T
S
和所述设定转动角度，计算待测产品各轴的转动惯量包括：根据所述扭摆周期T0和所述扭摆周期T
S
，计算整体转动惯量；根据所述转动惯量和所述夹角，计算待测产品各轴的转动惯量。
[0016]进一步地，所述设定转动角度至少为6个。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的用于碰撞假人的转动惯量测量设备采用扭摆运动系统来实现带动待测产品产生扭摆运动的效果，采用扭摆周期采集系统可采集待测产品和设备空载下的扭摆周期，采用转台系统可实现待测产品转动。采用该设备测量待测产品的转动惯量时，不需要将产品转动两个90
°
进行测量，而是将扭摆运动和转动结合起来，在待测产品转动不同角度时，通过基于扭摆周期和基于转动角度这两种方式来计算待测产品各轴的转动惯量，进而得到待测产品的多轴转动惯量。该设备结构紧凑，在一次安装待测产品且在转动小角度的情况下就可完成转动惯量的测量，特别是待测产品重量或体积较大时，可大大提高测量的安全性和稳定性，不仅适用于碰撞假人各个总成的测量还可实现多个总成的一体化测量，并且应用领域还可扩展到其他需要测量转动惯量的领域。
[0018]本专利技术提供的转动惯量测量方法采用上述用于碰撞假人的转动惯量测量设备进
行测量，因而至少具有与该设备相同的优势。具体地，分别测量设备空载和待测产品安装后，设定扭摆角度和设定转动角度下的扭摆周期，再根据扭摆周期和设定转动角度计算待测产品各轴的转动惯量，该方式依靠转动惯量的不同计算方式即可得到各轴转动惯量，设定转动角度无需定义为90
°
，在较小的角度下即可。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是实施例1提供的用于碰撞假人的转动惯量测量设备的结构示意图；图2是实施例1提供的用于碰撞假人的转动惯量测量设备除基座之外结构的分解示意图；图3是工装安装板、第一转台电机支架、第二转台控制电机、第二转轴轴承等结构的分解示意图；图4是实施例2提供的转动惯量测量方法的流程图；图5是实施例2中坐标系中xy轴的示意图。
[0021]图标：1
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升降控制电机；2
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扭摆控制电机；3
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扭摆控制电机支架；4
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第一扭摆离合机构；5
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第二扭摆离合机构；6
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扭摆离合弹簧；7
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扭摆线轮；8
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第一扭摆轴承；9
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扭摆轴；10
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法兰轴承座；1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于碰撞假人的转动惯量测量设备，其特征在于，包括基座（31）、转台系统、扭摆周期采集系统和扭摆运动系统，所述转台系统设置于基座（31）上方，所述扭摆周期采集系统和所述扭摆运动系统均设置于基座（31）的下方，所述转台系统、所述扭摆周期采集系统和所述扭摆运动系统依次连接，所述转台系统还与所述扭摆运动系统相连；所述扭摆运动系统包括升降控制电机（1）、扭摆控制电机（2）、升降模组（30）、扭摆轴（9）、第一扭摆离合机构（4）和第二扭摆离合机构（5）；升降控制电机（1）、升降模组（30）、扭摆控制电机（2）和第一扭摆离合机构（4）依次连接，第二扭摆离合机构（5）和扭摆轴（9）相连，扭摆轴（9）还与所述扭摆周期采集系统和所述转台系统相连；第一扭摆离合机构（4）在扭摆控制电机（2）和升降模组（30）的带动下能够实现与第二扭摆离合机构（5）的啮合和脱离；所述扭摆周期采集系统包括扭摆线轮（7）、第一扭摆弹簧（25）、第二扭摆弹簧（28）、扭摆连接线（29）、光电传感器（26）和遮光片（27）；扭摆线轮（7）与所述扭摆运动系统相连；扭摆连接线（29）绕设于扭摆线轮（7），扭摆连接线（29）两端分别与第一扭摆弹簧（25）和第二扭摆弹簧（28）相连；遮光片（27）的一端与扭摆线轮（7）相连，另一端放置于光电传感器（26）的电光门之间；所述转台系统包括安装底板（12），以及设置在安装底板（12）上方的第一转台控制电机（13）、第一转轴（15）、工装安装板（16）、第一转台电机支架（18）、第二转轴（22）和第二转台控制电机（24）；安装底板（12）与所述扭摆运动系统相连；第二转轴（22）与第二转台控制电机（24）和第一转台电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志新，王凯，马伟杰，刘伟东，解明浩，郝烨，乔胜华，
申请(专利权)人：中汽研汽车检验中心天津有限公司，
类型：发明
国别省市：