【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及弹簧测试，具体涉及一种预压力测试机及其测试方法。
技术介绍
1、在汽车零部件的装配过程中，有些零件内部需要安装弹簧并对其进行预压装，目前该工序大多依靠人工完成；由于弹簧内置安装在产品内部，且弹簧本身弹性力可变，人工安装的过程中难以实现每个零件内安装的弹簧的预压力都相同，因此需要手动测试每个零件的弹簧预压力并调节预压高度，从而完成弹簧预压力的测试过程；在上述零件中，弹簧的一端安装挡块，挡块的上方还设置有用于调整弹簧形变量的压紧块（如图12所示）；其中，随着压紧块的下移，弹簧的压缩形变量逐步变大。
2、但是现有的弹簧预压力测试存在着两个主要的缺点：其一，需要对每个零件的弹簧进行人工手动测试，且无法保证一次测试的准确度，需要多次复测，浪费人力；其二，人工手测后对弹簧预压力进行调整无法保证精度，会出现不同零件的弹簧预压力相差较大的情况。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的问题是提供一种预压力测试机，通过压力和位移相结合的测量形式，解决产品内置弹簧预压力大小不相同的问题，实现所有产品内置弹簧预压力相同的目标。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种预压力测试机，包括用于装夹产品的定位机构，所述定位机构的上方设置有压紧机构，所述压紧机构包括能够沿z轴方向升降的框架，所述框架的底部连接有能够抵接于产品顶部的压头，且所述压头上活动穿设有压杆；
4、所述框架的内部设置有能够独立驱动所述压杆沿z轴方向移动的测试机构，
5、本专利技术一个较佳实施例中，所述测试机构包括固定安装于所述框架内部的安装板，所述安装板上设置有直线模组，所述直线模组的输出端通过避位架连接有顶杆，且所述顶杆通过所述压力检测装置与所述压杆相连。
6、本专利技术一个较佳实施例中，所述位移检测装置固定安装于所述安装板上，且所述位移检测装置的测试端贯穿所述顶杆与所述压杆相连。
7、本专利技术一个较佳实施例中，所述框架的外侧设置有用于安装所述定位机构的支架，所述压紧机构包括固定安装于所述支架顶部的压机，且所述压机的输出端与所述框架相连。
8、本专利技术一个较佳实施例中，所述定位机构包括固定安装于所述支架内侧的底座，所述底座上固定安装有平行于y轴方向的伸缩组件，所述伸缩组件的输出端通过浮动组件连接有能够沿x轴或/和z轴方向浮动并用于夹持产品的夹爪部件，且所述底座上靠近所述夹爪部件的一端还设置有夹具。
9、本专利技术一个较佳实施例中，所述浮动组件包括与所述伸缩组件的输出端固定相连的固定板，所述固定板的一侧滑动连接有能沿z轴方向移动z轴滑板，所述z轴滑板的一侧滑动连接有能沿x轴方向移动的x轴滑板，且所述x轴滑板与所述夹爪部件固定相连。
10、一种预压力测试机的测试方法，包括如下步骤：
11、s1、将产品通过定位机构固定装夹在测试机上，并通过压紧机构压紧产品，此时挡块与压紧块相贴合；
12、s2、获取产品中弹簧的弹性系数以及弹簧的初始预压力；
13、s3、根据步骤s2中获取的弹性系数、当前预压力以及产品中弹簧实际所需的预压力，计算得出压紧块需要移动的距离；
14、s4、根据压紧块需要移动的距离，由压紧机构通过压头带动压紧块向下移动，以达到利用压紧块的位移改变弹簧形变量的目的；
15、s5、基于步骤s4中压紧块的位移，通过压力检测装置读取此时弹簧的反馈力，并将其与弹簧的理论受力作比较；
16、s6、若步骤s5中的反馈力在理论受力的容许公差范围内，则认为弹簧的预压力也在所需预压力的容许公差范围内，零件合格；若步骤s5中的反馈力大于理论受力的容许公差范围，则零件不合格；若步骤s5中的反馈力小于理论受力的容许公差范围，重复步骤s4-步骤s5，直至零件合格；
17、s7、压紧机构上移至安全位置，定位机构解锁零件。
18、本专利技术一个较佳实施例中，在步骤s2中，包括如下子步骤：
19、s21、测试机构独立驱动压杆沿z轴方向向下移动，压杆与挡块接触并带动挡块向下移动至b点，此时弹簧受力收缩，并通过压力检测装置读取压杆在该位置的负载；
20、s22、测试机构驱动压杆沿z轴方向向上移动至a点，此时压杆承受的压力和b点至a点的位移分别由压力检测装置和位移检测装置读取，并绘制产品中弹簧的弹力与位移关系曲线图；
21、s23、根据胡克定律以及a、b两点力和位移的关系计算得出弹簧的弹性系数，并根据弹力与位移关系曲线图获取弹簧的初始预压力。
22、本专利技术一个较佳实施例中，在步骤s3中，压紧块需要移动的距离通过下式表示：
23、其中，dc为压紧块需要移动的距离，fs为弹簧实际所需的预压力，fk为弹簧的初始预压力，k为弹簧的弹性系数。
24、本专利技术一个较佳实施例中，在步骤s5中，弹簧的理论受力通过下式表示：
25、其中，fl为理论受力，fa为挡块处于a点位置时压力检测装置的读数。
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1.一种预压力测试机，其特征在于：包括用于装夹产品的定位机构（1），所述定位机构（1）的上方设置有压紧机构（2），所述压紧机构（2）包括能够沿Z轴方向升降的框架（21），所述框架（21）的底部连接有能够抵接于产品顶部的压头（3），且所述压头（3）上活动穿设有压杆（4）；
2.根据权利要求1所述的预压力测试机，其特征在于：所述测试机构（5）包括固定安装于所述框架（21）内部的安装板（51），所述安装板（51）上设置有直线模组（52），所述直线模组（52）的输出端通过避位架（53）连接有顶杆（54），且所述顶杆（54）通过所述压力检测装置（6）与所述压杆（4）相连。
3.根据权利要求2所述的预压力测试机，其特征在于：所述位移检测装置（7）固定安装于所述安装板（51）上，且所述位移检测装置（7）的测试端贯穿所述顶杆（54）与所述压杆（4）相连。
4.根据权利要求3所述的预压力测试机，其特征在于：所述框架（21）的外侧设置有用于安装所述定位机构（1）的支架（9），所述压紧机构（2）包括固定安装于所述支架（9）顶部的压机（22），且所述压机（22）的输出
5.根据权利要求4所述的预压力测试机，其特征在于：所述定位机构（1）包括固定安装于所述支架（9）内侧的底座（11），所述底座（11）上固定安装有平行于Y轴方向的伸缩组件（12），所述伸缩组件（12）的输出端通过浮动组件（14）连接有能够沿X轴或/和Z轴方向浮动并用于夹持产品的夹爪部件（16），且所述底座（11）上靠近所述夹爪部件（16）的一端还设置有夹具（15）。
6.根据权利要求5所述的预压力测试机，其特征在于：所述浮动组件（14）包括与所述伸缩组件（12）的输出端固定相连的固定板（141），所述固定板（141）的一侧滑动连接有能沿Z轴方向移动Z轴滑板（142），所述Z轴滑板（142）的一侧滑动连接有能沿X轴方向移动的X轴滑板（143），且所述X轴滑板（143）与所述夹爪部件（16）固定相连。
7.一种预压力测试机的测试方法，采用权利要求1-6中任意一项所述的预压力测试机，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的预压力测试机的测试方法，其特征在于：在步骤S2中，包括如下子步骤：
9.根据权利要求8所述的预压力测试机的测试方法，其特征在于：在步骤S3中，压紧块（83）需要移动的距离通过下式表示：
10.根据权利要求9所述的预压力测试机的测试方法，其特征在于：在步骤S5中，弹簧（81）的理论受力通过下式表示：
...【技术特征摘要】
1.一种预压力测试机，其特征在于：包括用于装夹产品的定位机构（1），所述定位机构（1）的上方设置有压紧机构（2），所述压紧机构（2）包括能够沿z轴方向升降的框架（21），所述框架（21）的底部连接有能够抵接于产品顶部的压头（3），且所述压头（3）上活动穿设有压杆（4）；
2.根据权利要求1所述的预压力测试机，其特征在于：所述测试机构（5）包括固定安装于所述框架（21）内部的安装板（51），所述安装板（51）上设置有直线模组（52），所述直线模组（52）的输出端通过避位架（53）连接有顶杆（54），且所述顶杆（54）通过所述压力检测装置（6）与所述压杆（4）相连。
3.根据权利要求2所述的预压力测试机，其特征在于：所述位移检测装置（7）固定安装于所述安装板（51）上，且所述位移检测装置（7）的测试端贯穿所述顶杆（54）与所述压杆（4）相连。
4.根据权利要求3所述的预压力测试机，其特征在于：所述框架（21）的外侧设置有用于安装所述定位机构（1）的支架（9），所述压紧机构（2）包括固定安装于所述支架（9）顶部的压机（22），且所述压机（22）的输出端与所述框架（21）相连。
5.根据权利要求4所述的预压力测试机，其特征在于：所述定位机构（1）包括固定安装于...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱健军，
申请(专利权)人：苏州工业园区耐斯达自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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