專利名稱：汽車油門踏板耐久性試驗機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車配件試驗檢測裝置，特別是涉及一種汽車油門踏 板耐久性試驗機。
技術背景目前國內汽車配件生產發展迅速，汽車配件對產品可靠性要求較高， 急需一些實驗設備測試驗證產品的可靠性，汽車油門踏板耐久性試驗機便 是其中之一。由于汽車油門踏板耐久性試驗是多工況復合性試驗，需要系統集成。 受試驗箱體體積限制，需要設計搖臂傳動系統。進行試驗檢測的樣品分為 多種，并需多種工況，需要設計多種夾具，例如普通夾具，傾斜夾具，限 制力矩夾具等等，具有一定的難度。為保證汽車在使用壽命中油門踏板(經過數百萬次踩踏)都能正常工 作，目前通常采用多項試驗測試油門踏板的耐久性。包括溫度試驗、濕熱 試驗、油門踏板往復工作耐久性試驗。由于一系列試驗耗費大量時間且不 能較好模擬實際使用工況。因此有必要設計新的試驗方法與設備。發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種汽車油門踏板耐久性試驗機，在一定的環境條件(溫度、濕度)下，驅動FPM (汽車油門踏板)往復動作， 以檢測FPM的耐久性能。為解決上述技術問題，本發明的汽車油門踏板耐久性試驗機，包括溫 濕度試驗箱、機械傳動裝置、測控系統；所述機械傳動裝置包括機械部分和動力部分;所述機械部分安裝在所 述溫濕度試驗箱內，并由動力部分驅動；動力部分由大功率步進電機、減 速箱、角度編碼器組成，步進電機驅動減速箱，減速箱的輸出軸上安裝一 個角度編碼器；所述機械部分包括一個支架，安裝在該支架下端的主旋轉 軸，安裝在該支架上端的從旋轉軸，安裝在主旋轉軸和從旋轉軸上的平行 連桿；主旋轉軸、從旋轉軸上分別各自設有多個帶滾輪的搖臂；所述測控系統分為控制系統和測試系統；控制系統采用PLC， PLC負 責傳送程序與發送開關機指令，控制步進電機旋轉，通過角度編碼器檢測 旋轉軸的轉向位置；所述測試系統提供8套16路5V±0. 3V穩壓電源；同時測試32路輸 入電壓信號，計算出汽車油門踏板位置值并與角度編碼器得到的位置值做 比較；測試系統的控制計算機通過OPC server與PLC的RS485通訊口相連， 控制PLC的運行。由于采用上述結構，將以往溫度試驗、濕熱試驗、油門踏板往復工作 耐久性試驗復合在一臺試驗設備中同時進行，至少縮短一半試驗時間，同 時更加符合實際工況。
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明-附圖是本發明的汽車油門踏板耐久性試驗機結構示意圖；具體實施方式
本發明的汽車油門踏板耐久性試驗機由溫濕度試驗箱、機械傳動裝 置、測控系統三部分組成。外形結構如圖l所示。所述溫濕度試驗箱7可以采用目前市場上已有的溫濕度試驗箱(例如 PHC1704-D n型溫濕度試驗箱)進行改造(側壁開100ram孔，安裝主旋轉 軸)后而成。該試驗箱的特點是溫度范圍一70 15(TC，準確度士2k。 濕度范圍20 98%，準確度±3%。操作方便，采用中文界面的彩色液晶 觸摸屏，可設定、顯示各種運行數據。記錄量大，實時記錄大量采樣數據， 并可使用CF (標準閃存卡)存儲卡，實現在PC (個人計算機)機上打印 曲線。高可靠性，為提高整機的可靠，主要部件全部由各著名專業廠商提 供。安全保護，溫度過升保護，試品保護，設備自身保護，操作人員安全 保護。所述機械傳動裝置包括機械部分和動力部分。參見圖l，所述動力部分由大功率的步進電機1、減速箱2、角度編 碼器3組成。步進電機1的步距角為1.8° ,通過1:10的減速箱2減速后 90度轉向。該減速箱2的輸出軸上安裝一個角度編碼器3。所述動力部分 固定安裝在一個基座8上。所述機械部分安裝在溫濕度試驗箱7內，包括一個支架9，安裝在該 支架9下端的主旋轉軸4，安裝在該支架9上端的從旋轉軸5，安裝在主 旋轉軸和從旋轉軸上的平行連桿6。主旋轉軸4、從旋轉軸5上分別各自 設有4個帶滾輪的搖臂10。所述動力部分通過減速箱2的輸出軸帶動主旋轉軸4》定轉，主旋轉軸4的步距角為0. 18° ，再通過平行連桿6帶動從旋轉軸5與主旋轉軸4 同步旋轉。限位器(采用另一個編碼器安裝在角度編碼器3旁)限制主、 從旋轉軸的偏轉位置。步進電機l快速轉動時，8個工位的帶滾輪的搖臂 IO會同步轉動，將FPM壓下或抬起。所述測控系統分為控制系統和測試系統。由于所述的汽車油門踏板耐 久性試驗機進行的是耐久性試驗，考慮到設備的耐久性，將控制系統與測 試系統分開。測控系統開機后，即使出現測試系統故障、上位機故障或意 外關機，都將不影響汽車油門踏板耐久性試驗機的運行。控制系統采用PLC (可編程邏輯控制器)，PLC只負責傳送程序與發送 開關機指令。PLC控制步進電機1的旋轉。PLC通過角度編碼器3檢測旋 轉軸的轉向位置。角度編碼器3能精確的檢測出主旋轉軸4的轉動角度， 角度編碼器3的精度即為主旋轉軸4的轉動角度精度。所述測試系統提供8套16路5V±0. 3V穩壓電源作為FPM供電。同時 測試32路輸入FPM的電壓信號，計算出FPM位置值(由FPM廠家提供) 并與角度編碼器3得到的位置值做比較，若一致則合格，不一致則中止試 驗并報告試驗品不合格。所有數據可被記錄在計算機上，記錄可以隨時回 放。測試系統的控制計算機通過0PC server與PLC的RS485通訊口相連， 控制PLC的運行，可以在計算機上編制試驗程序，下載程序至PLC,并在 PLC上運行。輸入電壓的采樣和主旋轉軸的角度編碼器3的檢測采用NI PCI的高 精度模擬量32路輸入板卡通過屏蔽線采集，使用Labview編程在計算機上讀入全部的數據，并繪制出數據記錄曲線。所述汽車油門踏板耐久性試驗機，根據測試系統的控制計算機的控制程序設定的FPM轉動的頻率、轉動的位移量以及循環的次數，驅動動FPM 轉動。在轉動過程中FPM檢測位置傳感器輸出信號，以及FPM的位移量(通 過驅動軸的角度編碼器3換算得來)。位置傳感器的測量值與時間的關系 曲線，位置傳感器的輸出值與FPM的位移量的關系曲線在測試系統的控制 計算機上以圖形的形式顯示、記錄、回放。如果對于某一個FPM的位移量測得的位置傳感器輸出信號超出誤差 范圍(誤差帶由產品工程師提供)，所述汽車油門踏板耐久性試驗機提示 并報警，并記錄出現故障點的數據。FPM往復動作的次數可以設定，范圍為0 500萬次。 FPM角度(或位移)測量。由于溫濕度試驗箱7內環境溫度變化范圍 很大，位移測量傳感器或角度測量傳感器無法安裝在溫濕度試驗箱7內， 導致每套FPM直接位移值或角度值無法測量，所以精確測量每個FPM位 移值或角度值并不現實，只能利用角度編碼器3測試主旋轉軸4的轉動角 度。在本發明的實施方式中角度編碼器3選用HEIDENHAIN增量式編碼器 進行角度測量，編碼器每一轉發出3600個脈沖，可以達到0. 1度的精度。 完全能購滿足技術要求中0. 25度的要求。經過細分后，精度還會有所提 高。位置傳感器測量精度。為保證土5mv的測量精度。選擇NI公司的16 位模數轉換板卡PCI-6224。理論上16位模數轉化板卡可以達到 10/65536=0. 14鮮的精度。為防止外界干擾，采用NI公司的專用屏蔽線和屏蔽接線盒。故障判斷。根據FPM的位移值或角度值，判斷此時位置傳感器的輸出 值是否在誤差范圍內，若不在誤差范圍內停機報警。
權利要求
1、一種汽車油門踏板耐久性試驗機，包括溫濕度試驗箱，其特征在于還包括機械傳動裝置、測控系統；所述機械傳動裝置包括機械部分和動力部分；所述機械部分安裝在所述溫濕度試驗箱內，并由動力部分驅動；動力部分由大功率步進電機、減速箱、角度編碼器組成，步進電機驅動減速箱，減速箱的輸出軸上安裝一個角度編碼器；所述機械部分包括一個支架，安裝在該支架下端的主旋轉軸，安裝在該支架上端的從旋轉軸，安裝在主旋轉軸和從旋轉軸上的平行連桿；主旋轉軸、從旋轉軸上分別各自設有多個帶滾輪的搖臂；所述測控系統分為控制系統和測試系統；控制系統采用PLC，PLC負責傳送程序與發送開關機指令，控制步進電機旋轉，通過角度編碼器檢測旋轉軸的轉向位置；所述測試系統提供8套16路5V±0.3V穩壓電源；同時測試32路輸入電壓信號，計算出汽車油門踏板位置值并與角度編碼器得到的位置值做比較；測試系統的控制計算機通過OPC server與PLC的RS485通訊口相連，控制PLC的運行。
2、 如權利要求l所述的汽車油門踏板耐久性試驗機，其特征在于 所述步進電機的步距角為1.8° ，通過1:10的減速箱減速后90度轉向。
全文摘要
本發明公開了一種汽車油門踏板耐久性試驗機，包括溫濕度試驗箱、機械傳動裝置、測控系統；所述機械傳動裝置包括機械部分和動力部分；所述機械部分安裝在所述溫濕度試驗箱內，并由動力部分驅動；所述機械部分包括一個支架，安裝在該支架下端的主旋轉軸，安裝在該支架上端的從旋轉軸，安裝在主旋轉軸和從旋轉軸上的平行連桿；主旋轉軸、從旋轉軸上分別各自設有多個帶滾輪的搖臂；所述測控系統分為控制系統和測試系統；控制系統采用PLC，負責傳送程序與發送開關機指令，控制步進電機旋轉，通過角度編碼器檢測旋轉軸的轉向位置。本發明能在一定的環境條件下，驅動FPM往復動作，以檢測FPM的耐久性能。
文檔編號G01M99/00GK101216377SQ200710094660
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者莉 何, 竹 徐, 寧 謝, 陸海寧 申請人:聯合汽車電子有限公司;上海捷韋測試技術有限公司