專利名稱：用于汽車空調(diào)控制面板檢測的試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測裝置，具體涉及用于汽車空調(diào)控制面板上的旋鈕、按鈕、撥桿等控 制鍵檢測的試驗臺。
背景技術(shù)：
目前，在國內(nèi)很多汽車空調(diào)生產(chǎn)廠家，對于成為產(chǎn)品的汽車空調(diào)控制面板上的旋 鈕、按鈕、撥桿等部件的性能檢測非常少，原因是沒有很好的檢測設(shè)備。相當(dāng)部分廠家僅是 在設(shè)計階段對試樣產(chǎn)品進行檢測，當(dāng)產(chǎn)品被確認成批量生產(chǎn)之后，就很少對產(chǎn)品進行再檢 測，僅僅是依靠人為旋動、按動、撥動等動作來感覺產(chǎn)品的性能情況，來判斷是否合格，無法 科學(xué)地判斷產(chǎn)品是否滿足設(shè)計參數(shù)范圍。盡管有些廠家對其產(chǎn)品抽樣檢查，但很少將空調(diào) 及控制面板模擬在汽車上的安裝狀態(tài)進行檢測，未能全面評價產(chǎn)品的性能，這樣很容易降 低產(chǎn)品的市場競爭力，影響了汽車空調(diào)行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于汽車空調(diào)控制面板檢測的試驗臺， 它可對汽車空調(diào)控制面板上控制鍵的扭矩、按力、推拉力等進行測試。本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用解決方案為用于汽車空調(diào)控制面板檢測的試驗臺，它包括機架，機架包括底座和設(shè)置在底座 上的臺架；機架上設(shè)有用于裝載汽車空調(diào)控制面板的面板定位裝置、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上旋鈕扭矩的角度扭矩測試裝置、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上按鍵按力的按力測試裝置、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上撥桿推拉力的推拉力測試裝置；所述面板定位裝置設(shè)置在底座上；所述角度扭矩測試裝置依次包括第一步進電機、第一扭矩傳感器和第一旋鈕夾 具；第一步進電機設(shè)置在臺架上，第一步進電機的輸出軸通過第一扭矩傳感器驅(qū)動第一旋 鈕夾具；所述按力測試裝置依次包括第一直線電機、第一直線電機驅(qū)動的推桿、拉壓力傳 感器、按鍵壓桿；第一直線電機設(shè)置在臺架上，推桿通過拉壓力傳感器與按鍵壓桿一端連 接；按力測試裝置還包括用于測量第一直線電機和推桿之間位移的第一位移傳感器；所述推拉力測試裝置包括桿體、第二直線電機、第二直線電機驅(qū)動的推拉桿、壓力 傳感器、撥桿夾具；桿體設(shè)置在臺架上，第二直線電機和推拉桿設(shè)置在桿體的前端，推拉桿 的運動方向與桿體垂直，推拉桿通過壓力傳感器驅(qū)動撥桿夾具；推拉力測試裝置還包括用 于測量撥桿夾具移動距離的第二位移傳感器；所述傳感器的輸出信號輸入計算機。上述方案中，試驗臺還包括具有角度調(diào)整功能的安裝板，安裝板設(shè)置在臺架上，所述第一步進電機、第一直線電機、桿體設(shè)置在安裝板上。上述方案中，底座上設(shè)有可在X軸向和Y軸向上水平移動的平臺，平臺上設(shè)有支 架，支架的上端具有角度調(diào)整功能，所述面板定位裝置固定在支架的上端。上述方案中，平臺上還設(shè)有空調(diào)固定裝置。上述方案中，臺架上設(shè)有升降機構(gòu)，安裝板設(shè)置在升降機構(gòu)上。上述方案中，試驗臺還包括懸臂和水平扭矩測試裝置，懸臂的一端固定設(shè)置在臺 架上，水平扭矩測試裝置設(shè)置在懸臂上；所述水平扭矩測試裝置包括第二步進電機、第二扭矩傳感器和第二旋鈕夾具；第 二步進電機固定設(shè)置在懸臂上，第二步進電機的輸出軸向上并通過第二扭矩傳感器驅(qū)動第 二旋鈕夾具。上述方案中，所述第二位移傳感器為光柵尺傳感器，光柵尺傳感器移動端固定在 壓力傳感器安裝架上。上述方案中，所述升降機構(gòu)包括鋼絲繩、配重錘、設(shè)置在臺架上端的定滑輪；鋼絲 繩跨過定滑輪，鋼絲繩的一端與配重錘連接，另一端與安裝板連接。上述方案中，所述安裝板與第一步進電機、第一直線電機、桿體之間均分別設(shè)有軸 向推進機構(gòu)。本發(fā)明試驗臺的工作原理角度扭矩測試裝置第一步進電機旋動第一扭矩傳感器的驅(qū)動端，第一扭矩傳感 器的測試端連接第一旋鈕夾具，通過第一旋鈕夾具旋動空調(diào)面板上的旋鈕，旋轉(zhuǎn)的角度范 圍由軟件設(shè)定，采集到旋鈕上的力矩信號通過電路放大和處理，被送入計算機。按力測試裝置通常是對空調(diào)控制面板上的按鈕進行測試，第一直線電機推動拉 壓力傳感器朝按鈕運動方向移動，裝在拉壓力傳感器上的觸點頭接觸空調(diào)面板上的按鈕， 計算機記錄位移傳感器在該點的位置數(shù)據(jù)，以該點為按鍵運動起點，直到按力到達預(yù)設(shè)定 的參數(shù)值后，電機反轉(zhuǎn)，拉壓力傳感器朝按鈕運動反方向移動，返回初始位置。過程中，拉壓 力傳感器采集其與按鈕之間作用力信號和位移傳感器采集到的位移信號，并將該信號送往 電路進行處理，進入計算機。推拉力測試裝置該裝置主要是測試空調(diào)面板上的撥桿的力和位移之間關(guān)系，當(dāng) 第二直線電機通過壓力傳感器推動推拉桿時，推拉桿與撥桿接觸，并推動撥桿運動，此時推 動撥桿運動的力通過杠桿傳遞到壓力傳感器上，第二位移傳感器采集運動的距離信號，壓 力信號和距離信號都被送往電路進行處理，進入計算機。本發(fā)明的優(yōu)點在于1、可對汽車空調(diào)控制面板上控制鍵的扭矩、按力、推拉力等進行測試，測試速度較 快，可進行生產(chǎn)線上產(chǎn)品的測試，操作性強，通用性好，其測得的結(jié)果輸入計算機，方便數(shù)據(jù) 的保存和研究。2、第一步進電機、第一直線電機、桿體設(shè)置在安裝板上，安裝板具有角度調(diào)整功 能。機架上設(shè)有可在X軸向和Y軸向上水平移動的平臺，平臺上設(shè)有支架，支架的上端具有 角度調(diào)整功能，所述面板定位裝置固定在支架的上端。機架上設(shè)有升降機構(gòu)，安裝板設(shè)置在 升降機構(gòu)上?？舍槍Σ煌拿姘暹M行檢測。3、試驗臺還包括水平扭矩測試裝置，方便對面板上的旋鈕進行快速檢測，其工作原理同角度扭矩測試裝置。4、第二位移傳感器為光柵尺傳感器，能避免電磁干擾和電機振動對位移值的影 響。5、采用定滑輪平衡重方式，減輕調(diào)整機構(gòu)在Z軸方向上的力，便于升降裝置的驅(qū) 動。6、安裝板與第一步進電機、第一直線電機、桿體之間均分別設(shè)有軸向推進機構(gòu)，可方便調(diào)整角度扭矩測試裝置、按力測試裝置、推拉力測試裝置與面板定位裝置之間的距離。


圖1為本發(fā)明的試驗臺實施例的左視圖及部分部件剖視2為本發(fā)明的試驗臺實施例的前視3為安裝板上的各測試裝置的結(jié)構(gòu)示意中1-面板定位裝置、2-角度扭矩測試裝置、201-第一步進電機、202-第一扭 矩傳感器、203-第一旋鈕夾具、3-按力測試裝置、301-第一直線電機、302-推桿、303-拉壓 力傳感器、304-按鍵壓桿、305-第一位移傳感器、4-推拉力測試裝置、401-桿體、402-第二 直線電機、403-推拉桿、404-壓力傳感器、405-撥桿夾具、406-第二位移傳感器、5-水平扭 矩測試裝置、501-第二步進電機、502-第二扭矩傳感器、503-第二旋鈕夾具、6-升降機構(gòu)、 601-鋼絲繩、602-配重錘、603-定滑輪、7-機架、701-底座、702-臺架、8-平臺、9-支架、 10-空調(diào)固定裝置、11-懸臂、12-安裝板、13-軸向推進機構(gòu)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1、2所示的是本發(fā)明用于汽車空調(diào)控制面板檢測的試驗臺實施例，它包括機 架7，機架7包括底座701和設(shè)置在底座上的臺架702 ；機架7上設(shè)有用于裝載汽車空調(diào)控制面板的面板定位裝置1、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上旋鈕扭矩的角度扭矩測試裝置2、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上按鍵按力的按力測試裝置3、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上撥桿推拉力的推拉力測試裝置4、懸臂11、具有角度調(diào)整功能的安裝板12水平扭矩測試裝置5 ；所述面板定位裝置1設(shè)置在底座701上；底座701上設(shè)有可在X軸向和Y軸向上 水平移動的平臺8，平臺8上設(shè)有支架9，支架9的上端具有角度調(diào)整功能，所述面板定位裝 置1固定在支架9的上端。平臺8上還設(shè)有空調(diào)固定裝置10。安裝板12設(shè)置在臺架702上，所述第一步進電機201、第一直線電機301、桿體401 設(shè)置在安裝板12上。臺架702上設(shè)有升降機構(gòu)6，升降機構(gòu)6、平臺8由三坐標(biāo)的電機驅(qū)動，安裝板12 設(shè)置在升降機構(gòu)6上。所述升降機構(gòu)6包括鋼絲繩601、配重錘602、設(shè)置在臺架上端的定滑輪603 ；鋼絲繩跨過定滑輪，鋼絲繩的一端與配重錘連接，另一端與安裝板連接。懸臂11的一端固定設(shè)置在臺架702上，水平扭矩測試裝置5設(shè)置在懸臂11上；所 述水平扭矩測試裝置5包括第二步進電機501、第二扭矩傳感器502和第二旋鈕夾具503 ； 第二步進電機固定設(shè)置在懸臂上，第二步進電機的輸出軸向上并通過第二扭矩傳感器驅(qū)動 第二旋鈕夾具。如圖3所示，所述角度扭矩測試裝置2依次包括第一步進電機201、第一扭矩傳感 器202和第一旋鈕夾具203;第一步進電機設(shè)置在臺架上，第一步進電機的輸出軸通過第一 扭矩傳感器驅(qū)動第一旋鈕夾具。所述按力測試裝置3依次包括第一直線電機301、第一直線電機驅(qū)動的推桿302、 拉壓力傳感器303、按鍵壓桿304;第一直線電機設(shè)置在臺架上，推桿通過拉壓力傳感器與 按鍵壓桿一端連接；按力測試裝置還包括用于測量第一直線電機和推桿之間位移的第一位 移傳感器305。所述推拉力測試裝置4包括桿體401、第二直線電機402、第二直線電機驅(qū)動的推 拉桿403、壓力傳感器404、撥桿夾具405 ；桿體設(shè)置在臺架上，第二直線電機和推拉桿設(shè)置 在桿體的前端，推拉桿的運動方向與桿體垂直，推拉桿通過壓力傳感器驅(qū)動撥桿夾具；推 拉力測試裝置還包括用于測量撥桿夾具移動距離的第二位移傳感器406 ；第二位移傳感器 406為光柵尺傳感器，光柵尺傳感器移動端固定在壓力傳感器404安裝架上。所述安裝板12與第一步進電機201、第一直線電機301、桿體401之間均分別設(shè)有 軸向推進機構(gòu)13，軸向推進機構(gòu)13由人工通過手柄驅(qū)動。上述傳感器的輸出信號輸入計算機。本發(fā)明實施例的工作原理為1、對空調(diào)控制面板的旋鈕進行水平方向扭矩測試步驟第一步，將測試件空調(diào)控制面板裝入專用控制面板裝載夾具，檢查第二旋鈕夾具 503是否鎖緊，并用適量的力下壓工件，固定測試面板；第二步，設(shè)定相關(guān)參數(shù)，啟動測試，至測試停止；第三步，松開第二旋鈕夾具503，松開控制面板，取出測試件，整個測試結(jié)束。2、在可調(diào)整測試角度測試裝置上進行扭矩、按力和推拉力測試步驟首先，根據(jù)空調(diào)的安裝要求，調(diào)整多功能空調(diào)固定裝置10，并將空調(diào)裝入固定；其 次，把面板定位裝置1定位安裝空調(diào)控制面板，再次，調(diào)整安裝板12、面板定位裝置1的角 度，調(diào)整升降機構(gòu)6和平臺8，角度調(diào)整在豎直方向上調(diào)整的距離L =兩角度傳感器之間的 水平距離L2(已知)*調(diào)整的對應(yīng)角度正切值tg θ (已知)+ [測試端與角度傳感器1的垂 直距離L3(已知)+控制面板裝載夾具定位裝置中心點與角度傳感器2的垂直距離L4(已 知)]*(1/C0S θ -1)，計算機自行計算并自動進行調(diào)整相應(yīng)距離。最后，在工控機點擊自動調(diào)整三坐標(biāo)按鈕，程序根據(jù)上述的調(diào)整角度數(shù)據(jù)，計算出 對中所需要的三坐標(biāo)調(diào)整量，三坐標(biāo)的電機根據(jù)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)自動調(diào)整，實現(xiàn)對中。2. 1在可調(diào)整測試角度扭矩測試裝置上進行扭矩測試第一步，輸入測試件的各旋鈕相對于空調(diào)控制面板裝載夾具的定位裝置中心點相 對坐標(biāo)值，設(shè)置測試速度、旋轉(zhuǎn)角度、上限值等參數(shù)；第二步，選擇所需要測試的旋鈕，三坐標(biāo)的電機根據(jù)旋鈕相對坐標(biāo)數(shù)據(jù)自動調(diào)整坐標(biāo)；第三步，旋轉(zhuǎn)軸向推進機構(gòu)13的手柄，推進扭矩測試端往前移動至旋鈕夾具夾緊旋鈕為止，啟動測試程序；第四步，測試停止，旋轉(zhuǎn)手柄使旋鈕夾具退出旋鈕，再選擇其他測試旋鈕，如上述 步驟進行即可。2. 2在可調(diào)整測試角度按力測試裝置上進行按力測試第一步，輸入測試件的各按鈕相對于空調(diào)控制面板裝載夾具的定位裝置中心點相 對坐標(biāo)值，設(shè)置測試速度、上限值等參數(shù)；第二步，旋轉(zhuǎn)手柄，推進按力測試端往前移動至距測試端平衡面最近的按鈕前，并 保證有足夠的距離以免測試端在移動過程中碰撞按鈕，一般為3mm左右；第三步，選擇所需要測試的按鈕，三坐標(biāo)的電機根據(jù)按鈕相對坐標(biāo)數(shù)據(jù)自動調(diào)整 坐標(biāo)，啟動測試程序；第四步，測試停止，重新選擇所需測試按鈕，如上述步驟進行即可。2. 3在可調(diào)整測試角度推拉力測試裝置上進行推拉力測試第一步，輸入測試件的各撥桿相對于空調(diào)控制面板裝載夾具的定位裝置中心點相 對坐標(biāo)值，設(shè)置測試速度、上限值等參數(shù)；第二步，啟動坐標(biāo)調(diào)整程序，三坐標(biāo)的電機根據(jù)按鈕相對坐標(biāo)數(shù)據(jù)自動調(diào)整坐 標(biāo)；第三步，旋轉(zhuǎn)手柄，推進按力測試端往前移動至撥桿夾具套入撥桿，但不與面板接 觸，啟動測試；第四步，測試停止，重新選擇所需測試按鈕，如上述步驟進行即可。
權(quán)利要求
用于汽車空調(diào)控制面板檢測的試驗臺，其特征在于它包括機架，機架包括底座和設(shè)置在底座上的臺架；機架上設(shè)有用于裝載汽車空調(diào)控制面板的面板定位裝置、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上旋鈕扭矩的角度扭矩測試裝置、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上按鍵按力的按力測試裝置、用于檢測汽車空調(diào)控制面板上撥桿推拉力的推拉力測試裝置；所述面板定位裝置設(shè)置在底座上；所述角度扭矩測試裝置依次包括第一步進電機、第一扭矩傳感器和第一旋鈕夾具；第一步進電機設(shè)置在臺架上，第一步進電機的輸出軸通過第一扭矩傳感器驅(qū)動第一旋鈕夾具；所述按力測試裝置依次包括第一直線電機、第一直線電機驅(qū)動的推桿、拉壓力傳感器、按鍵壓桿；第一直線電機設(shè)置在臺架上，推桿通過拉壓力傳感器與按鍵壓桿一端連接；按力測試裝置還包括用于測量第一直線電機和推桿之間位移的第一位移傳感器；所述推拉力測試裝置包括桿體、第二直線電機、第二直線電機驅(qū)動的推拉桿、壓力傳感器、撥桿夾具；桿體設(shè)置在臺架上，第二直線電機和推拉桿設(shè)置在桿體的前端，推拉桿的運動方向與桿體垂直，推拉桿通過壓力傳感器驅(qū)動撥桿夾具；推拉力測試裝置還包括用于測量撥桿夾具移動距離的第二位移傳感器；所述傳感器的輸出信號輸入計算機。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗臺，其特征在于它還包括具有角度調(diào)整功能的安裝板，安 裝板設(shè)置在臺架上，所述第一步進電機、第一直線電機、桿體設(shè)置在安裝板上。
3.如權(quán)利要求1所述的試驗臺，其特征在于底座上設(shè)有可在X軸向和Y軸向上水平 移動的平臺，平臺上設(shè)有支架，支架的上端具有角度調(diào)整功能，所述面板定位裝置固定在支 架的上端。
4.如權(quán)利要求3所述的試驗臺，其特征在于平臺上還設(shè)有空調(diào)固定裝置。
5.如權(quán)利要求2所述的試驗臺，其特征在于臺架上設(shè)有升降機構(gòu)，安裝板設(shè)置在升降 機構(gòu)上。
6.如權(quán)利要求1所述的試驗臺，其特征在于它還包括懸臂和水平扭矩測試裝置，懸臂 的一端固定設(shè)置在臺架上，水平扭矩測試裝置設(shè)置在懸臂上；所述水平扭矩測試裝置包括第二步進電機、第二扭矩傳感器和第二旋鈕夾具；第二步 進電機固定設(shè)置在懸臂上，第二步進電機的輸出軸向上并通過第二扭矩傳感器驅(qū)動第二旋 鈕夾具。
7.如權(quán)利要求1所述的試驗臺，其特征在于所述第二位移傳感器為光柵尺傳感器，光 柵尺傳感器移動端固定在壓力傳感器安裝架上。
8.如權(quán)利要求5所述的試驗臺，其特征在于所述升降機構(gòu)包括鋼絲繩、配重錘、設(shè)置 在臺架上端的定滑輪；鋼絲繩跨過定滑輪，鋼絲繩的一端與配重錘連接，另一端與安裝板連 接。
9.如權(quán)利要求2所述的試驗臺，其特征在于所述安裝板與第一步進電機、第一直線電 機、桿體之間均分別設(shè)有軸向推進機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于汽車空調(diào)控制面板檢測的試驗臺，其特征在于它包括機架，機架上設(shè)有面板定位裝置、角度扭矩測試裝置、按力測試裝置、推拉力測試裝置；角度扭矩測試裝置包括第一扭矩傳感器；按力測試裝置包括拉壓力傳感器、第一位移傳感器；推拉力測試裝置包括壓力傳感器、第二位移傳感器；所述傳感器的輸出信號輸入計算機。本發(fā)明試驗臺可對汽車空調(diào)控制面板上控制鍵的扭矩、按力、推拉力等進行測試。
文檔編號G01M17/007GK101832864SQ20101017562
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者關(guān)智明, 徐達偉, 田韶鵬, 胡強, 韓愛國 申請人:武漢理工大學(xué)