[发明专利]一种汽车时钟弹簧耐久试验装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车测试技术领域，特别涉及到汽车时钟弹簧的试验设备。

背景技术

时钟弹簧是用于汽车方向盘中关键的电气旋转连接器，它主要由柔性扁平电缆、相对转动的转子和壳体、线束(导电引出线)和接插件组成，一般安装于车辆方向盘的下方，在方向盘的左、右旋转动作中，可以保证两个相对转动部件之间的前安全气囊、喇叭开关等电器部件可靠的电气连接，如果时钟弹簧失效，就会影响方向盘上的安全气囊、助力转向的角度传感器以及喇叭的正常功能。据技术人员分析，这种失效一般都是由于时钟弹簧的耐久性能不够引起的，而目前还没有专用于汽车时钟弹簧的耐久试验的测试设备。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于汽车时钟弹簧的耐久试验的汽车时钟弹簧耐久试验装置，可以对汽车时钟弹簧进行耐久性能的自动测试。

本发明的汽车时钟弹簧耐久试验装置的关键在于该试验装置包括台架、带有显示器的工控机、安装在台架上的伺服电机、与伺服电机连接的电机驱动器、用于固定待测时钟弹簧的测试夹具；所述工控机内安装有运动控制卡，工控机通过运动控制卡与电机驱动器连接，所述伺服电机的电机轴通过一个传动杆与测试夹具固定连接，所述测试夹具可转动地安装在一个测试支架上。

上述工控机用于输入测试指令，并根据测试指令向电机驱动器输出控制信号，来控制伺服电机的工作，伺服电机转动时通过传动杆带动测试夹具随之转动，而时钟弹簧的转子与测试夹具固定，时钟弹簧的壳体和测试支架固定，这样当测试夹具转动时，就会模仿方向盘的转动来带动时钟弹簧工作，起到对时钟弹簧进行测试的作用。利用工控机编制好测试软件之后，就可以自动对时钟弹簧进行耐久性能的测试，无需人工值守，因此可以大大减轻人工劳动，降低人工成本，另外利用精度高的伺服电机来带动时钟弹簧工作，可以保证试验精度。上述测试夹具及测试支架与时钟弹簧的固定连接方式可以效仿方向盘中时钟弹簧的安装结构来进行设计，此处不再赘述。

为进一步监测试验的过程，确保试验精度，所述工控机内最好还安装有数据采集卡，所述测试支架上安装有用于测量测试夹具转动角度的角度传感器，所述工控机通过数据采集卡与角度传感器连接。这样就可以通过采集角度传感器的数据来监控伺服电机的转动情况，从而监控时钟弹簧的测试状况。

所述测试支架设置于一个温湿度控制箱内，所述传动杆穿过温湿度控制箱的侧壁将伺服电机的电机轴与测试夹具固定连接。这样该试验装置就能够满足各种温度、湿度条件下的测试要求，使测试更加完善。

所述工控机、伺服电机、电机驱动器、温湿度箱和角度传感器利用程控电源、UPS电源两路电源供电。针对耐久试验时间长的特点，本发明的试验装置采用两路电源供电，这样可以避免因公用电网意外断电而中断耐久测试，影响试验进程。

当试验装置未包括角度传感器时，工控机的软件部分是基于LabView虚拟仪器软件开发平台而设计的运行在Windows下的应用软件，该应用软件具有人机交互界面，用于测试人员输入测试指令，并根据测试指令产生控制信号，通过与电机驱动器的通讯来控制伺服电机的工作。

当试验装置包括角度传感器时，工控机的应用软件还用于接收角度传感器的数据，并根据所接收的角度传感器的数据和利用通讯获得的电机驱动器的信息进行分析，当发现测试过程出现异常时，向测试人员发出提示信息。

上述工控机的应用软件的人机交互界面至少包括伺服电机转动角度、频率、循环次数的输入窗口，测试开始、停止控制按钮，以及运行状态指示窗口和循环次数计数器的指示窗口。这样就可以利用软件来控制测试参数、监控试验过程，使耐久试验的控制更加方便，测试过程的状况更加直观。

上述工控机的应用软件还用于储存测试过程数据和在测试结束时产生测试报告，以减轻人工劳动，减少人工出错的几率。

本发明的汽车时钟弹簧耐久试验装置利用工控机、高精度的伺服电机，配合基于LabView平台开发的控制软件，实现了对汽车时钟弹簧在各种温度、湿度条件下进行耐久性能的自动测试，并且该试验装置结构简单、灵活性强、易于操作、便于维护、控制精度高。

附图说明

图1是本发明的汽车时钟弹簧耐久试验装置的原理图(图中箭头表示信号传输方向)；

图2是本发明的汽车时钟弹簧耐久试验装置的结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。

实施例1：