，負(fù)載落到被測(cè)件上；起 作用的傳感器為重物升降氣缸的到位傳感器和安全鎖氣缸原位傳感器注：安全鎖氣缸的位 置在重物升降氣缸的后下側(cè)。
[0053] 第五步：加速度傳感器氣缸伸出；起作用的傳感器為加速度傳感器氣缸的到位傳 感器。
[0054] 第六步：檢測(cè)開(kāi)始，此時(shí)軟件權(quán)限交給參數(shù)測(cè)試軟件，測(cè)試振動(dòng)、噪聲、電流、記憶 功能；在此期間，起作用的傳感器為三個(gè)電流傳感器、四個(gè)加速度傳感器、兩個(gè)傳聲器、兩個(gè) 激光測(cè)距傳感器、一個(gè)角度傳感器。
[0055] 第七步：檢測(cè)結(jié)束，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，加速度傳感器氣缸縮回，此時(shí)軟件權(quán)限交回運(yùn)動(dòng)控 制軟件；此時(shí)起作用的傳感器為加速度傳感器氣缸原位傳感器。
[0056] 第八步：電機(jī)走到交付位置；此時(shí)起作用的傳感器為設(shè)備上的三組對(duì)射光電傳感 器，傳感器的信號(hào)均為低電平時(shí)，證明電機(jī)已經(jīng)走到交付位置。
[0057] 第九步：如有負(fù)載，則負(fù)載回原位，否則一個(gè)流程結(jié)束。
[0058] 研究的裝置對(duì)電驅(qū)動(dòng)零部件的綜合性能質(zhì)量檢測(cè)，對(duì)于保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量起到 關(guān)鍵作用，檢測(cè)參數(shù)滿足檢測(cè)要求。
[0059] 1、滿足振動(dòng)和聲音測(cè)試要求，利用加速度傳感器和傳聲器實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行中的電機(jī)驅(qū) 動(dòng)部件發(fā)出的振動(dòng)和聲音進(jìn)行檢測(cè)，采用峭度、RMS、LEQ、邊界測(cè)試等參數(shù)或方式方法對(duì)部 件進(jìn)行檢測(cè)判定，裝置自動(dòng)化程度高，完全滿足部件性能檢測(cè)的需要。
[0060] 2、滿足電流檢測(cè)和記憶功能檢測(cè)要求，利用電流傳感器檢測(cè)直流電機(jī)電流精度達(dá) 到了 0-10A (±0. 1A)。并采用比較器電路、紋波計(jì)數(shù)等電路和算法檢測(cè)電驅(qū)動(dòng)部件的記憶功 能，檢測(cè)結(jié)果滿足要求。
[0061] 3、該產(chǎn)品設(shè)計(jì)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，可以替代進(jìn)口先進(jìn)設(shè)備，且價(jià)格低廉。與引進(jìn)進(jìn)口 設(shè)備相比，引進(jìn)該設(shè)備為企業(yè)節(jié)省了大量設(shè)備資金。
[0062] 4、使用半年來(lái)，基本無(wú)故障。到現(xiàn)在為止，使用該裝置為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效 益。
[0063] 檢測(cè)裝置的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
[0064] 本系統(tǒng)的硬件部分包括PCI-4472，PCI-6221，MPA201，LC01，CM3504等。工作過(guò)程 為座椅靠背的振動(dòng)信號(hào)由壓電式加速度傳感器LC0119米集，米集后的信號(hào)傳給CM3504四 通道程控濾波調(diào)理卡進(jìn)行濾波，濾波后的信號(hào)由PCI-4472轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳給計(jì)算機(jī)。 MPA201為麥克風(fēng)，用于采集檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的噪音。檢測(cè)結(jié)果的顯示是將測(cè)試數(shù)據(jù)以曲線 的形式顯示出來(lái)，因?yàn)闇y(cè)試是采用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，因檢測(cè)信號(hào)數(shù)量多，并且是 不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，所以檢測(cè)數(shù)據(jù)需要相關(guān)的管理，數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)的分類，存儲(chǔ)，回放， 以及數(shù)據(jù)安全等。系統(tǒng)的振動(dòng)測(cè)試硬件連接原理圖如圖3所示。其中，霍爾傳感檢測(cè)的脈 沖信號(hào)對(duì)應(yīng)IO信號(hào)，紋波對(duì)應(yīng)電流傳感器。
[0065] 本發(fā)明采用虛擬分析軟件對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析與處理，在振動(dòng)信號(hào)被采集到虛擬 儀器之前要對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。振動(dòng)信號(hào)經(jīng)傳感器后采集到的是模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)程控濾波 器和放大器處理后模擬信號(hào)得到濾波和放大，但這種信號(hào)是不能被計(jì)算機(jī)處理的。為使振 動(dòng)信號(hào)和電流信號(hào)等模擬量能夠被計(jì)算機(jī)處理，我們需要采用數(shù)據(jù)采集卡。數(shù)據(jù)采集卡的 主要任務(wù)之一是完成A/D轉(zhuǎn)換，它在整個(gè)現(xiàn)代化檢測(cè)中起著承前啟后的關(guān)鍵作用。一般常 用的采集卡分單通道和多通道采集兩類，多通道采集卡的組成結(jié)構(gòu)如圖4、圖5所示。其中， 圖4模擬多路轉(zhuǎn)換公用A/D對(duì)應(yīng)pci6221向工控機(jī)的箭頭；單獨(dú)A/D、數(shù)字多路轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)動(dòng) 態(tài)數(shù)據(jù)箭頭
[0066] 在檢測(cè)過(guò)程中，經(jīng)常需要同時(shí)對(duì)多個(gè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，這可以由多通道數(shù)據(jù)采 集卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。多通道數(shù)據(jù)采集卡通常有兩種方式：
[0067] ②用模/數(shù)（A/D)轉(zhuǎn)換器的模擬多路轉(zhuǎn)換（AMUX)，如圖4所示；
[0068] ②各通道獨(dú)立采用模/數(shù)（A/D)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字多路轉(zhuǎn)換（DMUX)，如圖5所示。 [0069] 這兩種方式各有其優(yōu)缺點(diǎn)：采用共用A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是通道成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 其缺點(diǎn)是各通道間有時(shí)間差，由于只應(yīng)用了一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換效率低，故采樣頻率低一 些；當(dāng)各通道分別采用獨(dú)立的模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)，由于多個(gè)轉(zhuǎn)換器同時(shí)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率 高，采樣頻率高，各通道同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，消除了各通道轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間差，但成本較高。 [0070] 系統(tǒng)選用NI PCI-4472動(dòng)態(tài)信號(hào)采集卡用于振動(dòng)信號(hào)的采集。該數(shù)據(jù)采集卡是一 款從事高精度頻域測(cè)量的采集卡，輸入通道集成了壓電式（ΙΕΡΕ)信號(hào)調(diào)理功能，可用于加 速度傳感器和聲音信號(hào)采集，NI PCI-4472可將多路輸入信號(hào)在8個(gè)輸入通道上同時(shí)進(jìn)行 數(shù)字化。當(dāng)需要采集的信號(hào)高于8路時(shí)，該板卡可以實(shí)現(xiàn)PCI-4472板卡之間的同步。4472 板卡與LabVIEW聲音及振動(dòng)工具包或其他軟件分析工具共同使用時(shí)，可進(jìn)行各種時(shí)間和頻 率的準(zhǔn)確測(cè)量。
[0071] 電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
[0072] 至于電流的測(cè)量則選用NI PCI-6221板卡實(shí)現(xiàn)；
[0073] 電流傳感器的連接如圖6所示，以水平電機(jī)為例，通過(guò)繼電器實(shí)現(xiàn)水平電機(jī)的正 反轉(zhuǎn)，電流傳感器串接在電路中，電流傳感器與PCI-6221卡的連接如圖6所示。
[0074] 圖7為電流傳感器與PCI-6221連接；
[0075] 電流傳感器的作用是測(cè)量工作時(shí)直流電機(jī)的電流，并防止因電流過(guò)大而導(dǎo)致直流 電機(jī)損壞。經(jīng)電流傳感器測(cè)得的電流傳給PCI-6221卡進(jìn)行采集，然后在計(jì)算機(jī)中顯示。
[0076] 可編程序邏輯控制器主要是為現(xiàn)場(chǎng)控制而設(shè)計(jì)，其人機(jī)界面主要是開(kāi)關(guān)、按鈕、指 示燈等。不僅具有良好的適應(yīng)性，其可擴(kuò)展能力也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。采用PLC的控 制系統(tǒng)或裝置具有可靠性高、易于控制、系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、能模擬現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、良好的抗干擾能 力等特點(diǎn)。但PLC也有不易顯示各種曲線，圖表和漢字等缺點(diǎn)，并且無(wú)用戶界面，不易監(jiān)控。 所以，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用PLC作為下位機(jī)，執(zhí)行有效可靠的分散控制，選用可提供良好人機(jī) 界面的計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)控和管理，這樣既能保證系統(tǒng)性能，又能使系統(tǒng)操 作簡(jiǎn)便，便于檢測(cè)過(guò)程的有效監(jiān)督。
[0077] PLC與工控機(jī)通過(guò)Profibus總線進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)PLC與工控機(jī)上下位機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的 通信。
[0078] 夾緊氣缸結(jié)構(gòu)如圖8所示，由一固定于框架的角鐵連接一可轉(zhuǎn)動(dòng)伸縮的氣缸裝 置，氣缸裝置伸縮端鉸接一夾持件。
[0079] 表1檢測(cè)部件信息
[0080]




[0091] 邊界測(cè)試中，0表示邊界測(cè)試通過(guò)，1表示正轉(zhuǎn)邊界測(cè)試不合格，2表示反轉(zhuǎn)邊界測(cè) 試不合格。
[0092] 上述數(shù)據(jù)是在工廠正常工作環(huán)境下，在裝配線上對(duì)轎車(chē)座椅骨架進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的數(shù) 據(jù)。
[0093] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的 保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種汽車(chē)電動(dòng)座椅靠背綜合性能測(cè)試臺(tái)，其特征在于，由固定被測(cè)件并控制被測(cè)件 動(dòng)作的夾持機(jī)架，采集、分析信號(hào)的上位機(jī)和進(jìn)行動(dòng)作控制的電氣機(jī)柜組成，所述被測(cè)件與 夾持機(jī)架鉸接，其中，夾持機(jī)架與電氣機(jī)柜通過(guò)10和通信電纜電連接，電氣機(jī)柜連接上位 機(jī)，所述上位機(jī)設(shè)置有顯示器，所述夾持機(jī)架包括有框架，框架兩側(cè)對(duì)應(yīng)固連有固定被測(cè)件 的夾緊氣缸，框架上設(shè)置有聲音檢測(cè)裝置，振動(dòng)檢測(cè)裝置，電流和紋波記憶功能檢測(cè)裝置， 霍爾記憶檢測(cè)裝置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述夾持機(jī)架底部鋪設(shè)有底板，底板上 設(shè)置兩個(gè)并排的定位塊，定位塊通過(guò)螺釘經(jīng)夾緊定位孔將被測(cè)件鉸接，夾緊氣缸一端與底 板鉸接，另一端通過(guò)其上的夾頭固定被測(cè)件。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述框架的直角連接采用加固件加固。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述夾持機(jī)架設(shè)置于具有靜音減震效 果的靜首室內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述聲音檢測(cè)裝置采用工業(yè)傳聲器，放 置在運(yùn)動(dòng)件旁邊。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述振動(dòng)檢測(cè)裝置采用加速度傳感器， 設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述電流和紋波記憶功能檢測(cè)裝置采 用電流變送器，與電機(jī)相接。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試臺(tái)，其特征在于，所述霍爾記憶檢測(cè)裝置采用比較電路 和計(jì)數(shù)器，比較器電路將電機(jī)內(nèi)霍爾傳感器發(fā)射的電壓進(jìn)行區(qū)分，便于計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試臺(tái)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)首先通過(guò)加速度傳感器 LC01和電流傳感器對(duì)電動(dòng)座椅靠背在做預(yù)定動(dòng)作時(shí)座椅靠背轉(zhuǎn)軸振動(dòng)和電機(jī)電流信號(hào)進(jìn) 行采集，采集的信號(hào)經(jīng)程控濾波器CM3504進(jìn)行初步信號(hào)濾波，采集的信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波器傳送 到信號(hào)采集卡PCI4472和PCI6221中，應(yīng)用LabVIEW虛擬儀器軟件讀取信號(hào)采集卡的信號(hào) 進(jìn)行進(jìn)一步的濾波和信號(hào)處理，最初得到與系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求相符的處理結(jié)果。
【專利摘要】一種汽車(chē)電動(dòng)座椅靠背綜合性能測(cè)試臺(tái)，由固定被測(cè)件并控制被測(cè)件動(dòng)作的夾持機(jī)架，采集、分析信號(hào)的上位機(jī)和進(jìn)行動(dòng)作控制的電氣機(jī)柜組成，所述被測(cè)件與夾持機(jī)架鉸接，其中，夾持機(jī)架與電氣機(jī)柜通過(guò)IO和通信電纜電連接，電氣機(jī)柜連接上位機(jī)，所述上位機(jī)設(shè)置有顯示器，所述夾持機(jī)架包括有框架，框架兩側(cè)對(duì)應(yīng)固連有固定被測(cè)件的夾緊氣缸，框架上設(shè)置有聲音檢測(cè)裝置，振動(dòng)檢測(cè)裝置，電流和紋波記憶功能檢測(cè)裝置，霍爾記憶檢測(cè)裝置。工業(yè)傳聲器檢測(cè)聲音、加速度傳感器檢測(cè)振動(dòng)、電流變送器檢測(cè)電流和紋波記憶功能，比較電路和計(jì)數(shù)器檢測(cè)霍爾記憶功能。本裝置設(shè)有專門(mén)的靜音室。功能全面且成本相對(duì)較低，具有很好的市場(chǎng)價(jià)值。
【IPC分類】G01M13/00, G01M17/007
【公開(kāi)號(hào)】CN105300676
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510742664
【發(fā)明人】于保軍, 林潔瓊, 盧明明, 姜水紅, 沙樹(shù)靜, 劉亞梅, 孫文生, 林濤, 趙占飛
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月5日