一種汽車座椅水平驅(qū)動器自動夾裝故障檢測機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車座椅水平驅(qū)動器自動夾裝故障檢測機(jī)構(gòu)?,F(xiàn)有汽車座椅水平驅(qū)動器檢測技術(shù)有待改進(jìn)。本發(fā)明包括機(jī)構(gòu)底板、電機(jī)安裝支架、第一滑塊、線性滑動導(dǎo)軌、限位傳感器、傳動橫板、驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)軸套支架、HDM齒輪箱自動夾裝裝置、HDM絲杠自動夾裝裝置和大頭絲杠支座;HDM齒輪箱自動夾裝裝置包括夾裝安裝底板、夾裝電機(jī)、線性滑軌、HDM齒輪箱夾具、連接板、第二滑塊、安裝底座、絲杠、彈簧支座、緩沖彈簧和法蘭;HDM絲杠自動夾裝裝置包括汽缸、汽缸桿、小頭絲杠支座壓板、小頭絲杠支座和小頭絲杠支座頂板。本發(fā)明對操作人員技術(shù)要求低,通過振動夾具放大故障信號,保證檢測質(zhì)量,且不會對HDM機(jī)構(gòu)造成損壞。
【專利說明】
一種汽車座椅水平驅(qū)動器自動夾裝故障檢測機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種自動夾裝故障檢測裝置,特別涉及汽車座椅 水平驅(qū)動器的自動夾裝故障檢測機(jī)構(gòu)。 技術(shù)背景
[0002] 汽車座椅水平驅(qū)動器(HDM,horizontal drive mechanism)是一種將驅(qū)動電機(jī)的 回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為汽車座椅滑軌線性運(yùn)動從而實現(xiàn)座椅位置前后調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)。由于其零件加 工、裝配誤差、齒面上有磕碰或毛刺等原因,導(dǎo)致少部分產(chǎn)品在汽車座椅運(yùn)行過程中產(chǎn)生異 常打點(diǎn)噪聲,一旦被安裝在滑軌上之后,HDM受系統(tǒng)的影響,敲擊信號得到放大,即使在較嘈 雜的環(huán)境中調(diào)節(jié)座椅時都能清晰地聽到,且由于制造誤差HDM的尺寸有一定的尺寸誤差不 利于故障檢測。由于座椅是汽車中最重要的安全部件之一,不允許單獨(dú)更換滑軌,一旦有質(zhì) 量問題,必須更換整椅。因此,這類缺陷產(chǎn)生的后果將給供應(yīng)商帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和信譽(yù)的損 失。大多數(shù)的汽車零部件生產(chǎn)廠商都用人工聽聲方法來判斷是否存在敲擊聲。由于制造廠 家和中間商乃至終端客戶,對噪音都采取主觀檢測,沒有一致性的工程上標(biāo)準(zhǔn),因此導(dǎo)致很 多合格產(chǎn)品被誤判不良。人工判別方法因為人為主觀判斷產(chǎn)品質(zhì)量不僅使產(chǎn)品的成本增 加,而且增加了產(chǎn)品的誤判和誤收的概率,無法適應(yīng)汽車座椅水平驅(qū)動器的快速檢測,非常 不利于汽車座椅水平驅(qū)動器的質(zhì)量檢測。
[0003] 為此設(shè)計出一種既要滿足各環(huán)節(jié)人員對于汽車座椅水平驅(qū)動器質(zhì)量檢測的要求, 簡化技術(shù)要求,降低成本,又要能操作靈活,使用方便,且不會對HDM本身產(chǎn)生損壞的檢測裝 置非常重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有檢測方法與技術(shù)的不足,提供一種機(jī)構(gòu)簡單、適用于HDM快 速夾裝拆卸的故障檢測機(jī)構(gòu),操作方便,能快速、可靠地檢測HDM,對HDM不產(chǎn)生損壞。
[0005] 本發(fā)明具體解決其技術(shù)問題所采取的解決方案是:
[0006] 本發(fā)明包括機(jī)構(gòu)底板、電機(jī)安裝支架、第一滑塊、線性滑動導(dǎo)軌、限位傳感器、傳動 橫板、驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)軸套支架、HDM齒輪箱自動夾裝裝置、HDM絲杠自動夾裝裝置和大頭絲 杠支座。兩根線性滑動導(dǎo)軌平行固定在機(jī)構(gòu)底板上,每根線性滑動導(dǎo)軌均與第一滑塊構(gòu)成 滑動副;每根線性滑動導(dǎo)軌兩端均設(shè)有限位傳感器;所述傳動橫板的兩端與兩根線性滑動 導(dǎo)軌上的第一滑塊固定;電機(jī)安裝支架固定在傳動橫板上;驅(qū)動電機(jī)固定在電機(jī)安裝支架 上,驅(qū)動電機(jī)的輸出軸通過軸套支承在電機(jī)軸套支架上,電機(jī)軸套支架固定在傳動橫板上; 所述的HDM齒輪箱自動夾裝裝置包括夾裝安裝底板、夾裝電機(jī)、線性滑軌、HDM齒輪箱夾具、 連接板、第二滑塊、安裝底座、絲杠、彈簧支座、緩沖彈簧和法蘭。夾裝安裝底板固定在傳動 橫板上;兩根線性滑軌平行固定在夾裝安裝底板上;每根線性滑軌兩端與兩塊第二滑塊構(gòu) 成滑動副;HDM齒輪箱夾具呈L形;兩個HDM齒輪箱夾具的水平臂與其中一根線性滑軌上的兩 塊第二滑塊分別固定,另一根線性滑軌上的兩塊第二滑塊均固定有安裝底座;HDM齒輪箱夾 具頂部設(shè)有振動傳感器;每個安裝底座與對應(yīng)端HDM齒輪箱夾具的豎直臂通過連接板連接; 兩個安裝底座的內(nèi)端均固定彈簧支座;兩個彈簧支座上均套置緩沖彈簧,且其中一個彈簧 支座內(nèi)端面固定壓力傳感器;兩個HDM齒輪箱夾具關(guān)于驅(qū)動電機(jī)輸出軸的中心軸線對中,兩 個彈簧支座關(guān)于驅(qū)動電機(jī)輸出軸的中心軸線對中;兩塊連接板中部均固定法蘭;兩個法蘭 均與絲杠構(gòu)成螺旋副,且兩個法蘭的螺紋旋向相反;夾裝電機(jī)驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動。
[0007]設(shè)計HDM齒輪箱夾具,使得HDM齒輪箱夾具的固有頻率達(dá)到HDM齒輪箱的故障信號 頻率的0.5至1.4,對所采集故障信號起放大作用,即使HDM齒輪箱的故障信號傳遞率T達(dá)到 最大值。HDM齒輪箱的故障信號傳遞率T計算如下:
[0009]式中,f為故障信號的頻率,Q為阻尼比,HDM齒輪箱夾具的固有頻率為:
[0011 ]式中,k為HDM齒輪箱夾具的當(dāng)量彈性系數(shù),Μ為HDM齒輪箱夾具的等效質(zhì)量;t為HDM 齒輪箱夾具的豎直臂厚度,1為HDM齒輪箱夾具的豎直臂高度,E和P分別HDM齒輪箱夾具的楊 氏模量和材料密度。
[0012] 所述的HDM絲杠自動夾裝裝置包括汽缸、汽缸桿、小頭絲杠支座壓板、小頭絲杠支 座和小頭絲杠支座頂板。所述的汽缸固定在機(jī)構(gòu)底板上;汽缸的汽缸桿與小頭絲杠支座固 定;兩塊小頭絲杠支座壓板與小頭絲杠支座兩側(cè)構(gòu)成滑動副,且均固定在機(jī)構(gòu)底板上;小頭 絲杠支座頂板固定在機(jī)構(gòu)底板上,對小頭絲杠支座起軸向限位作用。大頭絲杠支座固定在 機(jī)構(gòu)底板上,且與小頭絲杠支座同軸。
[0013] 所述的驅(qū)動電機(jī)、夾裝電機(jī)和汽缸均由控制系統(tǒng)控制,限位傳感器、振動傳感器和 壓力傳感器將檢測到的信號傳給控制系統(tǒng)。
[0014] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)能簡單、緊湊,制造和操作方便、可靠,對操作人員技術(shù)要求低,且通過 振動夾具對故障信號進(jìn)行了放大,便于故障信號測量,保證檢測質(zhì)量的同時不會對HDM機(jī)構(gòu) 造成損壞。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)立體圖;
[0016] 圖2是本發(fā)明的俯視圖;
[0017]圖3是本發(fā)明中HDM齒輪箱自動夾裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018] 圖4是本發(fā)明中HDM絲杠自動夾裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0020] 如圖1、圖2、圖3和圖4所示,一種汽車座椅水平驅(qū)動器自動夾裝故障檢測機(jī)構(gòu),包 括機(jī)構(gòu)底板1、電機(jī)安裝支架2、第一滑塊3、線性滑動導(dǎo)軌4、限位傳感器5、傳動橫板6、驅(qū)動 電機(jī)、電機(jī)軸套支架7、HDM齒輪箱自動夾裝裝置8、HDM絲杠自動夾裝裝置9和大頭絲杠支座 11。兩根線性滑動導(dǎo)軌4平行固定在機(jī)構(gòu)底板1上,每根線性滑動導(dǎo)軌4均與第一滑塊3構(gòu)成 滑動副;每根線性滑動導(dǎo)軌4兩端均設(shè)有限位傳感器5;傳動橫板6的兩端與兩根線性滑動導(dǎo) 軌4上的第一滑塊3固定;電機(jī)安裝支架2固定在傳動橫板6上;驅(qū)動電機(jī)固定在電機(jī)安裝支 架2上,驅(qū)動電機(jī)的輸出軸通過軸套支承在電機(jī)軸套支架7上,電機(jī)軸套支架7固定在傳動橫 板6上;HDM齒輪箱自動夾裝裝置8包括夾裝安裝底板81、夾裝電機(jī)82、線性滑軌83、HDM齒輪 箱夾具84、連接板85、第二滑塊86、安裝底座87、絲杠88、彈簧支座89、緩沖彈簧810和法蘭 811。夾裝安裝底板81固定在傳動橫板6上;兩根線性滑軌83平行固定在夾裝安裝底板81上; 每根線性滑軌83兩端與兩塊第二滑塊86構(gòu)成滑動副;HDM齒輪箱夾具84呈L形;兩個HDM齒輪 箱夾具84的水平臂與其中一根線性滑軌83上的兩塊第二滑塊86分別固定,另一根線性滑軌 83上的兩塊第二滑塊86均固定有安裝底座87; HDM齒輪箱夾具84頂部設(shè)有振動傳感器;每個 安裝底座87與對應(yīng)端HDM齒輪箱夾具84的豎直臂通過連接板85連接;兩個安裝底座87的內(nèi) 端均固定彈簧支座89;兩個彈簧支座89上均套置緩沖彈簧810,且其中一個彈簧支座89內(nèi)端 面固定壓力傳感器;兩個HDM齒輪箱夾具84關(guān)于驅(qū)動電機(jī)輸出軸的中心軸線對中,兩個彈簧 支座89關(guān)于驅(qū)動電機(jī)輸出軸的中心軸線對中;兩塊連接板85中部均固定法蘭811;兩個法蘭 811均與絲杠88構(gòu)成螺旋副,且兩個法蘭811的螺紋旋向相反;夾裝電機(jī)82驅(qū)動絲杠88轉(zhuǎn)動。
[0021] HDM齒輪箱夾具84根據(jù)隨機(jī)振動原理、HDM齒輪箱尺寸以及齒輪箱故障頻率設(shè)計, 使得HDM齒輪箱夾具84的固有頻率達(dá)到HDM齒輪箱的故障信號頻率的0.5至1.4,對所采集故 障信號起放大作用,即使HDM齒輪箱的故障信號傳遞率T達(dá)到最大值。HDM齒輪箱的故障信號 傳遞率T計算如下:
[0023]式中,f為故障信號的頻率,Q為阻尼比,HDM齒輪箱夾具84的固有頻率為:
[0025]式中,k為HDM齒輪箱夾具84的當(dāng)量彈性系數(shù),Μ為HDM齒輪箱夾具84的等效質(zhì)量;t 為HDM齒輪箱夾具84的豎直臂厚度,1為HDM齒輪箱夾具84的豎直臂高度,E和P分別HDM齒輪 箱夾具84的楊氏模量和材料密度。
[0026] HDM絲杠自動夾裝裝置9包括汽缸91、汽缸桿92、小頭絲杠支座壓板93、小頭絲杠支 座94和小頭絲杠支座頂板95。汽缸91固定在機(jī)構(gòu)底板1上;汽缸91的汽缸桿92與小頭絲杠支 座94固定;兩塊小頭絲杠支座壓板93與小頭絲杠支座94兩側(cè)構(gòu)成滑動副,且均固定在機(jī)構(gòu) 底板1上;小頭絲杠支座頂板95固定在機(jī)構(gòu)底板1上,對小頭絲杠支座94起軸向限位作用。大 頭絲杠支座11固定在機(jī)構(gòu)底板1上,且與小頭絲杠支座94同軸。
[0027]驅(qū)動電機(jī)、夾裝電機(jī)82和汽缸91均由控制系統(tǒng)控制,限位傳感器5、振動傳感器和 壓力傳感器將檢測到的信號傳給控制系統(tǒng)。
[0028]該汽車座椅水平驅(qū)動器自動夾裝故障檢測機(jī)構(gòu)的工作原理:
[0029]對HDM進(jìn)行質(zhì)量檢測時,首先HDM齒輪箱10置于HDM齒輪箱夾具84之間,并與驅(qū)動電 機(jī)的輸出軸連接;松開小頭絲杠支座94頂部螺栓,汽缸桿92帶動小頭絲杠支座94向后移動, 將絲杠小頭與小頭絲杠支座94安裝孔對心,絲杠大頭與大頭支座95安裝孔對心,擰緊大頭 絲杠支座11頂部螺栓,汽缸桿92帶動小頭絲杠支座94向前移動至小頭絲杠支座頂板95,擰 緊小頭絲杠支座94頂部螺栓,完成絲杠夾裝。然后,夾裝電機(jī)82正轉(zhuǎn),驅(qū)動絲杠88帶動法蘭 811,從而通過連接板85帶動HDM齒輪箱夾具84和安裝底座87對HDM齒輪箱進(jìn)行夾緊,當(dāng)壓力 傳感器的壓力達(dá)到5N時自動關(guān)閉夾裝電機(jī)82,完成自動夾緊。最后驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動HDM齒 輪箱10帶動傳動橫板6及其上的零件正向運(yùn)動,HDM齒輪箱夾具84上的振動傳感器進(jìn)行HDM 齒輪箱10正轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采集;當(dāng)傳動橫板6抵達(dá)限位傳感器時,驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動HDM齒輪箱帶 動傳動橫板及其上零件反向運(yùn)動,HDM齒輪箱夾具84上的振動傳感器進(jìn)行反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采集;當(dāng) 傳動橫板6抵達(dá)限位傳感器時驅(qū)動電機(jī)停止,完成HDM故障檢測數(shù)據(jù)采集。松開HDM齒輪箱, 松開HDM絲杠,取下HDM,等待下次檢測。
【主權(quán)項】
1. 一種汽車座椅水平驅(qū)動器自動夾裝故障檢測機(jī)構(gòu),包括機(jī)構(gòu)底板、電機(jī)安裝支架、第 一滑塊、線性滑動導(dǎo)軌、限位傳感器、傳動橫板、驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)軸套支架、HDM齒輪箱自動夾 裝裝置、HDM絲杠自動夾裝裝置和大頭絲杠支座,其特征在于:兩根線性滑動導(dǎo)軌平行固定 在機(jī)構(gòu)底板上,每根線性滑動導(dǎo)軌均與第一滑塊構(gòu)成滑動副;每根線性滑動導(dǎo)軌兩端均設(shè) 有限位傳感器;所述傳動橫板的兩端與兩根線性滑動導(dǎo)軌上的第一滑塊固定;電機(jī)安裝支 架固定在傳動橫板上;驅(qū)動電機(jī)固定在電機(jī)安裝支架上,驅(qū)動電機(jī)的輸出軸通過軸套支承 在電機(jī)軸套支架上,電機(jī)軸套支架固定在傳動橫板上;所述的HDM齒輪箱自動夾裝裝置包括 夾裝安裝底板、夾裝電機(jī)、線性滑軌、HDM齒輪箱夾具、連接板、第二滑塊、安裝底座、絲杠、彈 簧支座、緩沖彈簧和法蘭;夾裝安裝底板固定在傳動橫板上;兩根線性滑軌平行固定在夾裝 安裝底板上;每根線性滑軌兩端與兩塊第二滑塊構(gòu)成滑動副;HDM齒輪箱夾具呈L形;兩個 HDM齒輪箱夾具的水平臂與其中一根線性滑軌上的兩塊第二滑塊分別固定,另一根線性滑 軌上的兩塊第二滑塊均固定有安裝底座;HDM齒輪箱夾具頂部設(shè)有振動傳感器;每個安裝底 座與對應(yīng)端HDM齒輪箱夾具的豎直臂通過連接板連接;兩個安裝底座的內(nèi)端均固定彈簧支 座;兩個彈簧支座上均套置緩沖彈簧,且其中一個彈簧支座內(nèi)端面固定壓力傳感器;兩個 HDM齒輪箱夾具關(guān)于驅(qū)動電機(jī)輸出軸的中心軸線對中,兩個彈簧支座關(guān)于驅(qū)動電機(jī)輸出軸 的中心軸線對中;兩塊連接板中部均固定法蘭;兩個法蘭均與絲杠構(gòu)成螺旋副,且兩個法蘭 的螺紋旋向相反;夾裝電機(jī)驅(qū)動絲杜轉(zhuǎn)動; 設(shè)計HDM齒輪箱夾具,使得HDM齒輪箱夾具的固有頻率達(dá)到HDM齒輪箱的故障信號頻率 的0.5至1.4,對所采集故障信號起放大作用,即使HDM齒輪箱的故障信號傳遞率T達(dá)到最大 值;HDM齒輪箱的故障信號傳遞率T計算如下:式中,f為故障信號的頗鑾為陽尼比,HDM齒輪箱賽縣的固有頻率為:式中,k為HDM齒輪箱夾具的當(dāng)量彈性系數(shù),Μ為HDM齒輪箱夾具的等效質(zhì)量;t為HDM齒輪 箱夾具的豎直臂厚度,1為HDM齒輪箱夾具的豎直臂高度,E和P分別HDM齒輪箱夾具的楊氏模 量和材料密度; 所述的HDM絲杠自動夾裝裝置包括汽缸、汽缸桿、小頭絲杠支座壓板、小頭絲杠支座和 小頭絲杠支座頂板;所述的汽缸固定在機(jī)構(gòu)底板上;汽缸的汽缸桿與小頭絲杠支座固定;兩 塊小頭絲杠支座壓板與小頭絲杠支座兩側(cè)構(gòu)成滑動副,且均固定在機(jī)構(gòu)底板上;小頭絲杠 支座頂板固定在機(jī)構(gòu)底板上,對小頭絲杜支座起軸向限位作用;大頭絲杜支座固定在機(jī)構(gòu) 底板上,且與小頭絲杠支座同軸。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車座椅水平驅(qū)動器自動夾裝故障檢測機(jī)構(gòu),其特征在 于:所述的驅(qū)動電機(jī)、夾裝電機(jī)和汽缸均由控制系統(tǒng)控制,限位傳感器、振動傳感器和壓力 傳感器將檢測到的信號傳給控制系統(tǒng)。
【文檔編號】G01M17/007GK105865807SQ201610379836
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】葉紅仙, 鄭宏軍
【申請人】杭州電子科技大學(xué)