一种汽车钢板弹簧成品质量检测系统

文档序号:1903014 发布日期:2021-11-30 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种汽车钢板弹簧成品质量检测系统 (Automobile leaf spring finished product quality detection system ) 是由 刘春梅 于 2021-09-18 设计创作,主要内容包括:本方案属于汽车零部件测试技术领域,具体涉及一种汽车钢板弹簧成品质量检测系统。包括工作台,所述工作台上设有冲击机构和夹紧机构,所述冲击机构将钢板弹簧的中间部位夹紧;所述夹紧机构包括支柱和锁定杆,还包括设置在工作台上的双活塞杆液压缸,所述双活塞杆液压缸两端设有第一活塞杆,所述第一活塞杆顶端呈球形,所述第一锁定杆和第二锁定杆上设有与第一活塞杆端部相匹配的凹槽。本方案通过设置冲击机构和双向活塞杆液压缸可实现对钢板弹簧垂向载荷和侧向载荷的测量,而且还可对钢板弹簧在垂直方向上进行疲劳强度试验,保证了钢板弹簧安装前质量符合标准规定,保证了产品合格率。(This scheme belongs to automobile parts test technical field, concretely relates to car leaf spring finished product quality detecting system. The device comprises a workbench, wherein an impact mechanism and a clamping mechanism are arranged on the workbench, and the impact mechanism clamps the middle part of a steel plate spring; the clamping mechanism comprises a supporting column and a locking rod and further comprises a double-piston-rod hydraulic cylinder arranged on the workbench, first piston rods are arranged at two ends of the double-piston-rod hydraulic cylinder, the top ends of the first piston rods are spherical, and grooves matched with the end portions of the first piston rods are formed in the first locking rod and the second locking rod. This scheme can realize the measurement to vertical load of leaf spring and side direction load through setting up the impact mechanism and bi-directional piston rod pneumatic cylinder, but also can carry out the fatigue strength test to leaf spring on the vertical direction, has guaranteed that the quality accords with the standard regulation before the leaf spring installation, has guaranteed the product percent of pass.)

一种汽车钢板弹簧成品质量检测系统

技术领域

本方案属于汽车零部件测试技术领域,具体涉及一种汽车钢板弹簧成品质量检测系统。

背景技术

钢板弹簧(LeafSpring)是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件,它是由若干片等宽但不等长(厚度可以相等,也可以不相等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。当钢板弹簧安装在汽车悬架中,所承受的垂直载荷为正向时,各弹簧片都受力变形,有向上拱弯的趋势。这时,车桥和车架便相互靠近。当车桥与车架互相远离时,钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小,有时甚至会反向。汽车钢板弹簧是十分重要的。因此,钢板弹簧在制作时,需要对钢板所能承受的弹性极限进行检测。

申请号为CN202022915097.2的专利公开了一种钢板弹簧用钢板弹性检测装置,包括工作台,所述工作台的底部四周均固定连接有支块,所述支块的底部均固定连接有防滑垫,所述工作台的一侧固定安装有控制面板,所述工作台的顶部正中心处设有夹紧机构,所述工作台的顶部两端均设有冲击机构;

所述夹紧机构包括夹座、螺纹孔、螺纹杆、夹板、转盘、把手,所述工作台的顶部正中心处固定连接有夹座,所述夹座的顶部开凿有螺纹孔,所述夹座的顶部通过螺纹孔螺纹连接有螺纹杆,所述螺纹杆的底部转动连接有夹板,所述螺纹杆的顶部延伸至夹座的上方且固定连接有转盘,所述转盘的顶部一端转动连接有把手。

该方案通过夹紧机构将钢板夹紧,然后通过冲击机构便于工作人员更好的在垂直方向对钢板的两端进行弹性检测,并记录其形变时承受的压力值通。但车辆在实际路况行驶过程中,钢板弹簧通常会受到各种载荷,例如垂向载荷和侧向载荷等。因此,只做垂向载荷的疲劳试验,不能很好考核钢板弹簧的质量。

发明内容

本方案提供一种可以对汽车钢板弹簧进行侧向载荷测试的成品质量检测系统。

为了达到上述目的,本方案提供一种汽车钢板弹簧成品质量检测系统,包括工作台,所述工作台上设有冲击机构和夹紧机构,所述冲击机构将钢板弹簧的中间部位夹紧;

所述夹紧机构包括支柱和锁定杆,所述锁定杆包括直径相同的第一锁定杆和第二锁定杆,所述第一锁定杆的一端设有螺纹,所述第一锁定杆上紧邻螺纹处设有直径比锁定杆大的锁定球,所述第二锁定杆的一端设有与螺纹相匹配的螺纹孔,所述第二锁定杆上紧邻螺纹处设有直径比锁定杆大的锁定球,所述支柱包括第一支柱和第二支柱,所述第一支柱和第二支柱上均设有凹槽,所述凹槽与锁定球转动配合,所述夹紧机构设有两个,两个所述夹紧机构沿机构中心对称设置;

还包括设置在工作台上的双活塞杆液压缸,所述双活塞杆液压缸两端设有第一活塞杆,所述第一活塞杆顶端呈球形,所述第一锁定杆和第二锁定杆上设有与第一活塞杆端部相匹配的凹槽。

本方案的原理:首先将第一锁定杆有螺纹的一端穿进钢板弹簧的卷耳,第二锁定杆有螺纹孔的一端也穿进钢板弹簧的卷耳,然后螺纹孔与螺纹相配合,此时拧紧第一锁定杆和第二锁定杆,使得第一锁定杆和第二锁定杆连接成为一个整体,而锁定杆上的锁定球将卷耳固定在两个锁定球之间,使得钢板弹簧不能左右移动,最后将支柱固定在工作台上,使得钢板弹簧不能左右移动,然后将双活塞杆液压缸两端的第一活塞杆分别与工作台两侧的锁定杆相配合。

通过冲击机构的上下运动,带动钢板弹簧上下动作。由于钢板弹簧的两端固定,所以在夹具的作用下,钢板弹簧的中部反复上下运动,对钢板弹簧在垂直方向上进行疲劳强度试验。位移传感器用来检测钢板弹簧的上下振幅,并检测疲劳试验后钢板弹簧变形量。

垂直方向载荷测试完成后,将伺服液压缸的第二活塞杆恢复至初始位置,然后对钢板弹簧进行侧向载荷测试,首先启动双向活塞杆液压缸,使得双向活塞杆液压缸两端的第二活塞往外伸长设定值,然后工作台两端的锁定杆往外推,进而锁定杆带动卷耳往外推,进而可测量钢板弹簧的侧向载荷。然后将双向活塞杆液压缸的第一活塞杆回缩。

本方案的有益效果:

1、通过设置冲击机构和双向活塞杆液压缸可实现对钢板弹簧垂向载荷和侧向载荷的测量,而且还可对钢板弹簧在垂直方向上进行疲劳强度试验,保证了钢板弹簧安装前质量符合标准规定,保证了产品合格率。

2、通过设置第一锁定杆和第二锁定杆非常巧妙的将卷耳固定在两个锁定球之间,而且支柱通过凹槽与锁定球转动连接,使得双向活塞杆液压缸的第一活塞杆往外移动过程中,锁定杆可相对支柱有一定幅度的旋转,检测时非常方便。

3、通过将双活塞杆液压缸的活塞杆的端部设置成球形,及时锁定杆受到往外的推力时,第一活塞杆与锁定杆的接触位置发生变化时,也依然能够保持第一活塞杆端部与锁定杆接触,进而第一活塞杆可以给与锁定杆往外的推力。

进一步,所述冲击机构包括伺服液压缸和第一位移传感器,所述伺服液压缸上设有第二活塞杆,所述第二活塞杆上设有夹具,所述夹具用于夹紧钢板弹簧的中部,所述第一位移传感器固定安装在伺服液压缸的外侧,所述第一位移传感器的传感头与第二活塞杆连接。伺服液压缸的第二活塞杆上的夹具将钢板弹簧中部夹紧, 通过液压缸驱动第二活塞杆的上下运动,带动钢板弹簧上下动作。由于钢板弹簧的两端固定,所以在夹具的作用下,钢板弹簧的中部反复上下运动,对钢板弹簧在垂直方向上进行疲劳强度试验。第一位移传感器用来检测钢板弹簧的上下振幅,并检测疲劳试验后钢板弹簧变形量。

进一步,所述双活塞杆液压缸设有两个,两个所述双活塞杆液压缸沿钢板弹簧对称设置。两个双活塞杆液压缸可以对钢板弹簧两侧均进行侧向载荷测试。

进一步,所述双活塞杆液压缸为伺服双活塞杆液压缸。伺服双活塞杆液压缸可以测试钢板弹簧侧向的疲劳强度。

进一步,所述伺服双活塞杆液压缸上设有第二位移传感器,所述位移传感器固定安装在伺服双活塞杆液压缸的外侧,所述第二位移传感器的传感头与第一活塞杆连接。第二位移传感器用来检测钢板弹簧的上下振幅,并检测疲劳试验后钢板弹簧变形量。

进一步,还包括伺服液压系统,所述的伺服液压系统通过液压管分别与伺服液压缸和伺服双活塞杆液压缸相通。通过液压系统可控制伺服液压缸和伺服双活塞杆液压缸工作。

进一步,还包括外部计算机,外部计算机通过信号线连接伺服液压系统。计算机控制伺服液压系统,振动频率可以设定,位移量也可以根据试验要求进行设定,方便、简单、准确。

进一步,所述支柱上设有螺栓,所述工作台上设有与螺栓相匹配的滑槽。当钢板弹簧的质量检测完成后,可将螺栓取下,进而将钢板弹簧取下,当需要测量不同长度的钢板弹簧时,将支柱往工作外移或朝工作台内部移动,然后通过螺栓将支柱固定在工作台上。

进一步,所述夹具包括上夹板和下夹板,所述上夹板的四端上分别设有四个螺栓,所述下夹板上设有与四个螺栓相对应的螺纹孔。夹紧钢板弹簧时,先将钢板弹簧放在上夹板和下夹板之间,然后拧紧四个螺栓,使得钢板弹簧被固定在第二活塞杆上。拆卸时,只需要将螺栓拧开,将上夹板和下夹板分离即可,可适应不同厚度的钢板弹簧。

附图说明

图1为本发明实施例1的冲击机构和钢板弹簧的结构示意图。

图2为本发明实施例1的支柱和锁定杆的结构示意图。

图3为本发明实施例1的双活塞杆液压缸的结构示意图。

图4为本发明实施例2中的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明:

说明书附图中的标记包括:工作台1、第一锁定杆2、第二锁定杆3、锁定球4、第一支柱5、第二支柱6、双活塞杆液压缸7、第一活塞杆8、伺服液压缸9、第一位移传感器10、第二活塞杆11、第二位移传感器12、上夹板13、下夹板14、钢板弹簧15、卷耳16、第一伺服液压缸17、第二伺服液压缸18、第三液压缸19、第四液压缸20、图像识别装置21、机架22。

实施例1基本如附图1所示:

一种汽车钢板弹簧成品质量检测系统,包括工作台1,工作台1上设有冲击机构和夹紧机构,冲击机构包括伺服液压缸9和第一位移传感器10,伺服液压缸9上设有第二活塞杆11,第二活塞杆11上设有夹具,夹具包括上夹板13和下夹板14,上夹板13的四端上分别设有四个螺栓,下夹板14上设有与四个螺栓相对应的螺纹孔,然后将钢板弹簧15放在上夹板13和下夹板14之间,然后拧紧四个螺栓,使得钢板弹簧15被固定在第二活塞杆11上。拆卸时,只需要将螺栓拧开,将上夹板13和下夹板14分离即可。

第一位移传感器10固定安装在伺服液压缸9的外侧,第一位移传感器10的传感头与第二活塞杆11连接;通过伺服液压缸9的第二活塞杆11的上下运动,带动钢板弹簧15上下动作。由于钢板弹簧15的两端固定,所以在夹具的作用下,钢板弹簧15的中部反复上下运动,对钢板弹簧15在垂直方向上进行疲劳强度试验。第一位移传感器10用来检测钢板弹簧15的上下振幅,并检测疲劳试验后钢板弹簧15变形量。

如附图2所示:

夹紧机构包括支柱和锁定杆,锁定杆包括直径相同的第一锁定杆2和第二锁定杆3,第一锁定杆2的一端设有螺纹,第一锁定杆2上紧邻螺纹处设有直径比锁定杆大的锁定球4,第二锁定杆3的一端设有与螺纹相匹配的螺纹孔,第二锁定杆3上紧邻螺纹处设有直径比锁定杆大的锁定球4,支柱包括第一支柱5和第二支柱6,第一支柱5和第二支柱6上均设有凹槽,凹槽与锁定球4转动配合,夹紧机构设有两个,两个夹紧机构沿机构中心对称设置。支柱上设有螺栓,工作台1上设有与螺栓相匹配的滑槽。当钢板弹簧15的质量检测完成后,可将螺栓取下,进而将钢板弹簧15取下,当需要测量不同长度的钢板弹簧15时,将支柱往工作外移或朝工作台1内部移动,然后通过螺栓将支柱固定在工作台1上。

第一锁定杆2有螺纹的一端穿进钢板弹簧15的卷耳16,第二锁定杆3有螺纹孔的一端也穿进钢板弹簧15的卷耳16,然后螺纹孔与螺纹相配合,此时拧紧第一锁定杆2和第二锁定杆3,使得第一锁定杆2和第二锁定杆3连接成为一个整体,而锁定杆上的锁定球4将卷耳16固定在两个锁定球4之间,使得钢板弹簧15不能左右移动,最后将支柱固定在工作台1上,使得钢板弹簧15不能左右移动。

如附图3所示:

还包括设置在工作台1上的双活塞杆液压缸7,双活塞杆液压缸7两端设有第一活塞杆8,第一活塞杆8顶端呈球形,第一锁定杆2和第二锁定杆3上设有与第一活塞杆8端部相匹配的凹槽。双活塞杆液压缸7设有两个,两个双活塞杆液压缸7沿钢板弹簧15对称设置。两个双活塞杆液压缸7可以对钢板弹簧15两侧均进行侧向载荷测试。

双活塞杆液压缸7为伺服双活塞杆液压缸7,服双活塞杆液压缸7上设有第二位移传感器12,第二位移传感器12固定安装在伺服双活塞杆液压缸7的外侧,第二位移传感器12的传感头与第一活塞杆8连接。第二位移传感器12用来检测钢板弹簧15的上下振幅,并检测疲劳试验后钢板弹簧15变形量。

包括伺服液压系统,伺服液压系统通过液压管分别与伺服液压缸9和伺服双活塞杆液压缸7相通。通过液压系统可通知伺服液压缸9和伺服双活塞杆液压缸7工作。

还包括外部计算机,外部计算机通过信号线连接伺服液压系统。计算机控制伺服液压系统,振动频率可以设定,位移量也可以根 据试验要求进行设定,方便、简单、准确。

具体操作:

首先选择需要进行检测的钢板弹簧15,然后用伺服液压缸9的第二活塞杆11上的夹具将钢板弹簧15中部夹紧,夹紧钢板弹簧15时,先将钢板弹簧15放在上夹板13和下夹板14之间,然后拧紧四个螺栓,使得钢板弹簧15被固定在第二活塞杆11上。

然后第一锁定杆2有螺纹的一端穿进钢板弹簧15的卷耳16,第二锁定杆3有螺纹孔的一端也穿进钢板弹簧15的卷耳16,然后螺纹孔与螺纹相配合,此时拧紧第一锁定杆2和第二锁定杆3,使得第一锁定杆2和第二锁定杆3连接成为一个整体,而锁定杆上的锁定球4将卷耳16固定在两个锁定球4之间,使得钢板弹簧15不能左右移动,最后将支柱通过螺栓固定在工作台1上,使得钢板弹簧15不能左右移动,然后将伺服双活塞杆液压缸7两端的第一活塞杆8分别与工作台1两侧的锁定杆相配合。

根据检测要求通过计算机对液压缸的振动频率和活塞杆的位移量进行设定,然后通过液压系统控制伺服液压缸9和伺服双活塞杆液压缸7工作。

通过液压系统先控制伺服液压缸9的第二活塞杆11的上下运动,带动钢板弹簧15上下动作。由于钢板弹簧15的两端固定,所以在夹具的作用下,钢板弹簧15的中部反复上下运动,对钢板弹簧15在垂直方向上进行疲劳强度试验。第一位移传感器10用来检测钢板弹簧15的上下振幅,并检测疲劳试验后钢板弹簧15变形量。

垂直方向载荷测试完成后,将伺服液压缸9的第二活塞杆11恢复至初始位置,然后对钢板弹簧15进行侧向载荷测试,首先通过液压系统启动工作台1前侧的双向活塞杆液压缸,工作台1后侧的双向活塞杆液压缸则不启动,使得双向活塞杆液压缸两端的第二活塞往外伸长设定值,然后工作台1两端的锁定杆往外推,进而锁定杆带动卷耳16往外推,进而可测量钢板弹簧15的侧向载荷。双向活塞杆液压缸带动钢板弹簧15来回动作,由于钢板弹簧15的中间固定,所以钢板弹簧15的两端反复来回弯折运动,对钢板弹簧15在侧向上进行疲劳强度试验。第二位移传感器12用来检测钢板弹簧15的侧向振幅,并检测疲劳试验后钢板弹簧15变形量。然后通过液压系统启动工作台1后侧的双向活塞杆液压缸,工作台1前侧的双向活塞杆液压缸不启动,重复上述动作即可。

该系统不仅可以对钢板弹簧15进项垂向和侧向载荷的测试,还可以对钢板弹簧15进行垂向和侧向进行强度疲劳测试。保证了产品安装前质量符合标准规定,保证了产品合格率。

当钢板弹簧15的质量检测完成后,可将支柱上的螺栓取下,进而将第一螺杆和第二螺杆分开,然后钢板弹簧15取下,当需要测量不同长度的钢板弹簧15时,将支柱往工作外移或朝工作台1内部移动,然后通过螺栓将支柱固定在工作台1上。

然后将上夹板13和下夹板14上的螺栓拧开,将上夹板13和下夹板14分离即可。该夹具也可适应不同厚度的钢板弹簧15。

实施例2:

本实施例与实施例1不同之处在于,如附图4所示:

还包括机架22,工作台设在机架22上,伺服液压缸包括第一伺服液压缸17和第二伺服液压缸18,机架22底端安装有第三液压缸19和第四液压缸20,第三液压缸19和第四液压缸20的活塞杆与工作台1相铰接,第一伺服液压缸17和第三液压缸19对应设置,第二伺服液压缸18和第四液压缸19相对应设置。

机架22上还设有图像识别装置21,图像识别装置21用于检测钢板弹簧的形变情况;

具体操作:

首先,第一伺服液压缸17和第二伺服液压缸18的上夹板13和下夹板14分别夹住一块钢板弹簧15,然后拧紧四个螺栓,使得两块钢板弹簧15(成对)分别被固定在第一伺服液压缸17和第二伺服液压缸18的第二活塞杆11上。然后分别通过夹紧机构将两块钢板弹簧15(成对)固定。

然后,升高第三液压缸19或第四液压缸20,进而驱动工作台1一侧升高,进而使得工作台1呈现倾斜状态,即两块钢板弹簧15同时朝一侧倾斜,然后,启动第一伺服液压缸17和第二伺服液压缸18的活塞杆向下移动,施加给两块钢板弹簧15特殊负载,尽可能的模拟现实使用环境中,车辆在因路面或者转弯时,负载发生变化后,两块钢板弹簧15(成对)的形态变化,然后通过图像识别装置21对钢板弹簧15进行检测是否变形,进而判断钢板弹簧15的抗侧倾性能是否符合要求。

本实施例的有益效果:本系统不仅可以对钢板弹簧15垂向和侧向的疲劳强度进行检测,还可以测量钢板弹簧15的抗侧倾性能,因为钢板弹簧15的抗侧倾性能对于汽车来说尤为重要。在汽车转弯时,受到离心力的作用,车身在侧向加速下会发生侧倾,不但易造成翻车等事故,而且降低了车内人员的舒适性和汽车的操纵性,间接降低了安全系数。本系统在钢板弹簧15垂向和侧向的疲劳强度都符合要求的基础上,模拟了汽车在现实使用环境中因路面或转弯时,负载发生变化后,两块钢板弹簧15(成对)的形态变化,与对单一钢板弹簧15进行检测相比,本系统可对钢板弹簧15的疲劳强度和抗侧倾性能同时进行检测,检测性能更加全面,此外通过图像识别装置21对钢板弹簧15的变形情况进行检测,精准度高,检测质量好。进而汽车在实际使用中,提高了安全系数,不容易造成翻车的情况,减少了车祸事故等情况的发生。

而且不用额外设置专门的钢板弹簧15抗侧倾性能检测机构,节约了成本,提高了工作效率,适用性广,值得推广。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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