CN104075894B - 一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置及方法，包括基座，基座上设有控制器、光栅适配器、伺服电机驱动器、步进电机、丝杆座、滚珠丝杆、推杆、光栅尺、推力传感器和电磁表座，采用步进电机驱动滚珠丝杆带动测量推杆推动汽车侧滑试验台两侧的侧滑板并同步移动，光栅尺采集侧滑板的位移反馈给伺服***，控制器对步进电机进行微调，形成全闭环***，达到位移的精确定位，滚珠丝杆的采用，减少了丝杆行程的误差，提高了检测工作效率和检测精度，将光学尺转接器与上位机连接，实现了对检测数据的自动采集、储存及打印，未来具有良好的应用前景。

Description

一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置及方法，属于汽车检测技术领域。

背景技术

汽车侧滑试验台是用于检测汽车前轮(转向轮)前束与外倾角的配合是否合适的检验设备，由主机和两块平行的侧滑板组成，侧滑板可以自由的左右移动，检验时，侧滑板分别向左右移动，根据侧滑板的位移量和移动阻尼大小，来判断被验汽车的安全性能是否符合汽车检测标准的要求。目前，用于汽车侧滑试验台的检定方法，用手旋转螺杆或直接使用弹簧拉力计驱动侧滑板，侧滑板的位移量用百分表测量，人工旋转螺杆或直接使用弹簧拉力计驱动侧滑板，容易产生行程误差且难以精确定位，用百分表读数存在估读误差，手工记录数据也可能出现差错，人工检测不仅效率低、精度不高，而且侧滑板位移量和移动阻尼检测结果的可靠性也难以保证。

发明内容

本发明的目的是为改变现有的汽车侧滑试验台检定方法，即以手动旋转测量螺杆或使用弹簧拉力计驱动侧滑板，以百分表、弹簧拉力计作为标准器，手动操作、肉眼读数的检定工作模式。本发明是用于汽车侧滑试验台的自动检定装置，采用步进电机驱动滚珠丝杆，带动测量推杆推动汽车侧滑试验台两块侧滑板并同步移动，由光栅尺采集侧滑板的位移并反馈给伺服***，控制器对步进电机进行微调，形成全闭环***，滚珠丝杆、导轨的使用，一方面减少了丝杆行程误差，另一方面提高了检定装置的测量稳定性，将光学尺转接器与上位机连接，实施数据的采集、储存和自动打印，提高了工作效率，未来具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置，其特征在于：包括基座，所述基座上设有控制器、光栅适配器、伺服电机驱动器、步进电机、丝杆座、滚珠丝杆、推杆、光栅尺、推力传感器和电磁表座，所述光栅尺安装在推杆的一侧，并通过光栅适配器与控制器相连接，所述控制器与伺服电机驱动器相连接，驱动步进电机，所述步进电机固定于基座，与丝杆座相连接，所述滚珠丝杆套接在丝杆座上，所述推杆安装在丝杆座上，并与滚珠丝杆相平行，所述丝杆座安装在位于基座上的导轨上，所述推力传感器安装在与推杆连接件上和控制器连接，所述电磁表座位于推杆的正前方，通过电磁力吸附在汽车侧滑试验台的侧滑板上，所述控制器起动步进电机带动推杆，推动汽车侧滑试验台侧滑板移动。

前述的一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置，其特征在于：还包括与控制器相连接的液晶显示器和上位机，所述液晶显示器用于显示推杆的位移量和推力值；所述上位机用于自动采集、储存检测数据，并打印原始记录。

前述的一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置，其特征在于：还包括与控制器相连接的有线编程控制器，所述有线编程控制器用于控制推杆实现点动微调。

前述的一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置，其特征在于：所述基座前端设有用于卡接固定的卡板。

基于上述的一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置，其检定方法、特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），将主机和副机两检定装置，分别设置在汽车侧滑试验台两侧滑板外侧边缘处，并将电磁表座吸附在对应侧的侧滑板边缘处；

步骤（2），控制器发出位移指令给伺服电机驱动器，驱动步进电机旋转，带动滚珠丝杆转动；

步骤（３），滚珠丝杆转动，由连接件带动推杆前移，推动对应侧的侧滑板移动；

步骤（４），光栅尺采集侧滑板移动的位移量，并通过光栅适配器将位移量反馈给控制器；

步骤（５），控制器根据反馈的位移量，发出调节指令给伺服电机驱动器，微调步进电机旋转的速度，重复步骤（3）-步骤（4），形成位移闭环控制***，直到位移量满足检定要求；

步骤（6），推杆后端的推力传感器同步采集推力，发送给控制器，实时显示在液晶显示器上；

步骤（7）控制器将位移量、推力实时发送给上位机，用于存储和实时打印。

前述的用于汽车侧滑试验台的自动检定装置检定方法，其特征在于：步骤（2），控制器发出位移指令给伺服电机驱动器是通过有线编程控制器控制控制器发出位移指令。

本发明的有益效果是：本发明的用于汽车侧滑试验台的自动检定装置及方法，采用步进电机驱动滚珠丝杆，带动推杆，推动汽车侧滑试验台两侧侧滑板同步移动，光栅尺采集侧滑板的位移反馈给伺服***，控制***对步进电机进行微调，形成全闭环***，滚珠丝杆、导轨的使用，一方面减少了丝杆行程误差，另一方面提高了检定装置的测量稳定性，将光学尺转接器与上位机连接，实施对数据的采集、储存和自动打印，提高了工作效率，未来具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明用于汽车侧滑试验台的自动检定装置的结构示意图。

图2是发明用于汽车侧滑试验台的自动检定装置的信号流向图。

附图中标记的含义如下：

1：基座；2：控制器；3：光栅适配器；4：伺服电机驱动器；5：滚珠丝杆；6：丝杆座；7：推杆；8：光栅尺；9：推力传感器；10：电磁表座；11：步进电机；12：有线编程控制器；13：卡板。

具体实施方式

下面将结合说明书并附图，对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的用于汽车侧滑试验台的自动检定装置，包括基座1，基座1上设有控制器2、光栅适配器3、伺服电机驱动器4、步进电机11、丝杆座6、滚珠丝杆5、推杆7、光栅尺8、推力传感器9和电磁表座10，光栅尺8安装在推杆7的一侧，并通过光栅适配器3与控制器2相连接，光栅尺8采集侧滑板的位移量给控制器2，控制器2通过伺服电机驱动器4与步进电机11相连接，步进电机11固定于基座，通过滚珠丝杆5与丝杆座6相连接，滚珠丝杆5套接在丝杆座6上，推杆7安装在丝杆座6上，并与滚珠丝杆5相平行，丝杆座6安装在位于基座1上的导轨上，推杆7后端还设有推力传感器9，推力传感器9与控制器2相连接，反馈推力给控制器2，电磁表座10位于推杆7的正前方，通过电磁力吸附汽车侧滑试验台的侧滑板上，控制器2通过步进电机11带动推杆7推动汽车侧滑试验台的侧滑板移动。

还包括与控制器2相连接的液晶显示器和上位机，所述液晶显示器用于显示推杆7的位移量和推力值，所述上位机用于自动采集、储存检测数据，并打印原始记录。

还包括与控制器2相连接的有线编程控制器12，有线编程控制器12用于控制推杆7实现点动微调，给控制器2输出位移指令，

所述基座1前端设有用于固定装置的卡板13，卡板13镶嵌在汽车侧滑试验台侧滑板的沟槽内，通过卡板13卡接，固定效果好。

基于上述的用于汽车侧滑试验台的自动检定装置及检定方法，如图2所示的自动检定装置的信号流向图，包括以下步骤，

步骤（1），将主机和副机两检定装置，分别设置在汽车侧滑试验台两侧板外侧边缘处，并将电磁表座10吸附在对应侧的侧滑板边缘处；

步骤（2），控制器2发出位移指令给伺服电机驱动器4，通过有线编程控制器12向控制器2发出位移指令，驱动步进电机11旋转，带动滚珠丝杆5转动；

步骤（３），滚珠丝杆5转动，带动丝杆座6在基座1上的导轨上前移，带动推杆7前移，推动对应侧的侧滑板移动；

步骤（４），光栅尺8采集侧滑板移动的位移量，并通过光栅适配器3将位移量反馈给控制器2；

步骤（５），控制器2根据反馈的位移量，发出调节指令给伺服电机驱动器4，微调步进电机11旋转的速度，重复步骤（3）-步骤（4），形成位移的全闭环***，直到位移量满足检定要求，有效解决了行程误差；

步骤（6），推杆7后端的推力传感器9同步采集推力，发送给控制器2，推力值实时显示在液晶显示器上；

步骤（7）控制器2将位移量、推力值实时发送给上位机，用于存储和实时打印。

例如，当前汽车侧滑试验台的检定规程，规定3m/km、5m/km、7m/km为侧滑试验台的三个受检点，对于1m长的侧滑板，相当于侧滑板移动了3mm、5mm、7mm，通过有线编程控制器12控制推杆的移动，从而驱动侧滑板自动移动至各受检点，显示器即时显示侧滑板各受检点的位移量和推力值，由电脑软件完成数据采集、存储，上位机对记录实施打印。

综上所述，本发明的用于汽车侧滑试验台的自动检定装置及方法，采用步进电机驱动滚珠丝杆带动推杆，推动汽车侧滑试验台两侧的侧滑板同步移动，光栅尺采集侧滑板的位移量反馈给伺服***，控制***对步进电机进行微调，形成位移全闭环***，滚珠丝杆、导轨的使用，一方面减少了丝杆行程误差，另一方面提高了检定装置的测量稳定性，将光学尺转接器与上位机连接，实施对数据的采集、储存和自动打印，提高了工作效率和检测精度，未来具有良好的应用前景。

以上叙述和图示，描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置，其特征在于：包括基座（1），所述基座（1）上设有控制器（2）、光栅适配器（3）、伺服电机驱动器（4）、步进电机（11）、丝杆座（6）、滚珠丝杆（5）、推杆（7）、光栅尺（8）和电磁表座（10），所述光栅尺（8）安装在推杆（7）的一侧，并通过光栅适配器（3）与控制器（2）相连接，所述控制器（2）通过伺服电机驱动器（4）与步进电机（11）相连接，所述步进电机（11）通过滚珠丝杆（5）与丝杆座（6）相连接，所述滚珠丝杆（5）套接在丝杆座（6）上，所述推杆（7）安装在丝杆座（6）上，并与滚珠丝杆（5）相平行，所述丝杆座（6）安装在位于基座（1）上的导轨上，所述推杆（7）后端还设有推力传感器（9），所述推力传感器（9）与控制器（2）相连接，所述电磁表座（10）位于推杆（7）的正前方，通过电磁力吸附汽车侧滑试验台的侧滑板，所述控制器（2）通过步进电机（11）带动推杆（7）推动汽车侧滑试验台的侧滑板移动，还包括与控制器（2）相连接的液晶显示器和上位机，所述液晶显示器用于显示推杆（7）的位移量和推力值；所述上位机用于自动采集、储存检测数据，并打印原始记录，还包括与控制器（2）相连接的有线编程控制器（12），所述有线编程控制器（12）用于控制推杆（7）实现点动微调，所述基座（1）前端设有用于卡接固定的卡板（13）。

2.基于权利要求1所述的一种用于汽车侧滑试验台的自动检定装置的检定方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），将主机和副机两检定装置，分别设置在汽车侧滑试验台两侧滑板外侧边缘处，并将电磁表座（10）吸附在对应侧的侧滑板边缘处；

步骤（2），控制器（2）发出位移指令给伺服电机驱动器（4），驱动步进电机（11）旋转，带动滚珠丝杆（5）转动；

步骤（3），滚珠丝杆（5）转动，带动推杆（7）前移，推动对应侧的侧滑板移动；

步骤（4），光栅尺（8）采集侧滑板移动的位移量，并通过光栅适配器（3）将位移量反馈给控制器（2）；

步骤（5），控制器（2）根据反馈的位移量，发出调节指令给伺服电机驱动器（4），微调步进电机（11）旋转的速度，重复步骤（3）-步骤（4），形成位移的全闭环***，直到位移量满足检定要求；

步骤（6），推杆（7）后端的推力传感器（9）同步采集推力，发送给控制器（2），位移量、推力实时显示在液晶显示器上；

步骤（7），控制器（2）将位移量和推力值实时发送给上位机，用于存储和实时打印。

3.根据权利要求2所述的用于汽车侧滑试验台的自动检定装置的检定方法，其特征在于：步骤（2），控制器（2）发出位移指令给伺服电机驱动器（4）是通过有线编程控制器（12）控制控制器（2）发出位移指令。