CN104266785B - 踏板力检测仪 - Google Patents

Abstract

一种踏板力检测仪，包括外壳、传动装置和检测机构，传动装置设置在外壳内，检测机构设置在外壳的前端，并与传动装置连接；所述传动装置包括主框架、滑动副轴、滑动主轴和滑移机构，滑移机构安装在主框架上，滑动副轴和滑动主轴均连接在滑移机构上；所述检测机构包括前端座、前端顶板、力传感器和微动开关，前端座与滑动主轴和滑动副轴连接，前端顶板安装在前端座上，前端顶板与前端座之间设置有弹簧，前端座内安装有力传感器、浮动轴和微动开关，浮动轴与前端顶板连接。该检测仪通过力传感器将施加在车辆制动***踏板上的力、产生的位移、时间等参数进行实时采集，反映车辆制动***的安全质量性能，测量数据精确，操作简便。

Description

踏板力检测仪

技术领域

本发明涉及一种用于汽车制动***的密封性和加注质量检测的仪器，属于制动踏板力的检测技术领域。

背景技术

汽车制动力的评价和测量是机动车辆安全性能检测的重要组成部分。汽车制造过程中制动***普遍采用抽真空压力加注的工艺，但对于制动***的密封性与加液质量没有直观的数据进行参考。

目前，国内外大多数汽车制造厂家使用的制动性能检测方式是滚筒反力式制动检验台。它是由结构完全相同的左右两套对称的车轮制动力测试单元和一套指示、控制装置组成。每一套车轮制动力测试单元由框架、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等构成。检测时汽车轮胎停于主副滚筒之间，电机驱动车轮匀速旋转，踩下制动踏板制动时产生一个反作用力矩，测力传感器对制动力测量。

虽然，这种滚筒反力式制动试验台已广泛应用到汽车制动***检测，但是，该试验台对具有防ABS***的汽车制动***性能无法准确测试。并且，人为操作制动器制动所施加的踏板力和踏板行程距离无法量化，更多的是靠人的经验来判定。这就导致测试结果不准确，人为失误较多，汽车制动***密封性和加注质量无法得到保证。

发明内容

本发明针对现有制动***密封性和加注质量的检测技术存在的弊端，提供一种结构简单、参数控制准确、测量指标精确，能够保证汽车制动***加注质量的踏板力检测仪。

本发明的踏板力检测仪，采用以下技术方案：

该踏板力检测仪，包括外壳、传动装置和检测机构，传动装置设置在外壳内，检测机构设置在外壳的前端，并与传动装置连接；所述传动装置包括主框架、滑动副轴、滑动主轴和滑移机构，滑移机构安装在主框架上，滑动副轴和滑动主轴均连接在滑移机构上；所述检测机构包括前端座、前端顶板、力传感器和微动开关，前端座与滑动主轴和滑动副轴连接，前端顶板安装在前端座上，前端顶板与前端座之间设置有弹簧，前端座内安装有力传感器、浮动轴和微动开关，浮动轴与前端顶板连接。

外壳上设置有把手组件，把手组件中包括手柄、显示灯和显示屏，手柄的前端安装有指示灯和显示屏。

外壳内还设置有电池组件、控制器和无线发射模块。

滑移机构包括丝杠轴、伺服电机、大同步轮和小同步轮，丝杠轴安装在主框架上，伺服电机安装在主框架上，小同步轮安装在伺服电机的旋转端，大同步轮安装在丝杠轴上，大同步轮和小同步轮通过同步带连接，丝杠轴上安装有丝杠螺母，丝杠螺母上固定有滑动板，滑动副轴和滑动主轴固定在滑动板上。

滑动板和丝杠螺母上均安装有接近开关，这两个接近开关控制检测机构后退到位位置。

通过力传感器采集信号后，通过外壳内的无线发射模块发射信号，检测仪根据自身工作状态发送指令，通过无线路由器发送到基本站。基本站的计算机将接受信号处理后，检测结果将在计算机显示屏上显示。

本发明通过力传感器将施加在车辆制动***踏板上的力、产生的位移、时间等参数进行实时采集，并采用无线通讯技术将采集数据发射到计算机中，计算机处理分析数据后，反映车辆制动***的安全质量性能，测量数据精确，操作简便，避免了人为操作对制动性能的影响，保证了制动***的加注质量，提高了车辆安全性能。

附图说明

图1是本发明踏板力检测仪的结构示意图。

图2是把手组件的示意图。

图3是本发明中传动装置的结构示意图。

图4是传动装置的剖面图。

图5是检测机构的剖面图。

其中：1、急停按钮，2、电池组件，3、后端支撑，4、外壳，5、调节脚，6、检测机构，7、滑动副轴，8、LCD显示屏，9、手柄，10、绿色指示灯，11、加注枪绿色按钮，12、加注枪红色按钮，13、红色指示灯，14、端座，15、接近开关，16、接近开关，17、主框架，18、带法兰无油衬套，19、滑动主轴，20、带法兰直线轴承，21、丝杠螺母，22、滑动板，23、角接触球轴承，24、大同步轮，25、同步带，26、小同步轮，27、小挡轴，28、伺服电机，29、丝杠轴，30、前端座，31、传感器顶块，32、力传感器，33、前端顶板，34、微动开关固定板，35、浮动轴，36、螺钉，37、第一组电池，38、第二组电池，39、电池罩，40、控制板，41、天线，42、连接器，43、天线孔。

具体实施方式

本发明的踏板力检测仪用于检测施加到机动车辆踏板上的力，主要检测参数为踏板力与行程、泄漏行程与时间的变化。如图1所示，本发明的整体结构包括外壳4、传动装置和检测机构6，传动装置设置在外壳4内，检测机构6设置在外壳4的前端，并与外壳4内传动装置的滑动主轴19和滑动副轴7上连接。

外壳4采用型材构建，外壳4的底部设置有两个调节脚5，可调节其高度，以适应于检测不同车型的踏板力。外壳4的后端连接有后端支撑3，后端支撑3固定到车辆车座的滑轨上，起到固定支撑踏板力检测仪的作用。可在外壳4的底部设置底座支撑，后端支撑3挂在底座支撑上，调节脚、后端支撑和底座支撑结构共同起到稳定检测仪位置的作用，保证测试的准确性。因此，本发明可以适用于不同类型的车辆测量。

如图2所示，外壳4的上端设置有把手组件，把手组件中包括手柄9、显示灯和LCD显示屏8。手柄9用于方便携带，手柄9的前端安装有绿色指示灯10、加注枪绿色按钮11、加注枪红色按钮12、红色指示灯13以及LCD显示屏8，显示屏8用于显示踏板力检测仪自动检测过程状态。在检测过程中发生故障时，为了保证人身安全和踏板力检测设备安全，手柄9的后端设计有急停按键1，检测过程中，有故障发生时，按下该按键，检测设备立即停止工作，故障解除后，复位急停按键。

外壳4内还设置有电池组件2、控制板(控制器)40和无线发射模块。电池组件2包括连接器42、第一组电池37和第二组电池38(参见图3)，连接器42用于接触连接电池。电池组件的电池罩39安装固定在主框架17上，位于传动装置上方，在电池罩39的一侧安装有天线41，天线由外壳4上的天线孔43(参见图2)引出，能够发射检测仪采集的模拟信号。

传动装置安装在电池组件2的下方，其结构如图3和图4所示，包括主框架17、滑动副轴7、滑动主轴19和滑移机构，滑移机构安装在主框架17上，滑动副轴7和滑动主轴19均连接在滑移机构上。主框架17的后部设置有端座14。滑移机构包括丝杠轴29、伺服电机28、大同步轮24和小同步轮26，丝杠轴29通过轴承固定座和角接触球轴承23安装在主框架17上，伺服电机28安装在端座14上，小同步轮26安装在伺服电机28的旋转端，大同步轮26安装在丝杠轴29上，大同步轮和小同步轮通过同步带25连接。为了防止同步带在运动过程中脱离同步轮，在小同步轮26下方设计有小挡轴27，小挡轴27通过轴承和轴承套安装在端座14上。伺服电机28旋转，通过同步带传动带动丝杠轴29旋转。丝杠轴29上安装有丝杠螺母21，丝杠螺母21上固定有滑动板22，在滑动板22上安装有线缆夹板和线挡槽。滑动副轴7固定在滑动板22上，并位于滑动主轴19的上方。滑动板22上安装有接近开关15，丝杠螺母21上安装有接近开关16，这两个接近开关控制检测机构6后退到位位置。在主框架17的另一侧安装有限制滑动轴前进到位位置的接近开关。主框架17上固定有带法兰无油衬套18和带法兰直线轴承20，滑动副轴7穿过带法兰直线轴承20的中心孔与检测机构6连接，滑动主轴19穿过带法兰无油衬套18的中心孔与检测机构6连接。启动伺服电机28，丝杠轴29转动，丝杠螺母21直线移动，带动滑动主轴19和滑动副轴7前进，使检测机构6前进至车辆踏板上，通过设定的程序自动测试踏板制动性能，测试踏板力的大小参数值可根据车辆型号的不同进行调整。滑移机构也可以采用齿轮齿条移动机构、液压缸等其它移动机构。

如图5所示，检测机构6包括前端座30、前端顶板33、力传感器32和微动开关。前端座30与滑动主轴19和滑动副轴7连接。前端座30的前端设置有盖板，前端座30内安装有力传感器32、传感器顶块31、浮动轴33和微动开关，传感器顶块31与力传感器32接触并伸出盖板。前端顶板33安装在前端座的盖板上，前端顶板33与盖板之间设置有弹簧，浮动轴33通过螺钉36连接在前端顶板33上。前端座30内通过微动开关固定板34安装有微动开关。检测仪检测时，当前端顶板33接触到踏板并施加力时，前端顶板33压缩弹簧，带动浮动轴33运动，与盖板接触时触发微动开关，微动开关传输接触踏板位置并移动的位移信号。微动开关和力传感器32与外壳4内的控制板(控制器)40连接，控制板40可直接采集出踏板力和位移曲线，并通过WLAN无线模块进行无线通讯，由无线路由器传输至基本站，并在计算机显示屏上显示。

检测过程由基本站控制和评价，基本站安装在配电柜里，配电柜里安装有工业计算机、无线通讯模块、接通和操作设备按钮，配电柜外部安装有充电盒和条形码扫描器，便于电池组件2充电。配电柜上部设置信号喇叭和用以显示故障的报警信号灯。通过天线41与基本站无线通讯。此外，可以设立服务箱***，服务箱可以使制动器检验过程在移动中进行。服务箱内除了包括本发明的踏板力检测仪，还可设置移动式主校验器、带网线的WLAN存取点或带串行电缆的功能模块DECT、移动式充电站、支持配合部件、膝上式计算机和踏板力检测软件。移动式主校验器用于对踏板力检验仪进行校准的仪器，是一个组合***。当踏板力检测仪长时间停用导致校准数据的丢失或执行完预定的测量循环次数后，则必须对力传感器进行标定。将检测仪放置到主校验器***中，调整检测仪调节脚的高度，并调节检测仪检测机构与制动踏板之间的距离，通过基本站上操作面板选择标定模式，启动检测仪，标定检测就会按所设定的参数进行。

通过力传感器32采集信号后，通过外壳4内的无线发射模块和天线发射信号，检测仪根据自身工作状态发送指令，通过无线路由器发送到基本站。基本站的计算机将接受信号处理后，检测结果将在计算机显示屏上显示。

本发明可以在跨度为30m的范围内无线通讯，在对车辆进行检测过程中，踏板力检测仪将运行状态及检测数据实时传送到基本站；离开无线区域时，踏板力检测仪也可以独立工作，所收集的数据在重新进入无线区域时可以传输到基本站。

本发明的操作方式有三种，包括手动操作、自动操作和设备标定操作。手动操作模式只用于设备进入检验或维修后对其进行测试，对踏板力检测仪的运行参数编程。当检测仪在待检测车辆中的位置确定后，检测仪即可自动完成踏板力检测流程。设备的控制***采用PLC控制、显示屏和16位μ-控制器方式，可实现设定、操作、数据处理、故障诊断和报警等操作模式。设备具有检测踏板力、检测仪行程、检漏时间等功能，达到检测车辆制动***是否有气体存在、是否存在泄漏的目的。设备踏板力检测过程中踏板力、踏板升降行程、泄漏行程和检漏时间的数据采集、处理、控制、显示和存储，采用计算机和通过专用检测软件进行。压力-位移、踏板行程-时间的曲线在计算机显示屏上显示，方便查询、分析测试数据。

Claims (5)

1.一种踏板力检测仪，包括外壳、传动装置和检测机构，其特征是：传动装置设置在外壳内，检测机构设置在外壳的前端，并与传动装置连接；所述传动装置包括主框架、滑动副轴、滑动主轴和滑移机构，滑移机构安装在主框架上，滑动副轴和滑动主轴均连接在滑移机构上；所述检测机构包括前端座、前端顶板、力传感器和微动开关，前端座与滑动主轴和滑动副轴连接，前端顶板安装在前端座上，前端顶板与前端座之间设置有弹簧，前端座内安装有所述力传感器、浮动轴和所述微动开关，浮动轴与前端顶板连接。

2.根据权利要求1所述的踏板力检测仪，其特征是：所述外壳上设置有把手组件，把手组件中包括手柄、指示灯和显示屏，手柄的前端安装有指示灯和显示屏。

3.根据权利要求1所述的踏板力检测仪，其特征是：所述外壳内设置有电池组件、控制器和无线发射模块。

4.根据权利要求1所述的踏板力检测仪，其特征是：所述滑移机构包括丝杠轴、伺服电机、大同步轮和小同步轮，丝杠轴安装在主框架上，伺服电机安装在主框架上，小同步轮安装在伺服电机的旋转端，大同步轮安装在丝杠轴上，大同步轮和小同步轮通过同步带连接，丝杠轴上安装有丝杠螺母，丝杠螺母上固定有滑动板，滑动副轴和滑动主轴固定在滑动板上。

5.根据权利要求4所述的踏板力检测仪，其特征是：所述滑动板和丝杠螺母上均安装有接近开关。