轉向機測試裝置製造方法
2023-04-30 16:00:01 1
轉向機測試裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種轉向機測試裝置。本實用新型提供的轉向機測試裝置，用於對包含轉閥、齒條、含有具有螺紋孔的螺母和壓裝在齒條上的墊塊的調整螺母總成以及殼體的轉向機中的轉閥的人字齒與齒條的斜齒之間的間隙配合進行檢測，其特徵在於，具有：安裝固定部，用於安裝轉向機；移動部，用於帶動齒條沿著預定方向做來回移動；驅動部，至少用於驅動移動部按照一定的速度進行移動；測量部，對間隙配合進行測量得到間隙參數；輸入顯示部；以及檢測控制部，檢測間隙參數是否處於標準間隙參數範圍內，當間隙參數是處於標準間隙參數範圍內時，控制輸入顯示部顯示檢測合格結果，否則控制輸入顯示部顯示檢測不合格結果。
【專利說明】轉向機測試裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種轉向機測試裝置。
【背景技術】
[0002]在汽車中，轉向機是與方向盤相連的，在司機轉動方向盤時，轉向機幫助司機用力，以減輕司機轉向時的用力度，達到開車時司機輕鬆、方便的目的。
[0003]汽車的轉向機I通常含有轉閥2、齒條3、調整螺母總成4、設置在轉閥2、齒條3和調整螺母總成4的外圍的殼體5以及油管6。調整螺母總成4含有帶有螺紋孔的螺母7、墊塊8以及彈簧。
[0004]如圖1、2、3所示，一般汽車的轉向機I通常含有轉閥2、齒條3、調整螺母總成4、設置在轉閥2、齒條3和調整螺母總成4的外圍的殼體5以及油管6，並且，調整螺母總成4還含有具有螺紋孔的螺母7、彈簧8以及壓裝在齒條3上的墊塊8。汽車中，方向盤是與轉閥4相連的，當裝配員在安裝調整螺母總成4時，扭轉力不合適，就會導致墊塊8壓裝在齒條3的預緊力不夠，從而出現轉閥4的人字齒與齒條3的斜齒之間的間隙過大(即、間隙配合達不到標準)的情況，這種情況通常會造成駕駛員使用方向盤轉方向的時候汽車轉向輪胎不能夠及時響應，從而導致汽車轉向不精準的問題，存在潛在危險。正因為此，在將轉向機I裝配到汽車上前必需對轉閥4的人字齒與齒條3的斜齒之間的間隙配合進行測試(即、轉向機齒條間距的跳動測試)。
[0005]以前，轉向機測試都是手工完成的，測量間隙需要先將轉向機固定好，安裝仿形方向盤和機械百分表，然後手動旋轉方向盤，通過肉眼觀察機械百分表的數據，並手工記錄數據。
[0006]手工測量間隙主要有以下缺陷:
[0007]1.手工旋轉方向盤，旋轉速度不均勻；
[0008]2.機械百分表精度有限，無法達到高精度；
[0009]3.肉眼觀察百分表指針跳動，存在感性誤差，高解析度跳動肉眼無法觀察；
[0010]4.數據手工記錄，不可追溯；
[0011]5.測試時間慢,效率低。
[0012]綜上，目前需要提供一種自動化處理的測試設備，以克服手動測試所存在的上述缺點和不足。
實用新型內容
[0013]有鑑於此，本實用新型的目的是提供一種自動化的轉向機測試裝置，以解決現有技術存在的上述問題。
[0014]為了實現上述目的，本實用新型採用了以下的技術方案:
[0015]本實用新型提供一種轉向機測試裝置，用於對包含轉閥、齒條、含有具有螺紋孔的螺母和壓裝在齒條上的墊塊的調整螺母總成以及殼體的轉向機中的轉閥的人字齒與齒條的斜齒之間的間隙配合進行檢測，其特徵在於，具有:安裝固定部，用於安裝轉向機，使得轉向機定位至預定位置，並固定住殼體；移動部，用於帶動齒條沿著預定方向做來回移動，使齒條產生跳動；驅動部，至少用於驅動移動部按照一定的速度進行移動；測量部，用於基於跳動對間隙配合進行測量得到間隙參數；輸入顯示部，用於輸入操作指令、標準間隙參數範圍、移動部的移動速度，並顯示測試結果；以及檢測控制部，用於控制安裝固定部、移動部、驅動部、測量部和輸入顯示部，並檢測間隙參數是否處於標準間隙參數範圍內，當間隙參數是處於標準間隙參數範圍內時，控制輸入顯示部顯示檢測合格結果，否則控制輸入顯示部顯示檢測不合格結果，其中，測量部包括:高精度位移傳感器和用於使高精度位移傳感器對準調整螺母總成的螺孔伸入至與墊塊相接觸的裝配單元。
[0016]本實用新型的轉向機測試裝置還可以包括:開關部，用於開啟或者關閉安裝固定部、移動部、驅動部、測量部、輸入顯示部以及檢測控制部，其中，開關部與檢測控制部相連，當開關部處於啟動狀態時，控制部向安裝固定部、移動部、驅動部、測量部、輸入顯示部以及檢測控制部發送控制指令。
[0017]另外，本實用新型的轉向機測試裝置還可以包括:存儲部，用於存儲間隙參數。
[0018]另外，在本實用新型的轉向機測試裝置中，還可以具有這樣的特徵:安裝固定部含有:複數個支撐座，與殼體的形狀相對應，用於支撐轉向機；和壓緊單元，用於將殼體在預定位置固定壓緊。
[0019]另外，本實用新型的轉向機測試裝置中，還可以具有這樣的特徵:移動部包括用於安裝連接齒條的一端的連接單元和用於帶動該連接單元按照預定方向來回移動的線性模組。
[0020]另外，在本實用新型的轉向機測試裝置中，還可以具有這樣的特徵:連接單元含有用於連接齒條的一端的拉頭和對該拉頭進行夾持的夾持構件。
[0021]另外，在本實用新型的轉向機測試裝置中，還可以具有這樣的特徵:驅動部包含第一驅動單元、第二驅動單元以及第三驅動單元，第一驅動單元用於驅動夾持構件對拉頭進行夾持，第二驅動單元用於驅動線性模組帶動連接單元按照預定方向來回移動，第三驅動單元用於驅動壓緊單元壓緊殼體。
[0022]另外，在本實用新型的轉向機測試裝置中，還可以具有這樣的特徵:殼體的表面設有含有轉向機信息的條形碼，轉向機測試裝置還包括用於對條形碼進行讀取並識別轉向機信息的掃描部，輸入顯示部還用於顯示轉向機信息，存儲部還用於存儲轉向機信息。
[0023]實用新型的作用與效果
[0024]根據本實用新型的轉向機測試裝置，因為轉向機測試裝置具有安裝固定部、移動部、驅動部、測量部、輸入顯示部以及檢測控制部，所以，能夠通過驅動部帶動齒條按照預定速度進行來回移動，從而能夠對移動速度進行有效控制，同時使用高精度位移傳感器進行齒條間距的測試獲得實時的間隙參數，也大大提高了測試精確度，再由檢測控制部智能判斷這些實時的間隙參數是都在標準間隙參數範圍內，從而檢測出轉向機是否合格，從而最終達到實現自動化測試的目的，不僅能夠大大提高工作效率，批量高效測試，而且提高了檢測結果的準確性，保證了汽車行業「零缺陷」的技術要求，並且這種自動化測試也大大降低了勞動強度。
[0025]此外，由於採用輸入顯示部能夠輸入各種指令，因此，操作員還能夠根據產品的類型來輸入不同的控制指令，從而能夠針對不同產品設置不同的測試要求，滿足不同產品的測試需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是轉向機的結構示意圖；
[0027]圖2是轉向機的部分分解圖；
[0028]圖3是轉向機的轉閥和齒條的配合圖；
[0029]圖4是本實用新型涉及的轉向機測試裝置在實施例中的框圖；
[0030]圖5是本實用新型涉及的轉向機測試裝置在實施例中的結構示意圖；
[0031]圖6是轉向機安裝在轉向機測試裝置中的結構示意圖；
[0032]圖7是轉向機測試裝置安裝在工具機上的結構示意圖；以及
[0033]圖8是本實用新型所涉及的測試方法在實施例中的流程圖。
【具體實施方式】
[0034]以下結合附圖對本實用新型所涉及的轉向機測試裝置的優選實施例做詳細闡述，但本實用新型並不僅僅限於該實施例。
[0035]
[0036]圖4是本實用新型涉及的轉向機測試裝置在實施例中的框圖。
[0037]圖5是本實用新型涉及的轉向機測試裝置在實施例中的結構示意圖。
[0038]如圖4、5所示，轉向機測試裝置9含有安裝固定部10、移動部11、驅動部12、測量部13、輸入顯示部14、檢測控制部15、開關部16、存儲部17以及掃描部18。
[0039]圖6是轉向機安裝在轉向機測試裝置中的結構示意圖。
[0040]安裝固定部10用於安裝轉向機I，使得轉向機I定位至預定位置，即、使轉向機I處於如圖6所示的水平位置，並固定住殼體5，確保轉向機I的殼體5在測試過程中不會發生位置改變。安裝固定部10含有:複數個支撐座101、壓緊單元102以及支撐臺103。支撐座101與殼體5的形狀相對應，在本實施例中共設有三個支撐座101，這三個支撐座101分別含有圓弧形開口槽和兩個Y型開口槽，分別用於放置殼體5的兩個端部和中部，從而對整個轉向機I進行支撐，並在水平方向上固定住殼體5，S卩、使得殼體5不會前後左右進行移動。壓緊單元102含有一個壓塊1021，壓塊1021的形狀與殼體5中部的形狀相對應，對殼體5中部進行按壓，從而在垂直方向上固定住殼體5，使殼體5在預定位置被固定壓緊不會上下移動。支撐臺103為圓柱形凸臺，用於對轉閥2提供支撐。
[0041]移動部11用於帶動齒條3沿著預定方向做來回移動，使得齒條3的斜齒與轉閥2的人字齒之間發生相對移動，從而使齒條3產生上下的跳動。這時，由於調整螺母總成4中的墊塊8是壓裝在齒條3上的，因此齒條3的跳動同時還帶動墊塊8的跳動。移動部11包括連接單元111和線性模組112。在本實施例中，連接單元111用於安裝連接齒條3的左端，連接單元111含有拉頭1112和夾持構件1113。如圖5所示，拉頭1112的右端設有一個凸臺11121，凸臺11121的外圍設有外螺紋，齒條3的左端設有內螺紋，這樣凸臺11121就能夠與齒條3的左端通過螺紋相連。夾持構件1113被設置為兩瓣可以分、合的結構，並與拉頭的左端的形狀相對應，能夠從左右兩側對該拉頭1112的左端進行夾持。線性模組112用於帶動該連接單元111按照預定方向(即、如圖6中雙箭頭所示的F方向)來回移動。
[0042]驅動部12含有第一驅動單元121、第二驅動單元122以及第三驅動單元123。如圖5、6所示，第一驅動單元121用於驅動夾持構件1113從左右兩側對拉頭1112的左端進行夾持，第二驅動單元122用於驅動線性模組112帶動連接單元111按照一定的速度和預定方向來回移動，第三驅動單元123用於驅動壓緊單元102從上向下壓緊殼體5。在本實施例中，第一驅動單元121為伺服電機，第二驅動單元122和第三驅動單元123均為夾緊氣缸。
[0043]如圖5、6所示，測量部13基於移動部11帶動齒條3移動時齒條3產生的上下的跳動對間隙配合進行測量，即、對齒條3的振幅進行測量，得到實時的間隙參數。測量部13包括高精度位移傳感器131、裝配單元132、安裝座133。在本實施例中，高精度位移傳感器131為RDP位移傳感器。裝配單元132用於使高精度位移傳感器131對準調整螺母總成4的螺孔伸入至與墊塊8相接觸，從而能夠根據墊塊8的跳動對齒條3的跳動進行測量。安裝座133用於安裝裝配單元132，保證測試時安裝裝配單元132不會發生鬆動。
[0044]輸入顯示部14用於顯示各種操作提示信息，讓操作員輸入操作指令、標準間隙參數範圍、移動部的移動速度，並顯示出測試結果。這裡，標準間隙參數範圍是與轉向機相對應的，不同的轉向機可以有不同的標準間隙參數範圍。在本實施例中，輸入顯示部14為觸控螢幕。
[0045]圖1是轉向機測試裝置安裝在工具機上的結構示意圖。
[0046]如圖7所示，輸入顯示部14可以被安裝於工具機19的右側。測試裝置吊裝於工具機上側。開關部15被設置於工具機19的檯面上。並且，測量部13中裝配單元132的一端與一滑動連接構件20相連被懸掛在工具機中，當需要測試時，讓操作員將測量部滑動至與整螺母總成4的螺孔相對應的位置，再將高精度位移傳感器131對準調整螺母總成4的螺孔伸入至與墊塊8相接觸。檢測控制部15可以被設置在工具機19下方的機櫃21中。
[0047]如圖4所示，檢測控制部15用於控制安裝固定部10、移動部11、驅動部12、測量部13和輸入顯示部14，並檢測每個實時的間隙參數是否處於標準間隙參數範圍內，當每個實時的間隙參數都是處於標準間隙參數範圍內時，控制輸入顯示部14顯示檢測合格結果，否則控制輸入顯示部14顯示檢測不合格結果。檢測控制部15可以採用可編程序控制器(Programmable Logic Controller, PLC)或者中央處理器(Central Processing Unit,CPU)。
[0048]開關部16負責開啟或者關閉安裝固定部10、移動部11、驅動部12、測量部13、輸入顯示部14以及檢測控制部15的運行。在本實施例中，開關部16為雙手啟動按鈕。開關部16是與檢測控制部15相連接的，連接方式可以是有線可以是無線(如採用紅外遙感通訊連接)。
[0049]存儲部17用於存儲每個實時的間隙參數。
[0050]在本實施例中，殼體5的表面還設有條形碼,該條形碼中含有轉向機的各種信息，例如:轉向機的型號、裝配日期、裝配員的姓名、該轉向機的標準間隙參數範圍等，當條形碼中已存儲有標準間隙參數範圍時就不需要操作員再對該標準間隙參數範圍進行輸入了。
[0051]因此，此時在轉向機測試裝置中還含有用於對該條形碼進行讀取並識別出轉向機的信息的掃描部18。同時，輸入顯示部14還用於顯示轉向機的信息，存儲部17還用於存儲該轉向機的信息、移動部的移動速度以及測試結果等。
[0052]在本實施例中，檢測控制部15還能夠將轉向機的信息、間隙參數、標準間隙參數範圍、移動部的移動速度，以及測試結果上傳至客戶伺服器端以保證可追溯性。
[0053]圖8是本實用新型所涉及的檢測方法在實施例中的流程圖。
[0054]在本實施例中，如圖1至8所示，測量方法如下:
[0055]讓操作員通過輸入顯示部14輸入操作指令和移動部的移動速度(步驟101)。
[0056]讓操作員將轉向機I放入三個支撐座101的開口槽中，並讓支撐臺103支撐住轉閥2，使轉向機I處於如圖6所示的水平位置，然後讓操作員啟動開關部16使檢測控制部15控制第三驅動單元123驅動壓緊單元102從上向下壓緊殼體5，確保轉向機I的殼體5在測試過程中不會發生位置改變(步驟102)。
[0057]通過掃描部18對轉向機I殼體5上的條形碼進行讀取，識別出轉向機的信息(步驟 103)。
[0058]讓操作員將調整螺母總成4裝入轉向機I並手工預擰緊(步驟104)。
[0059]再使用扭力扳手對調整螺母總成4的擰緊力進行調整(步驟105)。
[0060]然後將高精度位移傳感器131對準調整螺母總成4的螺孔伸入至與墊塊8相抵接(相接觸)，並讓操作員將拉頭1112與齒條3的左端相連，並將拉頭1112的左端放入夾持構件1113中，通過檢測控制部15控制第一驅動單元121驅動夾持構件1113從左右兩側對拉頭1112的左端進行夾持(步驟106)。
[0061]然後使用扭力扳手旋轉拉頭1112以使齒條3產生間隙波動，同時確定零點間隙，並由扭力扳手將該零點間隙和扭力值反饋給檢測控制部15 (步驟107)。
[0062]然後採用檢測控制部15控制第二驅動單元122驅動線性模組112按照一定的移動速度帶動連接單元111來回移動，這時高精度位移傳感器131基於跳動對間隙配合進行測量得到實時的間隙參數(步驟108)。
[0063]採用檢測控制部15檢測實時的間隙參數是否處於標準間隙參數範圍內，當這些實時的間隙參數是處於標準間隙參數範圍內時，控制輸入顯示部14發出間隙配合檢測合格信號，這時，檢測控制部15控制第一驅動單元121、第二驅動單元122、第三驅動單元123退回到初始位置，讓操作員取出轉向機1，測試結束，一次測試可以在15秒內完成(步驟109)。
[0064]當這些實時的間隙參數不是處於標準間隙參數範圍內時，檢測控制部15控制輸入顯示部14發出間隙配合檢測不合格信號，並提示操作員對調整螺母總成的擰緊力做進一步地調整(步驟110)，然後再返回步驟107進行第二次測試。
[0065]在上述過程中，存儲部17會對轉向機的信息、所有實時的間隙參數、移動部的移動速度以及測試結果。同時，輸入顯示部14顯示出轉向機的信息、測試次數以及測試結果。
[0066]並且，轉向機I可以預先由裝配員裝好調整螺母總成4(擰緊)，然後再送由操作員進行測試，這種情況下，在第一次測試時，操作員可以省去上述測試過程中的步驟104，僅僅需要在該轉向機的間隙配合不合格需要進行後續的測試時再用到扭力扳手對調整螺母總成4的擰緊力進行進一步調整。
[0067]實施例的作用與效果
[0068]根據本實施例的轉向機測試裝置，因為轉向機測試裝置具有安裝固定部、移動部、驅動部、測量部、輸入顯示部以及檢測控制部，所以，能夠通過驅動部帶動齒條按照預定速度進行來回移動，從而能夠對移動速度進行有效控制，同時使用高精度位移傳感器進行齒條間距的測試獲得實時的間隙參數，也大大提高了測試精確度，再由檢測控制部智能判斷這些實時的間隙參數是都在標準間隙參數範圍內，從而檢測出轉向機是否合格，從而最終達到實現自動化測試的目的，不僅能夠大大提高工作效率，批量高效測試，而且提高了檢測結果的準確性，保證了汽車行業「零缺陷」的技術要求，並且這種自動化測試也大大降低了勞動強度。
[0069]此外，由於採用輸入顯示部能夠輸入各種指令，因此，操作員還能夠根據轉向機的類型來輸入不同的控制指令，從而能夠針對不同產品設置不同的測試要求，滿足不同產品的測試需要。
[0070]另外，由於在轉向機測試裝置中還具有存儲部，能夠存儲轉向機的信息、移動部的移動速度以及測試結果等，並且檢測控制部還能夠將轉向機的信息、間隙參數、標準間隙參數範圍、移動部的移動速度，以及測試結果上傳至客戶伺服器端，因此，測試的數據能夠得到有效的保存，從而能夠實現對測試數據的可追溯性。
[0071]當然，本實用新型所涉及的轉向機測試裝置並不僅僅限定於在本實施例中的結構。
[0072]本實施例中採用氣缸以及伺服電機作為驅動件，不局限於使用氣缸，也可以使用油缸或者電機等等。
【權利要求】
1.一種轉向機測試裝置，用於對包含轉閥、齒條、含有具有螺紋孔的螺母和壓裝在所述齒條上的墊塊的調整螺母總成以及殼體的轉向機中的所述轉閥的人字齒與所述齒條的斜齒之間的間隙配合進行檢測，其特徵在於，具有: 安裝固定部，用於安裝所述轉向機，使得所述轉向機定位至預定位置，並固定住所述殼體； 移動部，用於帶動所述齒條沿著預定方向做來回移動，使所述齒條產生跳動； 驅動部，至少用於驅動所述移動部按照一定的速度進行移動； 測量部，用於基於所述跳動對所述間隙配合進行測量得到間隙參數； 輸入顯示部，用於輸入操作指令、標準間隙參數範圍、所述移動部的移動速度，並顯示測試結果；以及 檢測控制部，用於控制所述安裝固定部、移動部、驅動部、測量部和輸入顯示部，並檢測所述間隙參數是否處於所述標準間隙參數範圍內，當所述間隙參數是處於所述標準間隙參數範圍內時，控制所述輸入顯示部顯示檢測合格結果，否則控制所述輸入顯示部顯示檢測不合格結果， 其中，所述測量部包括:高精度位移傳感器和用於使所述高精度位移傳感器對準所述調整螺母總成的螺孔伸入至與所述墊塊相接觸的裝配單元。
2.根據權利要求1所述的轉向機測試裝置，其特徵在於，還包括: 開關部，用於開啟或者關閉所述安裝固定部、所述移動部、所述驅動部、所述測量部、所述輸入顯示部以及所述檢測控制`部， 其中，所述開關部與所述檢測控制部相連，當所述開關部處於啟動狀態時，所述控制部向所述安裝固定部、所述移動部、所述驅動部、所述測量部、所述輸入顯示部以及所述檢測控制部發送控制指令。
3.根據權利要求1所述的轉向機測試裝置，其特徵在於，還包括: 存儲部，用於存儲所述間隙參數。
4.根據權利要求1所述的轉向機測試裝置，其特徵在於: 其中，所述安裝固定部含有:複數個支撐座，與所述殼體的形狀相對應，用於支撐所述轉向機；和壓緊單元，用於將所述殼體在所述預定位置固定壓緊。
5.根據權利要求1所述的轉向機測試裝置，其特徵在於: 其中，所述移動部包括用於安裝連接所述齒條的一端的連接單元和用於帶動該連接單元按照所述預定方向來回移動的線性模組。
6.根據權利要求5所述的轉向機測試裝置，其特徵在於: 其中，所述連接單元含有用於連接所述齒條的一端的拉頭和對該拉頭進行夾持的夾持構件。
7.根據權利要求6所述的轉向機測試裝置，其特徵在於: 其中，所述安裝固定部含有:複數個支撐座，與所述殼體的形狀相對應，用於支撐所述轉向機；和壓緊單元，用於將所述殼體在所述預定位置固定壓緊， 所述驅動部包含第一驅動單元、第二驅動單元以及第三驅動單元， 所述第一驅動單元用於驅動所述夾持構件對所述拉頭進行夾持， 所述第二驅動單元用於驅動所述線性模組帶動所述連接單元按照所述預定方向來回移動， 所述第三驅動單元用於驅動所述壓緊單元壓緊所述殼體。
8.根據權利要求3所述的轉向機測試裝置，其特徵在於: 其中，所述殼體的表面設有含有轉向機信息的條形碼，所述轉向機測試裝置還包括用於對所述條形碼進行讀取並識別所述轉向機信息的掃描部， 所述輸入顯示部還用於顯示所述轉向機信息， 所述存儲部還用於存儲所述 轉向機信息。
【文檔編號】G01B21/16GK203422081SQ201320280072
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年5月21日 優先權日:2013年5月21日
【發明者】仲華, 張玉強, 王帥 申請人:臻越自動化技術（上海）有限公司