一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台及方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台及方法，包括机体部分、控制系统和上位机，所述的机体部分包括两组蠕动模块、两组平移模块和一组颠簸及底部支撑模块，控制系统由伺服控制器和分别连接机体部分中的蠕动伺服电机、横向伺服电机、纵向伺服电机和液压缸的驱动器构成，伺服控制器连接上位机以及机体部分中的位移与角度传感器；本发明可实现被测座椅不同频率、不同幅值波形组合的输入，更好的模拟实际路面对座椅产生的影响，为评价座椅品质提供了依据；本发明结构简单，通用性强，可根据实际需要试验的座椅的个数，调整试验台的结构。
【专利说明】一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车座椅测试【技术领域】，具体涉及一种可用于汽车座椅颠簸蠕动耐久性能测试的试验台。
【背景技术】
[0002]汽车座椅颠簸和蠕动试验中需把试验样品固定在试验机平台上，调整模拟假臀或假背模型的位置使样品H点中心线与模拟假臀或假背H点中心线对齐，在100次/min的频率下，进行坐垫100000次、靠背50000次的振动试验。颠簸试验用于模拟汽车在行驶过程中的冲击振动等试验路况，获取实际路况对座椅产生的影响，蠕动试验用于检测座椅坐垫柔软部分长时间承受一定重量的挤压和摩擦之后的蠕变特性。
[0003]中国专利申请201310263977.8公开了一种汽车颠簸蠕动耐久试验机，但在实际使用中，它还存在以下缺点:进行座椅颠簸试验时，用曲轴机构将圆周运动转换为直线运动，其精度不高，维护困难，输入振动波形单一；进行座椅蠕动试验时，通过移动座椅的安装位置使得H点中心线与模拟假臀或假背H点中心线对齐，操作复杂，费时费力；将蠕动伺服电机安装在悬臂上，当试验台不进行试验时，需要用支撑杆支撑住蠕动装置的质量，操作安全性差；实验设备大部分情况下只能进行单座椅试验，当需要同时进行多只座椅或单只座椅的坐垫和靠背同时进行试验时，不能简单地对试验台进行扩充，使用不便，无通用性；试验时，不能实时测量并显示试验座椅坐垫的动态下陷量和假臀或假背模型的位移变化规律，不能进行实时分析。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台及试验方法，克服现有技术中所存在的上述不足，并使其适用于不同尺寸、不同数量的汽车座椅的颠簸蠕动试验。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:
[0006]一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，包括机体部分A、控制系统B和上位机C，机体部分A包括两组蠕动模块1、两组平移模块2和一组颠簸及底部支撑模块3，控制系统B由伺服控制器和分别连接机体部分A中的蠕动伺服电机1-1、横向伺服电机2-5、纵向伺服电机2-6和液压缸3-8的驱动器构成，伺服控制器连接上位机C以及机体部分A中的蠕动位移传感器2-1、横向位移传感器2-57、纵向位移传感器2-67和颠簸位移传感器3_9。
[0007]所述的机体部分A的平移模块2设置在蠕动模块I下面，颠簸及底部支撑模块3设置在平移模块2下面。
[0008]所述的蠕动模块I包括蠕动伺服电机1-1、蠕动支撑架1-2、联轴器1-3、蠕动导柱
1-4、辅助固定板1-5、固定螺栓1-6、蠕动滑动轴承1-7、垂向调节部件1-8、花键1_86和蠕动模具1-9，其中，所述的蠕动伺服电机1-1固定在蠕动支撑架1-2上，蠕动伺服电机1-1的输出轴与联轴器1-3的输入端联接，蠕动导柱1-4的上端与联轴器1-3的输出端联接，蠕动导柱1-4通过蠕动滑动轴承1-7与辅助固定板1-5联接，辅助固定板1-5通过固定螺栓1-6固定在蠕动支撑架1-2上，蠕动导柱1-4的下端联接垂向调节部件1-8，垂向调节部件1-8通过花键1-86与蠕动模具1-9滑动联接。
[0009]所述的垂向调节部件1-8包括相互配装的上安装座1-81和下安装座1-82，上安装座1-81与蠕动导柱1-4相联，上安装座1-81的四周壁面上设有两对同轴的螺栓孔，下安装座1-82的四周壁面上设有两对竖直方向的条形槽1-83，上安装座1-81和下安装座1_82上下扣合，上固定螺栓1-84穿过上部的螺栓孔和条形槽1-83将上安装座1-81和下安装座1-82联接，下固定螺栓1-85穿过下部的螺栓孔和条形槽1-83将上安装座1_81和下安装座1-82联接，松开上固定螺栓1-84和下固定螺栓1-85，上安装座1_81可相对下安装座1-82上下滑动，下安装座1-82的末端设有花键1-86，花键1_86与蠕动模具1_9的花键配合座1-91联接。试验开始前，松开上固定螺栓1-84和下固定螺栓1-85，将下安装座1_82相对上安装座1-81沿条形槽1-83移动到最高位置，然后将上固定螺栓1-84和下固定螺栓1-85锁紧，将假臀或假背模型1-94的H点中心线与试验座椅2-2的H点中心线对齐之后，利用平移模块2将试验座椅2-2及其上的蠕动模具1-9移动至合适位置与花键1-86配合，最后将下安装座1-82沿条形槽向下移动，将花键1-86插入到蠕动模具1-9的花键配合座1-91中，进行蠕动试验；试验完成后，将下安装座1-82沿条形槽向上移动到最高位置，使花键1-86脱离花键配合座1-91，方便蠕动模具1-9的更换或试验座椅2-2的拆卸。
[0010]所述的蠕动模具1-9包括花键配合座1-91、配重安装支架1-92、配重1_93、假臀或假背模型1-94以及蠕动角度传感器1-95，其中，花键配合座1-91固定在配重安装支架
1-92上，花键配合座1-91与垂向调节部件1-8的花键1-86配合，配重安装支架1_92与假臀或假背模型1-94联接，配重1-93安装在配重安装支架1-92上，可根据实际需要调节配重1-93的质量，假臀或假背模型1-94根据SAE_J826标准进行设计和制作，假臀或假背模型1-94上安装有蠕动角度传感器1-95。
[0011]所述的平移模块2包括蠕动位移传感器2-1、试验座椅2-2、试验座椅支架2-3、座椅安装板2-4、横向移动平台2-5和纵向移动平台2-6，其中，所述的蠕动位移传感器2-1安装在试验座椅2-2的坐垫上，蠕动位移传感器2-1的测试杆安装在蠕动模具1-9上，实时测量试验座椅2-2坐垫的凹陷量，试验座椅支架2-3安装在座椅安装板2-4上，座椅安装板
2-4与横向移动平台2-5的横向滑块2-54联接,横向滑块2_54与横向滑轨2_56相配合，横向伺服电机2-51与横向联轴器2-52的前端联接,横向联轴器2-52的后端与横向丝杠
2-53联接，横向丝杠2-53与横向滑块2-54相配合，横向丝杠2_53的末端与横向支座2_55联接，横向滑轨2-56与纵向移动平台2-6的纵向滑块2-64联接，纵向滑块2_64与纵向滑轨2-66相配合，纵向伺服电机2-61与纵向联轴器2-62的前端联接，纵向联轴器2_62的后端与纵向丝杠2-63联接，纵向丝杠2-63与纵向滑块2-64相配合，纵向丝杠2_63的末端与纵向支座2-65联接，纵向滑轨2-65与颠簸振动板3-1联接，横向移动平台2_5和纵向移动平台2-6 —起带动试验座椅的横向和纵向水平振动，横向滑块2-54和纵向滑块2-64上分别设有横向位移传感器2-57和纵向位移传感器2-67。
[0012]所述的颠簸及底部支撑模块3包括颠簸振动板3-1、颠簸连接杆座3-2、固定销
3-3、颠簸连接杆3-4、底部支撑架3-5、颠簸滑动轴承3-6、颠簸导柱3_7、液压缸3_8以及颠簸位移传感器3-9，其中所述的颠簸振动板3-1与纵向移动平台2-6的纵向滑轨2-65联接，颠簸振动板3-1下设有颠簸连接杆座3-2，颠簸连接杆3-4通过固定销3-3与颠簸连接杆座3-2联接，颠簸振动板3-1的下面设有四根对称分布的颠簸导柱3-7，颠簸导柱3-7通过颠簸滑动轴承3-6与底部支撑架3-5联接，颠簸振动板3-1通过颠簸导柱3-7沿颠簸滑动轴承3-6上下移动，动力源液压缸3-8的活塞杆直接与颠簸连接杆3-4联接，颠簸位移传感器3-9固定在底部支撑架3-5上，颠簸位移传感器3-9的测试杆安装在颠簸振动板3-1上，实时测量颠簸振动板3-1的垂向位移。
[0013]可选地，花键1-86可选用滚珠花键，运动更平稳可靠。
[0014]优选地，颠簸及底部支撑模块3的动力源可更换为直线电机3-10，此时，直线电机3-10的动子3-101和定子3-102之间相对运动，动子3-301与颠簸导柱3-7联接，直线电机响应快，频率高，可以更好地模拟实际路况对座椅产生的影响。
[0015]可选地，可将蠕动模块I和平移模块2设计为一组，这样在只需给单台座椅试验时，避免了另一侧的座椅试验台空载振动，可降低设备的制作成本，节约能源。
[0016]可选地，可将蠕动模块I和平移模块2设计为三组或更多组，这样可以同时给三台以上座椅做试验，提高工作效率。
[0017]一种利用上述试验台的新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验方法，其具体步骤为:
[0018]1、在上位机C上设定颠簸动作、蠕动动作、横向水平动作以及纵向水平动作的运动目标指令；
[0019]2、试验开始，以下四组动作并列执行；
[0020]( I)颠簸动作:控制系统B接收来自上位机C的颠簸动作指令，驱动液压缸3-8的活塞杆带动颠簸振动板3-1沿颠簸滑动轴承3-6上下振动，颠簸位移传感器3-9实时测量颠簸振动板3-1的垂向位移，当测得的颠簸振动板3-1的垂向位移与颠簸动作指令要求的颠簸振动板3-1的垂向位移存在误差时，控制系统B对颠簸振动板3-1的垂向位移进行修正，使得颠簸振动板3-1的垂向位移接近颠簸动作指令所要求的颠簸振动板3-1的垂向位移，从而实现试验座椅2-2的上下颠簸，试验座椅2-2上的假臀或假背模型1-94不仅随试验座椅坐垫上下颠簸，同时还通过花键配合座1-91相对花键1-86上下颠簸。
[0021](2)蠕动动作:控制系统B接收来自上位机C的蠕动动作指令，驱动蠕动伺服电机
1-1转动，蠕动伺服电机1-1通过联轴器1-3带动蠕动导柱1-4转动,蠕动导柱1-4带动垂向调节部件1-8转动，垂向调节部件1-8通过花键1-86带动蠕动模具1-9转动，蠕动角度传感器1-95实时测量蠕动模具1-9的蠕动角度，当测得的蠕动模具1-9的蠕动角度与蠕动动作指令要求的蠕动模具1-9的蠕动角度存在误差时，控制系统B对蠕动模具1-9的蠕动角度进行修正，使得蠕动模具1-9的蠕动角度接近蠕动动作指令所要求的蠕动模具1-9的蠕动角度，从而使得蠕动模具1-9准确的模拟人体在试验座椅2-2上的蠕动动作。
[0022](3)横向水平动作:控制系统B接收来自上位机C的横向水平动作指令，驱动横向伺服电机2-51转动,横向伺服电机2-51通过横向联轴器2-52带动横向丝杠2_53转动,横向丝杠2-53通过与横向滑块2-54固定在一起的螺母带动横向滑块2-54在横向滑轨2_56上的横向移动，横向位移传感器2-57实时测量横向滑块2-54的横向位移，当测得的横向滑块2-54的横向位移与横向水平动作指令要求的横向滑块2-54的横向位移存在误差时，控制系统B对横向滑块2-54的横向位移进行修正,使得横向滑块2-54的横向位移接近横向水平动作指令所要求的横向滑块2-54的横向位移，从而精确实现安装在横向滑块2-54以上部件的横向水平动作。
[0023](4)纵向水平动作:控制系统B接收来自上位机C的纵向水平动作指令，驱动纵向伺服电机2-61转动，纵向伺服电机2-61通过纵向联轴器2-62带动纵向丝杠2_63转动，纵向丝杠2-63通过与纵向滑块264固定在一起的螺母带动纵向滑块2-64在纵向滑轨2_66上的纵向移动，纵向位移传感器2-67实时测量纵向滑块2-64的纵向位移，当测得的纵向滑块2-64的纵向位移与纵向水平动作指令要求的纵向滑块2-64的纵向位移存在误差时，控制系统B对纵向滑块2-64的纵向位移进行修正，使得纵向滑块2-64的纵向位移接近纵向水平动作指令所要求的纵向滑块2-64的纵向位移，从而精确实现安装在纵向滑块2-64以上部件的纵向水平动作。
[0024]3、试验结束，蠕动位移传感器2-1测得试验座椅2-2坐垫的变形量，实时显示并储存在上位机C上，进行后续实验数据处理。
[0025]本发明的优点和有益效果是:
[0026]采用液压缸或者直线电机做动力源，利用控制系统控制液压缸或者直线电机和蠕动伺服电机的振动，实现被测座椅不同频率、不同幅值波形组合的输入，更好的模拟实际路面对座椅产生的影响，为评价座椅品质提供了依据；本发明结构简单，通用性强，可以方便地根据实际需要试验的座椅的个数，调整试验台的结构，节约能源，操作简便，性价比更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明的整体示意图；
[0028]图2为本发明的正视图；
[0029]图3为本发明的侧视图(不包括蠕动支撑支架);
[0030]图4为本发明的俯视图(不包括蠕动支撑支架)；
[0031]图5为图1的I局部放大图；
[0032]图6为垂向调节部件和假臀或假背的结构示意图；
[0033]图7为垂向调节部件的结构图；
[0034]其中，图7 (a)为垂向调节部件正视图；图7 (b)为图7 (a)中A-A剖面图；图7
(c)为垂向调节部件侧视图；图7 (d)为图7 (c)中B-B剖面图；
[0035]图8为蠕动模具的结构图；
[0036]其中，图8 (a)为螺动|旲具的轴向不意图；图8 (b)为螺动|旲具的俯视图；
[0037]图9为平移模块主要部件的示意图；
[0038]图10为是本发明的试验方法流程图；
[0039]图11为动力源是直线电机的实施方案示意图；
[0040]图12为单台座椅试验的实施方案示意图；
[0041]图13为三台座椅试验的实施方案示意图。
[0042]图中:
[0043]A机体部分、B控制系统、C上位机；
[0044]I蠕动模块、2平移模块、3颠簸及底部支撑模块；
[0045]1-1蠕动伺服电机、1-2蠕动支撑架、1-3联轴器、1_4蠕动导柱、1_5辅助固定板、
1-6固定螺栓、1-7蠕动滑动轴承、1-8垂向调节部件、1-9蠕动模具；[0046]1-81上安装座、1-82下安装座、1_83条形槽、1_84上固定螺栓、1_85下固定螺栓，
1-86花键；
[0047]1-91花键配合座、1-92配重安装支架、1_93配重、1_94假臀或假背模型、1_95蠕动角度传感器；
[0048]2-1蠕动位移传感器、2-2试验座椅、2-3试验座椅支架、2_4座椅安装板、2_5横向移动平台、2-6纵向移动平台；
[0049]2-51横向伺服电机、2-52横向联轴器、2_53横向丝杠、2_54横向滑块、2_55横向支座、2-56横向滑轨、2-57横向位移传感器；
[0050]2-61纵向伺服电机、2-62纵向联轴器、2-63纵向丝杠、2-64纵向滑块、2-65纵向支座、2-66纵向滑轨、2-67纵向位移传感器；
[0051 ] 3-1颠簸振动板、3-2颠簸连接杆座、3-3固定销、3-4颠簸连接杆、3-5底部支撑架、3-6颠簸滑动轴承、3-7颠簸导柱、3-8液压缸、3-9颠簸位移传感器、3_10直线电机、3-101动子、3-102定子
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图对本发明进行详细介绍。
[0053]图1为本发明的整体示意图，结合图2至图3，可见本发明的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，包括机体部分A、控制系统B和上位机C，机体部分A包括两组蠕动模块1、两组平移模块2和一组颠簸及底部支撑模块3，控制系统B由伺服控制器和分别连接机体部分A中的螺动伺服电机1-1、横向伺服电机2-5、纵向伺服电机2-6和液压缸3-8的驱动器构成，伺服控制器连接上位机C以及机体部分A中的蠕动位移传感器2-1、横向位移传感器2-57、纵向位移传感器2-67和颠簸位移传感器3-9。
[0054]所述的机体部分A的平移模块2设置在蠕动模块I下面，颠簸及底部支撑模块3设置在平移模块2下面。
[0055]图5为图1的I局部放大图，可见所述的蠕动模块I包括蠕动伺服电机1-1、蠕动支撑架1-2、联轴器1-3、蠕动导柱1-4、辅助固定板1-5、固定螺栓1-6、蠕动滑动轴承1_7、垂向调节部件1-8、花键1-86和蠕动模具1-9，其中，所述的蠕动伺服电机1-1固定在蠕动支撑架1-2上，蠕动伺服电机1-1的输出轴与联轴器1-3的输入端联接，蠕动导柱1-4的上端与联轴器1-3的输出端联接，蠕动导柱1-4通过蠕动滑动轴承1-7与辅助固定板1-5联接，辅助固定板1-5通过固定螺栓1-6固定在蠕动支撑架1-2上，蠕动导柱1-4的下端联接垂向调节部件1-8，垂向调节部件1-8通过花键1-86与蠕动模具1-9滑动联接。
[0056]图6为垂向调节部件和假臀或假背的结构示意图；所述的垂向调节部件1-8包括相互配装的上安装座1-81和下安装座1-82，上安装座1-81与蠕动导柱1-4相联，上安装座1-81的四周壁面上设有两对同轴的螺栓孔，下安装座1-82的四周壁面上设有两对竖直方向的条形槽1-83，上安装座1-81和下安装座1-82上下扣合，上固定螺栓1_84穿过上部的螺栓孔和条形槽1-83将上安装座1-81和下安装座1-82联接，下固定螺栓1_85穿过下部的螺栓孔和条形槽1-83将上安装座1-81和下安装座1-82联接，松开上固定螺栓1_84和下固定螺栓1-85，上安装座1-81可相对下安装座1-82上下滑动，下安装座1_82的末端设有花键1-86，花键1-86与蠕动模具1-9的花键配合座1-91联接。结合图8 Ca)至图8(d)，为垂向调节部件1-8的细节图，试验时，松开上固定螺栓1-84和下固定螺栓1-85，将下安装座1-82相对上安装座1-81沿条形槽1-83移动到最高位置，然后将上固定螺栓1_84和下固定螺栓1-85锁紧，将假臀或假背模型1-94的H点中心线与试验座椅2-2的H点中心线对齐之后，利用平移模块2将试验座椅2-2及其上的蠕动模具1-9移动至合适位置与花键1-86配合，最后将下安装座1-82沿条形槽向下移动，将花键1-86插入到蠕动模具1_9的花键配合座1-91中，进行蠕动试验；试验完成后，将下安装座1-82沿条形槽向上移动到最高位置，使花键1-86脱离花键配合座1-91，方便蠕动模具1-9的更换或试验座椅2-2的拆卸。
[0057]图8为蠕动模具的结构图，可见所述的蠕动模具1-9包括花键配合座1-91、配重安装支架1-92、配重1-93、假臀或假背模型1-94以及蠕动角度传感器1_95，其中，花键配合座
1-91固定在配重安装支架1-92上，花键配合座1-91与垂向调节部件1-8的花键1_86配合，配重安装支架1-92与假臀或假背模型1-94联接，配重1-93安装在配重安装支架1_92上，可根据实际需要调节配重1-93的质量，假臀或假背模型1-94根据SAE_J826标准进行设计和制作，假臀或假背模型1-94上安装有蠕动角度传感器1-95。
[0058]图9为平移模块主要部件的示意图，可见所述的平移模块2包括蠕动位移传感器
2-1、试验座椅2-2、试验座椅支架2-3、座椅安装板2-4、横向移动平台2_5和纵向移动平台
2-6，其中，所述的蠕动位移传感器2-1安装在试验座椅2-2的坐垫上，蠕动位移传感器2-1的测试杆安装在蠕动模具1-9上，实时测量试验座椅2-2坐垫的凹陷量，试验座椅支架2-3安装在座椅安装板2-4上，座椅安装板2-4与横向移动平台2-5的横向滑块2-54联接，横向滑块2-54与横向滑轨2-56相配合,横向伺服电机2-51与横向联轴器2_52的前端联接，横向联轴器2-52的后端与横向丝杠2-53联接，横向丝杠2-53与横向滑块2_54相配合,横向丝杠2-53的末端与横向支座2-55联接，横向滑轨2-56与纵向移动平台2_6的纵向滑块2-64联接，纵向滑块2-64与纵向滑轨2-66相配合，纵向伺服电机2_61与纵向联轴器
2-62的前端联接，纵向联轴器2-62的后端与纵向丝杠2-63联接，纵向丝杠2_63与纵向滑块2-64相配合，纵向丝杠2-63的末端与纵向支座2-65联接，纵向滑轨2_65与颠簸振动板3_1联接，横向移动平台2_5和纵向移动平台2_6 —起带动试验座椅的横向和纵向水平振动，横向滑块2-54和纵向滑块2-64上分别设有横向位移传感器2-57和纵向位移传感器
2-67。
[0059]所述的颠簸及底部支撑模块3包括颠簸振动板3-1、颠簸连接杆座3-2、固定销
3-3、颠簸连接杆3-4、底部支撑架3-5、颠簸滑动轴承3-6、颠簸导柱3_7、液压缸3_8以及颠簸位移传感器3-9，其中所述的颠簸振动板3-1与纵向移动平台2-6的纵向滑轨2-65联接，颠簸振动板3-1下设有颠簸连接杆座3-2，颠簸连接杆3-4通过固定销3-3与颠簸连接杆座
3-2联接，颠簸振动板3-1的下面设有四根对称分布的颠簸导柱3-7，颠簸导柱3-7通过颠簸滑动轴承3-6与底部支撑架3-5联接，颠簸振动板3-1通过颠簸导柱3-7沿颠簸滑动轴承3-6上下移动，动力源液压缸3-8的活塞杆直接与颠簸连接杆3-4联接，颠簸位移传感器
3-9固定在底部支撑架3-5上，颠簸位移传感器3-9的测试杆安装在颠簸振动板3-1上，实时测量颠簸振动板3-1的垂向位移。
[0060]可选地，花键1-86可选用滚珠花键，运动更平稳可靠。
[0061 ] 优选地，颠簸及底部支撑模块3的动力源可更换为直线电机3-10，如图11所示，此时，直线电机3-10的动子3-101和定子3-102之间相对运动，动子3-301与颠簸导柱3-7联接，直线电机响应快，频率高，可以更好地模拟实际路况对座椅产生的影响。
[0062]可选地，可将蠕动模块I和平移模块2设计为一组，如图12所示，这样在只需给单台座椅试验时,避免了另一侧的座椅试验台空载振动，可降低设备的制作成本，节约能源。
[0063]可选地，可将蠕动模块I和平移模块2设计为三组或更多组，这样可以同时给三台以上座椅做试验，提闻工作效率。图13所不为二台座椅试验的实施方案不意图。
[0064]一种利用上述试验台的新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验方法，结合图10所述的试验方法流程图，其具体步骤为:
[0065]1、在上位机C上设定颠簸动作、蠕动动作、横向水平动作以及纵向水平动作的运动目标指令；
[0066]2、试验开始，以下四组动作并列执行；
[0067](I)颠簸动作:控制系统B接收来自上位机C的颠簸动作指令，驱动液压缸3-8的活塞杆带动颠簸振动板3-1沿颠簸滑动轴承3-6上下振动，颠簸位移传感器3-9实时测量颠簸振动板3-1的垂向位移，当测得的颠簸振动板3-1的垂向位移与颠簸动作指令要求的颠簸振动板3-1的垂向位移存在误差时，控制系统B对颠簸振动板3-1的垂向位移进行修正，使得颠簸振动板3-1的垂向位移接近颠簸动作指令所要求的颠簸振动板3-1的垂向位移，从而实现试验座椅2-2的上下颠簸，试验座椅2-2上的假臀或假背模型1-94不仅随试验座椅坐垫上下颠簸，同时还通过花键配合座1-91相对花键1-86上下颠簸。
[0068](2)蠕动动作:控制系统B接收来自上位机C的蠕动动作指令，驱动蠕动伺服电机1-1转动，蠕动伺服电机1-1通过联轴器1-3带动蠕动导柱1-4转动,蠕动导柱1-4带动垂向调节部件1-8转动，垂向调节部件1-8通过花键1-86带动蠕动模具1-9转动，蠕动角度传感器1-95实时测量蠕动模具1-9的蠕动角度，当测得的蠕动模具1-9的蠕动角度与蠕动动作指令要求的蠕动模具1-9的蠕动角度存在误差时，控制系统B对蠕动模具1-9的蠕动角度进行修正，使得蠕动模具1-9的蠕动角度接近蠕动动作指令所要求的蠕动模具1-9的蠕动角度，从而使得蠕动模具1-9准确的模拟人体在试验座椅2-2上的蠕动动作。
[0069](3)横向水平动作:控制系统B接收来自上位机C的横向水平动作指令，驱动横向伺服电机2-51转动,横向伺服电机2-51通过横向联轴器2-52带动横向丝杠2_53转动,横向丝杠2-53通过与横向滑块2-54固定在一起的螺母带动横向滑块2-54在横向滑轨2_56上的横向移动，横向位移传感器2-57实时测量横向滑块2-54的横向位移，当测得的横向滑块2-54的横向位移与横向水平动作指令要求的横向滑块2-54的横向位移存在误差时，控制系统B对横向滑块2-54的横向位移进行修正,使得横向滑块2-54的横向位移接近横向水平动作指令所要求的横向滑块2-54的横向位移，从而精确实现安装在横向滑块2-54以上部件的横向水平动作。
[0070](4)纵向水平动作:控制系统B接收来自上位机C的纵向水平动作指令，驱动纵向伺服电机2-61转动，纵向伺服电机2-61通过纵向联轴器2-62带动纵向丝杠2_63转动，纵向丝杠2-63通过与纵向滑块264固定在一起的螺母带动纵向滑块2-64在纵向滑轨2_66上的纵向移动，纵向位移传感器2-67实时测量纵向滑块2-64的纵向位移，当测得的纵向滑块2-64的纵向位移与纵向水平动作指令要求的纵向滑块2-64的纵向位移存在误差时，控制系统B对纵向滑块2-64的纵向位移进行修正，使得纵向滑块2-64的纵向位移接近纵向水平动作指令所要求的纵向滑块2-64的纵向位移，从而精确实现安装在纵向滑块2-64以上部件的纵向水平动作。
[0071]3、试验结束，蠕动位移传感器2-1测得试验座椅2-2坐垫的变形量，实时显示并储存在上位机C上，进行后续实验数据处理。
【权利要求】
1.一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，包括机体部分(A)、控制系统(B)和上位机(C)，其特征在于: 所述的机体部分(A)包括两组蠕动模块(I)、两组平移模块(2)和一组颠簸及底部支撑模块(3)，控制系统(B)由伺服控制器和分别连接机体部分(A)中的蠕动伺服电机(1-1)、横向伺服电机(2-5)、纵向伺服电机(2-6)和液压缸(3-8)的驱动器构成，伺服控制器连接上位机(C)以及机体部分(A)中的蠕动位移传感器2-1、横向位移传感器2-57、纵向位移传感器2-67和颠簸位移传感器3-9 ； 所述的机体部分(A)的平移模块(2)设置在蠕动模块(I)下面，颠簸及底部支撑模块(3)设置在平移模块(2)下面。
2.根据权利要求1所述的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其特征在于: 所述的蠕动模块(I)包括蠕动伺服电机(1-1)、蠕动支撑架(1-2)、联轴器(1-3)、蠕动导柱(1-4)、辅助固定板(1-5)、固定螺栓(1-6)、蠕动滑动轴承(1-7)、垂向调节部件(1-8)、花键(1-86)和蠕动模具(1-9)，其中，所述的蠕动伺服电机(1-1)固定在蠕动支撑架(1-2)上，螺动伺服电机(1_1)的输出轴与联轴器(1_3)的输入端联接,螺动导柱(1-4)的上端与联轴器(1-3)的输出端联接，蠕动导柱(1-4)通过蠕动滑动轴承(1-7)与辅助固定板(1-5)联接，辅助固定板(1-5)通过固定螺栓(1-6)固定在蠕动支撑架(1-2)上，蠕动导柱(1-4)的下端联接垂向调节部件(1-8)，垂向调节部件(1-8)通过花键(1-86)与蠕动模具(1-9)滑动联接。
3.根据权利要求2所述的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其特征在于: 所述的垂向调节部件(1-8)包括相互配装的上安装座(1-81)和下安装座(1-82)，上安装座(1-81)与蠕动导柱(1-4)相联，上安装座(1-81)的四周壁面上设有两对同轴的螺栓孔，下安装座(1-82)的四周壁面上设有两对竖直方向的条形槽(1-83)，上安装座(1-81)和下安装座(1-82)上下扣合，上固定螺栓(1-84)穿过上部的螺栓孔和条形槽(1-83)将上安装座(1-81)和下安装座(1-82)联接，下固定螺栓(1-85)穿过下部的螺栓孔和条形槽(1-83)将上安装座(1-81)和下安装座(1-82)联接，松开上固定螺栓(1-84)和下固定螺栓(1-85)，上安装座(1-81)可相对下安装座(1-82)上下滑动，下安装座(1-82)的末端设有花键(1-86 )，花键(1-86 )与蠕动模具(1-9 )的花键配合座(1-91)联接。
4.根据权利要求2所述的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其特征在于: 所述的蠕动模具(1-9)包括花键配合座(1-91)、配重安装支架(1-92)、配重(1-93)、假臀或假背模型(1-94)以及蠕动角度传感器(1-95)，其中，花键配合座(1-91)固定在配重安装支架(1-92)上，花键配合座(1-91)与垂向调节部件(1-8)的花键(1-86)配合，配重安装支架(1-92)与假臀或假背模型(1-94)联接，配重(1-93)安装在配重安装支架(1-92)上，可根据实际需要调节配重(1-93)的质量，假臀或假背模型(1-94)根据S (A) E_J (826)标准进行设计和制作，假臀或假背模型(1-94)上安装有蠕动角度传感器(1-95)。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其特征在于: 所述的花键(1-86)为滚珠花键。
6.根据权利要求1所述的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其特征在于: 所述的平移模块(2)包括蠕动位移传感器(2-1)、试验座椅(2-2)、试验座椅支架(2-3),座椅安装板(2-4)、横向移动平台(2-5)和纵向移动平台(2-6)，其中，所述的蠕动位移传感器(2-1)安装在试验座椅(2-2)的坐垫上，蠕动位移传感器(2-1)的测试杆安装在蠕动模具(1-9)上，实时测量试验座椅(2-2)坐垫的凹陷量，试验座椅支架(2-3)安装在座椅安装板(2-4)上，座椅安装板(2-4)与横向移动平台(2-5)的横向滑块(2-54)联接，横向滑块(2-54)与横向滑轨(2-56)相配合,横向伺服电机(2-51)与横向联轴器(2_52)的前端联接，横向联轴器(2-52)的后端与横向丝杠(2-53)联接,横向丝杠(2-53)与横向滑块(2-54)相配合，横向丝杠(2-53)的末端与横向支座(2-55)联接，横向滑轨(2-56)与纵向移动平台(2-6 )的纵向滑块(2-64 )联接，纵向滑块(2-64 )与纵向滑轨(2-66 )相配合，纵向伺服电机(2-61)与纵向联轴器(2-62)的前端联接，纵向联轴器(2-62)的后端与纵向丝杠(2-63)联接，纵向丝杠(2-63)与纵向滑块(2-64)相配合，纵向丝杠(2_63)的末端与纵向支座(2-65 )联接，纵向滑轨(2-65 )与颠簸振动板(3-1)联接，横向移动平台(2_5 )和纵向移动平台(2-6) —起带动试验座椅的横向和纵向水平振动，横向滑块(2-54)和纵向滑块(2-64)上分别设有横向位移传感器(2-57)和纵向位移传感器(2-67)。
7.根据权利要求1所述的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其特征在于: 所述的颠簸及底部支撑模块(3)包括颠簸振动板(3-1)、颠簸连接杆座(3-2)、固定销 (3-3)、颠簸连接杆(3-4)、底部支撑架(3-5)、颠簸滑动轴承(3-6)、颠簸导柱(3-7)、液压缸(3-8)以及颠簸位移传感器(3-9)，其中所述的颠簸振动板(3-1)与纵向移动平台(2-6)的纵向滑轨(2-65 )联接，颠簸振动板(3-1)下设有颠簸连接杆座(3-2 )，颠簸连接杆(3-4 )通过固定销(3-3)与颠簸连接杆座(3-2)联接，颠簸振动板(3-1)的下面设有四根对称分布的颠簸导柱(3-7 )，颠簸导柱(3-7 )通过颠簸滑动轴承(3-6 )与底部支撑架(3-5 )联接，颠簸振动板(3-1)通过颠簸导柱(3-7 )沿颠簸滑动轴承(3-6 )上下移动，动力源液压缸(3-8 )的活塞杆直接与颠簸连接杆(3-4)联接，颠簸位移传感器(3-9)固定在底部支撑架(3-5)上，颠簸位移传感器(3-9)的测试杆安装在颠簸振动板(3-1)上，实时测量颠簸振动板(3-1)的垂向位移。
8.根据权利要求7所述的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其特征在于: 所述的颠簸及底部支撑模块(3)的动力源为直线电机(3-10)，直线电机(3-10)的动子(3-101)和定子(3-102)之间相对运动，动子(3-301)与颠簸导柱(3_7)联接。
9.根据权利要求1所述的一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其特征在于: 所述的蠕动模块(I)和平移模块(2)设计为一组、三组或更多组。
10.一种新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验方法，其特征在于: 利用上述的新型微机控制汽车座椅颠簸蠕动试验台，其具体步骤为: 一、在上位机(C)上设定颠簸动作、螺动动作、横向水平动作以及纵向水平动作的运动目标指令； 二、试验开始，以下四组动作并列执行； (I)颠簸动作:控制系统(B)接收来自上位机(C)的颠簸动作指令，驱动液压缸(3-8)的活塞杆带动颠簸振动板(3-1)沿颠簸滑动轴承(3-6 )上下振动，颠簸位移传感器(3-9 )实时测量颠簸振动板(3-1)的垂向位移，当测得的颠簸振动板(3-1)的垂向位移与颠簸动作指令要求的颠簸振动板(3-1)的垂向位移存在误差时，控制系统(B)对颠簸振动板(3-1)的垂向位移进行修正，使得颠簸振动板(3-1)的垂向位移接近颠簸动作指令所要求的颠簸振动板(3-1)的垂向位移，从而实现试验座椅(2-2)的上下颠簸，试验座椅(2-2)上的假臀或假背模型(1-94)不仅随试验座椅坐垫上下颠簸，同时还通过花键配合座(1-91)相对花键(1-86)上下颠簸； (2)蠕动动作:控制系统(B)接收来自上位机(C)的蠕动动作指令，驱动蠕动伺服电机(1-1)转动，蠕动伺服电机(1-1)通过联轴器(1-3)带动蠕动导柱(1-4)转动,蠕动导柱(1-4)带动垂向调节部件(1-8)转动,垂向调节部件(1-8)通过花键(1-86)带动螺动模具(1-9)转动，蠕动角度传感器(1-95)实时测量蠕动模具(1-9)的蠕动角度，当测得的蠕动模具(1-9)的蠕动角度与蠕动动作指令要求的蠕动模具(1-9)的蠕动角度存在误差时，控制系统(B)对蠕动模具(1-9)的蠕动角度进行修正，使得蠕动模具(1-9)的蠕动角度接近蠕动动作指令所要求的蠕动模具(1-9)的蠕动角度，从而使得蠕动模具(1-9)准确的模拟人体在试验座椅(2-2)上的蠕动动作； (3)横向水平动作:控制系统(B)接收来自上位机(C)的横向水平动作指令，驱动横向伺服电机(2-51)转动,横向伺服电机(2-51)通过横向联轴器(2-52)带动横向丝杠(2_53)转动，横向丝杠(2-53)通过与横向滑块(2-54)固定在一起的螺母带动横向滑块(2-54)在横向滑轨(2-56)上的横向移动,横向位移传感器(2-57)实时测量横向滑块(2-54)的横向位移，当测得的横向滑块(2-54)的横向位移与横向水平动作指令要求的横向滑块(2-54)的横向位移存在误差时，控制系统(B)对横向滑块(2-54)的横向位移进行修正,使得横向滑块(2-54)的横向位移接近横向水平动作指令所要求的横向滑块(2-54)的横向位移，从而精确实现安装在横向滑块(2-54)以上部件的横向水平动作； (4)纵向水平动作:控制系统(B)接收来自上位机(C)的纵向水平动作指令，驱动纵向伺服电机(2-61)转动，纵向伺服电机(2-61)通过纵向联轴器(2-62)带动纵向丝杠(2-63)转动，纵向丝杠(2-63 )通过与纵向滑块(264)固定在一起的螺母带动纵向滑块(2-64)在纵向滑轨(2-66)上的纵向移动，纵向位移传感器(2-67)实时测量纵向滑块(2-64)的纵向位移，当测得的纵向滑块(2-64)的纵向位移与纵向水平动作指令要求的纵向滑块(2-64)的纵向位移存在误差时，控制系统(B)对纵向滑块(2-64)的纵向位移进行修正，使得纵向滑块(2-64)的纵向位移接近纵向水平动作指令所要求的纵向滑块(2-64)的纵向位移，从而精确实现安装在纵向滑块(2-64)以上部件的纵向水平动作； 三、试验结束，蠕动位移传感器(2-1)测得试验座椅(2-2)坐垫的变形量，实时显示并储存在上位机(C)上，进行后续实验数据处理。
【文档编号】G01M7/02GK103792056SQ201410083545
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月8日 优先权日:2014年3月8日
【发明者】郭孔辉, 赵志文, 纪云峰, 冯俊, 郑美玉 申请人:吉林大学