CN211317759U - 汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置 - Google Patents
汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置，包括机械部分和控制部分，机械部分是伺服电机与减速机连接，减速机与扭矩传感器连接，伺服电机经减速机减速后驱动后雨刮器刮臂旋转，扭矩传感器采集后雨刮器刮臂受阻挡旋转装置阻挡产生的力矩；控制部分利用LABVIEW作为上位机，PLC作为下位机，控制部分控制伺服电机正向旋转经减速机减速后驱动后雨刮器刮臂按5转/分钟的速度旋转，阻挡旋转装置阻挡后雨刮器刮臂旋转，扭矩传感器检测施加到后雨刮器刮臂上的力矩，利用LABVIEW编程建立数组进行力矩值比较，采集最大力矩，直到后刮臂断裂，伺服电机再反向旋转，取下零件。该装置在整个加载和卸载过程中，人接界面互换，力矩值实时显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种力矩检测，具体地是一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置。
背景技术
汽车后雨刮器刮臂是汽车后雨刮器的重要零部件，该零件是塑料件，既需要传递扭矩，同时还需要承受一定的力矩要求，若该刮臂力矩不能满足要求，就会在使用过程中断裂，产品失效。对此，必须要对汽车后雨刮器刮臂进行力矩检查。试验要求如下：
1、驱动汽车后雨刮器刮臂按5转/分钟的速度旋转；
2、检测扭矩随时间的曲线，直到汽车后雨刮器刮臂断裂。
经对世界汽车雨刮器行业进行调研，还没有一款完整的后刮臂力矩检测设备，大多比较简易，功能不全。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置，该装置按试验标准要求：驱动后雨刮器刮臂按5转/分钟的速度旋转，并阻挡后雨刮器刮臂，直到后雨刮器刮臂断裂，并采集后雨刮器刮臂断裂时的力矩，在整个加载和卸载过程中，人接界面互换，力矩值实时显示。
本实用新型的技术方案：
一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置，其特征在于，包括机械部分和控制部分，机械部分包括伺服电机、减速机、扭矩传感器和阻挡旋转装置，伺服电机与减速机连接，减速机与扭矩传感器连接，伺服电机经减速机减速后驱动后雨刮器刮臂旋转，扭矩传感器采集后雨刮器刮臂受阻挡旋转装置阻挡产生的力矩；控制部分利用LABVIEW作为上位机，PLC作为下位机，控制部分控制伺服电机正向旋转经减速机减速后驱动后雨刮器刮臂按5转/分钟的速度旋转，阻挡旋转装置阻挡后雨刮器刮臂旋转，扭矩传感器检测施加到后雨刮器刮臂上的力矩，利用LABVIEW编程建立数组进行力矩值比较，采集最大力矩，直到后刮臂断裂，伺服电机再反向旋转，取下零件。
所述控制部分是利用PLC与两个中间继电器的组合，通过PLC的输出控制伺服电机的正反转。
所述阻挡旋转装置包括包括竖立板、阻挡板和下固定块。
本实用新型具有以下特点：
1、采用伺服控制器控制伺服电机，经过编制程序，可以实现电机转速的精确控制。本装置采用伺服电机作为驱动源，减速机减速，PLC输出控制量，准确实现5转/分钟的控制。
2、解决了不同公司的软件互联的问题，LABVIEW是美国NI公司的， PLC是德国西门子的，通过编制程序，解决了控制协议的问题，实现了伺服电机的正反转控制。
3、实时采集了检测力矩并生成了力矩随时间的曲线，方便了检测人员的观察和数据的保存。
4、如何从采集到的力矩值中选择出力矩最大值，本装置利用LABVIEW编制程序建立数组，对采集到的力矩大小进行实时比较，得到力矩最大值，既为后刮臂的最大断裂力矩，并显示出来。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图，
图2 为本实用新型系统架构图，
图3 为PLC与中间继电器的接线图，
图4 为阻挡旋转装置的结构示意图。
图中：1、伺服电机，2、减速机，3、扭矩传感器，4、阻挡旋转装置，5、雨刮器刮臂，6、竖立板，7、阻挡板，8、下固定块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置，其特征在于，包括机械部分和控制部分，机械部分包括伺服电机1、减速机2、扭矩传感器3和阻挡旋转装置4，伺服电机1与减速机2连接，减速机2与扭矩传感器3连接，伺服电机1经减速机2减速后驱动后雨刮器刮臂5旋转，扭矩传感器3采集后雨刮器刮臂5受阻挡旋转装置4阻挡产生的力矩；控制部分利用LABVIEW作为上位机，PLC作为下位机，控制部分控制伺服电机1正向旋转经减速机2减速后驱动后雨刮器刮臂5按5转/分钟的速度旋转，阻挡旋转装置4阻挡后雨刮器刮臂旋转，扭矩传感器3检测施加到后雨刮器刮臂上的力矩，利用LABVIEW编程建立数组进行力矩值比较，采集最大力矩，直到后刮臂断裂，伺服电机1再反向旋转，取下零件。
所述阻挡旋转装置4包括竖立板6、阻挡板7和下固定块8。
所述控制部分是利用PLC与两个中间继电器的组合，通过PLC的输出控制伺服电机的正反转。
下位机PLC程序：根据PLC输出电压是0-10V及伺服电机需要正反转要求，利用中间继电器实现电压的正反向，既从-10V至+10V的转换，控制电机转速，从反方向3000/分至正方向3000/分的转换，D/A转换数据如表1，由PLC输出数字量5333，控制伺服电机的转速为500rpm，经过减速机减速后为5转/分。
表1 PLC参数设置表
| 参数名称 | 参数范围 | 设定值 |
| 伺服电机转速 | 0~3000rpm | 500 rpm（本装置需要设置的转速） |
| PLC数字量 | 0~32000 | 5333 |
| PLC模拟量 | 0~10V | 1.5625V |
上位机LABVIEW程序：利用布尔数组进行开关量加载和卸载的设计，关于布尔数组转换为二进制数值的对应表2如下：
表2 LABVIEW加载和卸载参数设置
| 加载 | 卸载 | 转换输出的二进制数 |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 2 |
| 1 | 1 | 3 |
编制LABVIEW程序，控制PLC输出开关量：
1）向PLC发指令"68 20 20 68 02 00 7C 32 01 00 00 00 00 00 0E 00 05 0501 12 0A 10 02 00 01 00 00 82 00 00 00 00 04 00 08 00 87 16"，功能是将PLC的Q0.0—Q0.7端口置0，实现伺服电机处于停止状态；
2)向PLC发指令"68 20 20 68 02 00 7C 32 01 00 00 00 00 00 0E 00 05 0501 12 0A 10 02 00 01 00 00 82 00 00 00 00 04 00 08 03 8A 16"，功能是将PLC的Q0.0及Q0.1端口置1，实现伺服电机正向旋转；
3)向PLC发指令"68 20 20 68 02 00 7C 32 01 00 00 00 00 00 0E 00 05 0501 12 0A 10 02 00 01 00 00 82 00 00 00 00 04 00 08 05 8C 16"，功能是将PLC的Q0.0及Q0.2端口置1，实现伺服电机反向旋转。
编制LABVIEW程序，采集PLC模拟量：
1)LABVIEW向PLC发送读数据命令串"68 1B 1B 68 02 00 6C 32 01 00 00 00 0000 0E 00 00 04 01 12 0A 10 04 00 01 00 01 84 00 03 20 8D 16"，其中“03 20”指的是VW100，该条指令的功能是读取VW100中的数据，对该数据进行编程计算，既为力矩值；
2)将采集到的力矩随时间的变化按曲线显示，并将采集到的力矩值建立数值，选择数组的最大值，直到刮臂断裂，即为最大力矩，如图4所示。
本实用新型具有以下特点：
1、采用伺服控制器控制伺服电机，经过编制程序，实现电机转速的精确控制。本实用新型采用伺服电机作为驱动源，减速机减速，PLC输出控制量，准确实现5转/分钟的控制。
2、解决了不同公司的软件互联的问题，LABVIEW是美国NI公司的， PLC是德国西门子的，通过编制程序，解决了控制协议的问题，实现了伺服电机的正反转控制。
3、实时采集了检测力矩并生成了力矩随时间的曲线，方便了检测人员的观察和数据的保存。
4、如何从采集到的力矩值中选择出力矩最大值，本实用新型利用LABVIEW编制程序建立数组，对采集到的力矩大小进行实时比较，得到力矩最大值，既为后刮臂的最大断裂力矩，并显示出来。
本实用新型中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置，其特征在于：包括机械部分和控制部分，机械部分包括伺服电机(1)、减速机(2)、扭矩传感器(3)和阻挡旋转装置(4)，伺服电机(1)与减速机(2)连接，减速机(2)与扭矩传感器(3)连接，伺服电机(1)经减速机(2)减速后驱动后雨刮器刮臂(5)旋转，扭矩传感器(3)采集后雨刮器刮臂(5)受阻挡旋转装置(4)阻挡产生的力矩；控制部分利用LABVIEW作为上位机，PLC作为下位机，控制部分控制伺服电机(1)正向旋转经减速机(2)减速后驱动后雨刮器刮臂(5)按5转/分钟的速度旋转，阻挡旋转装置(4)阻挡后雨刮器刮臂旋转，扭矩传感器(3)检测施加到后雨刮器刮臂上的力矩，直到后刮臂断裂，伺服电机(1)再反向旋转，取下零件。
2.如权利要求1所述的汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置，其特征在于：所述控制部分是利用PLC与两个中间继电器的组合，通过PLC的输出控制伺服电机的正反转。
3.如权利要求1所述的汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置，其特征在于：所述阻挡旋转装置(4)包括竖立板(6)、阻挡板(7)和下固定块(8)。
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| CN201922367030.7U CN211317759U (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN113029585A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 贵阳万江航空机电有限公司 | 一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的方法 |
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2019
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113029585A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 贵阳万江航空机电有限公司 | 一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的方法 |
| CN113029585B (zh) * | 2019-12-25 | 2025-01-21 | 贵阳万江航空机电有限公司 | 一种汽车后雨刮器刮臂检测断裂力矩的方法 |
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