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一种 拉拔 力测试工装装置

阅读：1044发布：2020-11-24

专利汇可以提供一种拉拔力测试工装装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种拉拔力测试工装装置，由上部支架、下部支架、工作台、X轴、Y轴、Z轴、C轴、B轴、测力机构、电控系统，安全防护组成；其中，下部支架支撑起整个设备，下部支架内部包含电气系统的控制部分，下部支架上面为工作台，工作台上安装待测塑料件工装夹具，根据不同产品更换工装夹具，上部支架安装在工作台的四个边角上，X轴安装在上部支架上，Y轴安装在X轴的滑台上，Z轴滑台与Y轴的滑台连接在一起，C轴安装在Z轴下方，B轴安装在C轴上，触摸屏安装在设备上部支架的右上方，触摸屏上集成了所有操作按钮。，下面是一种拉拔力测试工装装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种拉拔力测试工装装置，其特征在于，由上部支架、下部支架、工作台、X轴、Y轴、Z轴、C轴、B轴、测力机构、电控系统，安全防护组成；其中，下部支架支撑起整个设备，下部支架内部包含电气系统的控制部分，下部支架上面为工作台，工作台上安装待测塑料件工装夹具，根据不同产品更换工装夹具，上部支架安装在工作台的四个边角上，X轴安装在上部支架上，Y轴安装在X轴的滑台上，Z轴滑台与Y轴的滑台连接在一起，C轴安装在Z轴下方，B轴安装在C轴上，触摸屏安装在设备上部支架的右上方，触摸屏上集成了所有操作按钮。
2.根据权利要求1所述的一种拉拔力测试工装装置，其特征在于，所述电气系统包括：
接近开关、触摸屏、PLC、报警灯、光电开关，伺服电机、拉力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种拉拔力测试工装装置，其特征在于，所述安全防护包括：
侧防护门、后防护门、快速卷帘门。

说明书全文

一种拉拔 力测试工装装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于汽车配件的加工领域，特别涉及一种拉拔力测试工装装置。

背景技术

[0002] 在汽车配件的加工行业中，汽车内外饰的配件塑料件居多，塑料件上需要粘接或焊接许多安装卡等配件，这些配件将作为装车时的安装点。由于粘接或焊接过程中，担心有瑕疵或缺陷，导致汽车的质量下降，造成使用安全风险等因素，因此，生产厂家需要做出质量检验，需要对粘接或焊接的塑料件（以下简称塑料件）安装点进行拉力测试，确保在理论拉力范围内，塑料件没有损伤。

[0003] 先介绍一下拉力测试在检测塑料件的实验过程。拉力测试主要是在外力的作用下，对塑料件的安装点进行法向拉拔测试，测试时，拉力会从零均匀的逐渐增加，直至增加到理论力值，使塑料件的安装点在该力的作用下发生形变，当达到理论力值时，塑料件没有发生损坏，说明塑料件合格，符合质量要求，不存在使用安全风险，否则，应作为报废件处理。

[0004] 该设备的难点在于待测塑料件的安装点测力角度和施加力的均匀程度。为了测试的准确性，拉力的方向一定要沿着塑料件安装点的法线方向，因待测工件多为曲面结构，为实现多角度，多方向的施力，设备必须具备多方向调整的功能。另外，施加外力时，为了使待测塑料件不受冲击、震动等因素的影响，施力的速度与加速度必须均匀，且缓慢。发明内容

[0005] 针对现有技术所存在问题，本实用新型提出了一种拉拔力测试工装装置，由上部支架、下部支架、工作台、X轴、Y轴、Z轴、C轴、B轴、测力机构、电控系统，安全防护组成；其中，下部支架支撑起整个设备，下部支架内部包含电气系统的控制部分，下部支架上面为工作台，工作台上安装待测塑料件工装夹具，根据不同产品更换工装夹具，上部支架安装在工作台的四个边角上，X轴安装在上部支架上，Y轴安装在X轴的滑台上，Z轴滑台与Y轴的滑台连接在一起，C轴安装在Z轴下方，B轴安装在C轴上，触摸屏安装在设备上部支架的右上方，触摸屏上集成了所有操作按钮。

[0006] 进一步地，所述电气系统包括：接近开关、触摸屏、PLC、报警灯、光电开关，伺服电机、拉力传感器。

[0007] 进一步地，所述安全防护包括：侧防护门、后防护门、快速卷帘门。

[0008] X轴的作用：测力机构沿X轴正负方向移动。

[0009] Y轴的作用：测力机构沿Y轴正负方向移动。

[0010] Z轴的作用: 测力机构沿Z轴正负方向移动。

[0011] C轴的作用：测力机构沿Z轴轴线旋转360°。

[0012] B轴的作用：测力机构沿Z轴轴线垂直方向摆动180°。

[0013] 工作台的作用：安装待测产品工装夹具。

[0014] 安全防护的作用：确保拉拔过程中，待测工件损坏时不伤害操作者，同时，可通过透明处观察待测工件测试状态。

[0015] 触摸屏的作用：利用触摸屏设备进行操作，同时可以查看待测工件的测试状态曲线图以及参数。

[0016] 测力机构的作用：直接接触待测工件，实现理论力值的监测与反馈。

[0017] 有益效果

[0018] 本设备操作安全可靠，在此设备上对塑料件安装点进行拉力测试，可以实现空间测试点的法向拉拔，并能保证拉拔力是均匀且缓慢施加的，确保测试的准确性和可靠性，实现了实验的真正目的：准确、快速、高效、安全。同时，实现了人机交互，可以在参数范围内设置测试值、测试速度，并能记录测试图表等，方便存档，有利于工件可靠性分析。附图说明
图1为设备主体图
图2为待测塑料件工装夹具图
图3为待测塑料件图
图4为X轴图
图5为Y轴图
图6为Z轴（旋转90°）和C轴图
图7为B轴图
图8为测力机构图
1.X轴、2.下部支架、3.电控系统、4.Y轴、5.Z轴、6.C轴、7.测力机构、8.B轴、9.工作台、
10.安全防护、11.上部支架、12.触摸屏13.待测工件固定块、14.待测工件压紧装置、15.工装底板、16.待测工件限位块、17.工装定位孔、18.塑料件安装点19.伺服电机、20.减速机、
21.齿轮、22.X轴滑台、23.齿条、24.导轨、25.X轴从动侧、26.X轴驱动侧、27.Y轴滑台、28.Z轴滑台、29.C轴、30.B轴支架、31.B轴摆台、32.拉力传感器、33.钩子。

具体实施方式

[0019] 针对现有技术所存在问题，本实用新型提出了一种拉拔力测试工装装置，如图1所示，由11.上部支架、2.下部支架、9.工作台、1.X轴、4.Y轴、5.Z轴、6.C轴、8.B轴、7.测力机构、3.电控系统，10.安全防护组成；其中，下部支架支撑起整个设备，下部支架内部包含电气系统的控制部分，下部支架上面为工作台，如图2所示，工作台上安装待测塑料件工装夹具包括13.待测工件固定块、14. 待测工件压紧装置、15.工装底板、16.待测工件限位块、17.工装定位孔，根据不同产品更换工装夹具，连接如图3所示的待测塑料件，粘接或焊接
18.塑料件安装点，上部支架安装在工作台的四个边角上，X轴安装在上部支架上，25.X轴从动侧、26.X轴驱动侧如图4所示分辨，Y轴安装在X轴的滑台上，Z轴滑台与Y轴的滑台连接在一起，C轴安装在Z轴下方，B轴安装在C轴上，12.触摸屏安装在设备上部支架的右上方，触摸屏上集成了所有操作按钮。

[0020] 进一步地，所述电气系统包括：接近开关、触摸屏、PLC、报警灯、光电开关，19.伺服电机、32.拉力传感器。

[0021] 进一步地，所述安全防护包括：侧防护门、后防护门、快速卷帘门。

[0022] X轴的作用：测力机构沿X轴正负方向移动。

[0023] Y轴的作用：测力机构沿Y轴正负方向移动。

[0024] Z轴的作用: 测力机构沿Z轴正负方向移动。

[0025] C轴的作用：测力机构沿Z轴轴线旋转360°。

[0026] B轴的作用：测力机构沿Z轴轴线垂直方向摆动180°。

[0027] 工作台的作用：安装待测产品工装夹具。

[0028] 安全防护的作用：确保拉拔过程中，待测工件损坏时不伤害操作者，同时，可通过透明处观察待测工件测试状态。

[0029] 触摸屏的作用：利用触摸屏设备进行操作，同时可以查看待测工件的测试状态曲线图以及参数。

[0030] 如图8所示，测力机构的作用：直接接触待测工件，实现理论力值的监测与反馈。

[0031] 设备接入电源，打开设备电源开关，在触摸屏上选择自动程序，把待测塑料件固定到对应的工装夹具上，将安装了待测塑料件的工装夹具固定在工作台上，此时，测力机构位于设备原点处（原点为程序编制时设定的位置，一般选择在操作者碰触不到的位置），设备会自动检测到该待测塑料件的类别，系统将为该塑料件选择测试路径，操作者在触摸屏上触动关门按钮，快速卷帘门将迅速关起，然后操作者触动启动按钮，X轴、Y轴、Z轴、C轴、B轴将同时启动，按照事先编订好的测试路径，将测力机构移动到待测塑料件的安装点位置，并使测试机构的方向沿着待测塑料件安装点的法线方向，测力机构自动完成与待测塑料件安装点的连接，连接完成后，X轴、Y轴、Z轴、C轴、B轴各轴在伺服电机的驱动下，沿着待测塑料件的安装点法线方向缓慢且均匀的移动，当拉力传感器监测到拉力值达到设定的理论力值时，测力机构回到待测塑料件安装点初始连接的位置，然后测力机构自动与待测塑料件安装点断开，并安照测试路径迅速移动到下一个待测塑料件安装点，重复上述过程，当测试完编订的最后一个待测塑料件安装点时，测力机构将回到设备原点位置（每走完一组路径后，测力机构都会回到原点），以便操作者更换工装夹具。此时，触摸屏上会记录每一个塑料件安装点的测试结果，操作者可根据分析测得的结果参数，判断塑料件的每个安装点是否合格。测试完成后，操作者可触动触摸屏上的开门按钮，快速卷帘门开启，取走塑料件。此时，无论如何也无法使各轴移动。

[0032] 如图4、图5、图6所示，X轴、Y轴、Z轴三轴均是做直线运动的机构，它们分别通过19.伺服电机与20.减速机，驱动21.齿轮23.齿条运动，直线24.导轨导向，使22.X轴滑台、27.Y轴滑台、28.Z轴滑台做直线运动。

[0033] 如图6所示，29.C轴是做旋转运动的机构，它通过伺服电机加减速机驱动，完成旋转动作。

[0034] 如图7所示，B轴是做摆动运动的机构，包括30.B轴支架、31.B轴摆台、20.减速机、19.伺服电机、7.测力机构，它通过伺服电机加减速机驱动，完成摆动动作。

[0035] 如图8所示，测力机构直接与塑料件安装点接触。测力机构的最下方安装一个钩子，钩子一端与拉力传感器连接， 33.钩子另一端与塑料件安装点连接，通过X轴、Y轴、Z轴、C轴、B轴缓慢匀速的移动，使测力机构沿着塑料件安装点法线方向移动，从而对塑料件安装点施加拉拔力，此时，拉力传感器会检测到力值的大小，当力值达到设定的理论力值时，拉力传感器会对系统发送信号，停止施加力。

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