全文摘要
本装置属于疲劳测试技术领域，具体涉及一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，包括伺服摩擦机构，产品样件固定板，设备架体，人机交互控制触摸面板，工业控制计算机，UPS电源和气动控制模块，其中伺服摩擦机构与产品样件固定板均固定在设备架体上部，产品样件固定板位于伺服摩擦机构的下方，人机交互控制触摸面板固定在设备架体的外侧一角，工业控制计算机，UPS电源和气动控制模块固定在设备架体下部；真实模拟了汽车座椅，高铁座椅或其他涵盖领域产品在长期使用过程中表面材料磨损情况，能够针对多品种多标准的测试需求进行试验，没有重复性投入，试验精度精确可控，人工成本低，可实时跟踪试验状态并采集试验数据。
主设计要求
1.一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，其特征在于包括伺服摩擦机构(1)，产品样件固定板(2)，设备架体(3)，人机交互控制触摸面板(4)，工业控制计算机(5)，UPS电源(6)和气动控制模块(7)，其中伺服摩擦机构(1)与产品样件固定板(2)均固定在设备架体(3)上部，产品样件固定板(2)位于伺服摩擦机构(1)的下方，人机交互控制触摸面板(4)固定在设备架体(3)的外侧一角，工业控制计算机(5)，UPS电源(6)和气动控制模块(7)固定在设备架体(3)下部；伺服摩擦机构(1)包括架体(11)、摩擦头机构(12)、位移传感器(14)、X向导轨滑块组(15)和伺服驱动电缸(16)，其中架体(11)固定在X向导轨滑块组(15)的滑块上，X向导轨滑块组(15)的滑轨固定在设备架体(3)的上部横梁上，摩擦头机构(12)通过连接板(124)固定在架体(11)的四角，伺服驱动电缸(16)的电缸活塞杆一端固定在架体(11)上，另一端缸体部分与设备架体(3)上的横梁连接，使得架体(11)能够在X向导轨滑块组(15)上沿X方向滑动，位移传感器(14)和伺服驱动电缸(16)并列设置并固定在设备架体(3)上；摩擦头机构(12)包括垂直方向升降气缸(121)，导向轴(122)，摩擦头(123)，配重块(125)和直线轴承(126)，其中直线轴承(126)固定在连接板(124)上，导向轴(122)与直线轴承(126)活动连接，导向轴(122)的底端固定有摩擦头(123)，导向轴(122)顶端通过导向轴连接板(127)连接，垂直方向升降气缸(121)的缸体端固定在连接板(124)上，垂直方向升降气缸(121)的气缸活塞与导向轴连接板(127)接触，摩擦头(123)上方放置有配重块(125)。
设计方案
1.一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，其特征在于包括伺服摩擦机构(1)，产品样件固定板(2)，设备架体(3)，人机交互控制触摸面板(4)，工业控制计算机(5)，UPS电源(6)和气动控制模块(7)，其中伺服摩擦机构(1)与产品样件固定板(2)均固定在设备架体(3)上部，产品样件固定板(2)位于伺服摩擦机构(1)的下方，人机交互控制触摸面板(4)固定在设备架体(3)的外侧一角，工业控制计算机(5)，UPS电源(6)和气动控制模块(7)固定在设备架体(3)下部；
伺服摩擦机构(1)包括架体(11)、摩擦头机构(12)、位移传感器(14)、X向导轨滑块组(15)和伺服驱动电缸(16)，其中架体(11)固定在X向导轨滑块组(15)的滑块上，X向导轨滑块组(15)的滑轨固定在设备架体(3)的上部横梁上，摩擦头机构(12)通过连接板(124)固定在架体(11)的四角，伺服驱动电缸(16)的电缸活塞杆一端固定在架体(11)上，另一端缸体部分与设备架体(3)上的横梁连接，使得架体(11)能够在X向导轨滑块组(15)上沿X方向滑动，位移传感器(14)和伺服驱动电缸(16)并列设置并固定在设备架体(3)上；
摩擦头机构(12)包括垂直方向升降气缸(121)，导向轴(122)，摩擦头(123)，配重块(125)和直线轴承(126)，其中直线轴承(126)固定在连接板(124)上，导向轴(122)与直线轴承(126)活动连接，导向轴(122)的底端固定有摩擦头(123)，导向轴(122)顶端通过导向轴连接板(127)连接，垂直方向升降气缸(121)的缸体端固定在连接板(124)上，垂直方向升降气缸(121)的气缸活塞与导向轴连接板(127)接触，摩擦头(123)上方放置有配重块(125)。
2.根据权利要求1所述的一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，其特征在于人机交互控制触摸面板(4)、工业控制计算机(5)、气动控制模块(7)均与UPS电源(6)连接。
3.根据权利要求1所述的一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，其特征在于人机交互控制触摸面板(4)、位移传感器(14)、伺服驱动电缸(16)与气动控制模块(7)均与工业控制计算机(5)控制连接。
4.根据权利要求1所述的一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，其特征在于垂直方向升降气缸(121)与气动控制模块(7)控制连接。
设计说明书
技术领域
本发明属于疲劳测试装置技术领域，特别涉及一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置。
背景技术
当前国内试验室开展产品表面材料摩擦试验时，大多针对单一产品，通过某一试验标准，进行少量多次的试验。现有设备存在以下缺陷：1.通常只有按钮操作，无法进行复杂的程序现场编辑，无法展示试验状态信息，无法选择提取试验数据；2.采用气缸提供摩擦运动动力，精度底误差大，完全人工手动调节，调节费力，不能实现加速度运行，并且只能人工手动将摩擦头抬起，手动固定，操作费时费力，操作意外造成样件损坏不可控；3.通常只能对2-4个样件进行测试，并且由于气缸提供动力，没有传感器监控反馈，无法精确控制，调节操作困难，只能用于单一的行业或产品的相关测试；
综上所述，现有设备虽然能满足基本的试验需要，但普遍调试困难，针对多品种多标准试验需投入多个设备，重复性投入较大，试验精度也无法精确可控，人工成本高，无法实时跟踪试验状态，采集试验数据。
发明内容
为了克服上述问题，本实用新型提供了一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，能够针对多品种多标准的测试需求进行试验，没有重复性投入，试验精度精确可控，人工成本低，可实时跟踪试验状态并采集试验数据。
一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，包括伺服摩擦机构1，产品样件固定板2，设备架体3，人机交互控制触摸面板4，工业控制计算机5，UPS电源6和气动控制模块7，其中伺服摩擦机构1与产品样件固定板2均固定在设备架体3上部，产品样件固定板2位于伺服摩擦机构1的下方，人机交互控制触摸面板4固定在设备架体3的外侧一角，工业控制计算机5，UPS电源6和气动控制模块7固定在设备架体3下部；
伺服摩擦机构1包括架体11、摩擦头机构12、位移传感器14、X向导轨滑块组15和伺服驱动电缸16，其中架体11固定在X向导轨滑块组15的滑块上，X向导轨滑块组15的滑轨固定在设备架体3的上部横梁上，摩擦头机构12通过连接板124固定在架体11的四角，伺服驱动电缸16的电缸活塞杆一端固定在架体11上，另一端缸体部分与设备架体3上的横梁连接，使得架体11能够在X向导轨滑块组15上沿X方向滑动，位移传感器14和伺服驱动电缸16并列设置并固定在设备架体3上；
摩擦头机构12包括垂直方向升降气缸121，导向轴122，摩擦头123，配重块125和直线轴承126，其中直线轴承126固定在连接板124上，导向轴122与直线轴承126活动连接，导向轴122的底端固定有摩擦头123，导向轴122顶端通过导向轴连接板127连接，垂直方向升降气缸121的缸体端固定在连接板124上，垂直方向升降气缸121的气缸活塞与导向轴连接板127接触，摩擦头123上方放置有配重块125。
人机交互控制触摸面板4、工业控制计算机5、气动控制模块7均与UPS电源6连接。
人机交互控制触摸面板4、位移传感器14、伺服驱动电缸16与气动控制模块7均与工业控制计算机5控制连接。
垂直方向升降气缸121与气动控制模块7控制连接，气动控制模块7控制垂直方向升降气缸121升降的速度，防止气缸高速下落砸坏产品样件13。
本实用新型的有益效果：
本装置进行摩擦试验时，摩擦的速度，加速度，位移，时间，次数均可控，位移传感器监控实际运行位移精度可达0.1mm，试验参数调试只需在人机交互控制触摸面板界面输入需要的参数即可，调节功能多，适用面广，伺服控制精度高，操作简单，使用方便；同时设备配套工业控制计算机，随时计算显示试验数据和运行曲线，并在试验完成后自动生成试验相关数据报告，极大减轻了试验人员后期数据整理工作，大大提高了人员工作效率。
本装置能够解决当前表面材料疲劳磨损摩擦测试调试困难的问题，能够针对多品种多标准的测试需求进行试验，没有重复性投入，试验精度精确可控，人工成本低，可实时跟踪试验状态并采集试验数据；且本装置的使用范围由汽车，轨道客车，飞机配套行业拓展到所有有产品表面材料摩擦试验需求的领域，有广泛的市场空间和经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型伺服摩擦机构的结构示意图。
图3为本实用新型摩擦头机构的结构示意图。
其中：1伺服摩擦机构，11架体，12摩擦头机构，121垂直方向升降气缸，122导向轴，123摩擦头，124连接板，125配重块，126直线轴承，127导向轴连接板，13产品样件，14位移传感器，15 X向导轨滑块组，16伺服驱动电缸，2产品样件固定板，3设备架体，4人机交互控制触摸面板，5工业控制计算机，6 UPS电源，7气动控制模块。
具体实施方式
一种表面材料疲劳磨损摩擦测试装置，包括两个伺服摩擦机构1，产品样件固定板2，设备架体3，人机交互控制触摸面板4，工业控制计算机5，UPS电源6和气动控制模块7，其中伺服摩擦机构1与产品样件固定板2均固定在设备架体3上部，产品样件固定板2位于伺服摩擦机构1的下方，人机交互控制触摸面板4固定在设备架体3的外侧一角，工业控制计算机5，UPS电源6和气动控制模块7固定在设备架体3下部；
伺服摩擦机构1包括架体11、摩擦头机构12、位移传感器14、X向导轨滑块组15和伺服驱动电缸16，其中架体11固定在X向导轨滑块组15的滑块上，X向导轨滑块组15的滑轨固定在设备架体3的上部横梁上，四个摩擦头机构12均通过连接板124固定在一个架体11的四角，伺服驱动电缸16的电缸活塞杆一端固定在架体11上，另一端缸体部分与设备架体3上的横梁连接，伺服驱动电缸16的电缸活塞杆可在缸体部分内部伸缩，使得架体11能够在X向导轨滑块组15上沿X方向滑动，位移传感器14和伺服驱动电缸16并列设置并固定在设备架体3上；
摩擦头机构12包括垂直方向升降气缸121，导向轴122，摩擦头123，配重块125和直线轴承126，其中两个直线轴承126均固定在连接板124上，两个导向轴122分别与两个直线轴承126活动连接，导向轴122的底端固定有摩擦头123，两个导向轴122的顶端通过导向轴连接板127连接，垂直方向升降气缸121的缸体端固定在连接板124上，垂直方向升降气缸121的气缸活塞与导向轴连接板127接触，摩擦头123上方放置有配重块125。
人机交互控制触摸面板4、工业控制计算机5、气动控制模块7均与UPS电源6连接。
人机交互控制触摸面板4、位移传感器14、伺服驱动电缸16与气动控制模块7均与工业控制计算机5控制连接。
垂直方向升降气缸121与气动控制模块7控制连接，气动控制模块7控制垂直方向升降气缸121升降的速度，防止气缸高速下落砸坏产品样件13。
所述的产品样件固定板2共八块，每四块拼接在一起为一组，固定在设备架体3上，且每一组位于一个伺服摩擦机构1的下方。
其中，伺服驱动电缸16用于推动伺服摩擦机构1在X方向移动，从而使摩擦头123与产品样件13在X方向上进行往复的摩擦运动，并通过位移传感器14辅助控制X方向摩擦移动距离，垂直方向升降气缸121用于自动升降摩擦头123，便于取放产品样件13和试验中升起摩擦头123观察样件表面摩擦试验效果，摩擦力的大小可由配重块125调整。
本实施例中的产品样件13为汽车座椅靠背。
本实施例设有两个伺服摩擦机构1，共8个摩擦头，可同时试验8个产品样件13，两个伺服摩擦机构1可以同时按照两种不同的试验标准试验，产品样件13的安装、试验和检查过程不需要人工手工固定摩擦头123，完全程序自动升降，与以往完全人工操作相比整体工作效率显著提高。
人机交互控制触屏面板4，试验时实验人员可用手指点击触控屏进行试验程序的选取或编辑，设备当前实时的状态展示，以及试验数据的选择和提取。
UPS电源装置6可防止突然断电造成数据丢失。
工业控制计算机5可提供试验实时状态的数字展示输出信号，以及提供数据的分析和存储。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920063587.9
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:82(吉林)
授权编号:CN209460082U
授权时间:20191001
主分类号:G01N 3/56
专利分类号:G01N3/56;G01N3/02
范畴分类:31E;
申请人:长春中科远创汽车技术开发有限公司
第一申请人:长春中科远创汽车技术开发有限公司
申请人地址:130000 吉林省长春市北湖科技开发区明溪路1759号吉林省光电子产业孵化器有限公司D241室
发明人:赵欣宇;张元庆;董韬文
第一发明人:赵欣宇
当前权利人:长春中科远创汽车技术开发有限公司
代理人:郭佳宁
代理机构:22201
代理机构编号:长春吉大专利代理有限责任公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计