安全带拉伸测试机构及安全带砂尘试验箱的制作方法

本发明的实施例涉及一种安全带测试机构，特别涉及一种安全带拉伸测试机构及安全带砂尘试验箱。

背景技术：

安全带，作为车辆在行驶过程中，当车辆在发生碰撞过程中保护驾乘人员的基本防护装置，是车辆安全系统的重要组成部分，因此安全带可靠性测试对于测试安全带的安全性能具有重要意义。同时，车辆在使用或者停放过程中，安全带电机极有可能会受到环境中的砂尘影响。砂尘能使电机产品的表面腐蚀与腐损。能使电机通道口和过滤器阻塞，能钻入裂纹、空隙、轴承、结合处、密封处，从而造成各种有害影响；能使活动的部件，配合部件黏结和阻塞(例如开关转接故障等)；能使接触器和继电器不工作，形成导电桥，产生短路，从而影响产品的功能和性能。

因此，如何能够方便的对安全带的拉伸性能、以及砂尘性能测试就变得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的实施方式的目的在于提供一种安全带拉伸测试机构及安全带砂尘试验箱，可模拟安全带的反复拉伸以及在砂尘环境下的测试要求，从而可方便的对安全带的拉伸及砂尘性能进行测试。

为了实现上述目的，本发明的实施方式设计了一种安全带拉伸测试机构，包括：

测试机架，包括：上支撑架、与所述上支撑架相对设置的下支撑架、连接所述上支撑架和所述下支撑架的至少一根连接柱；

收卷轮机构，设置于所述上支撑架；所述收卷轮机构包括：若干个收卷轮、设置于所述上支撑架上的驱动装置；所述驱动装置与各所述收卷轮连接，用于驱动各所述收卷轮进行同步转动；

导向机构，设置于所述下支撑架；所述导向机构包括：若干根导向轴，所述导向轴的数量与所述收卷轮的数量相同，并唯一对应；各所述导向轴与唯一对应的所述收卷轮彼此相对设置，各所述导向轴的轴线方向均与唯一对应的所述收卷轮的轴线方向相互平行；

主控设备，与所述驱动装置通讯连接；所述主控设备用于设定安全带的拉伸量和拉伸循环次数，并用于根据设定的所述拉伸量和所述拉伸循环次数，控制所述驱动装置驱动各所述收卷轮正转和反转。

另外，本发明的实施方式设计了一种安全带砂尘试验箱，包括：

如上所述的安全带拉伸测试机构；

箱体；所述箱体包括：测试区、位于所述测试区下方的设备安装区；所述测试区与所述设备安装区连通，所述安全带拉伸测试机构设置于所述测试区；

供气设备，包括：抽真空装置、设置于所述设备安装区内的容器和管路组件，所述管路组件分别与所述抽真空装置和所述容器连接，所述容器用于容纳砂尘，所述抽真空装置用于通过所述管路组件向所述容器内输送气体，对所述容器内的砂尘进行搅拌；

其中，所述抽真空装置与所述主控设备通讯连接，所述主控设备还用于设置抽真空装置的抽真空压力、运行时间、运行周期及每个运行周期之间的等待时间，并根据所设定的所述抽真空压力、所述运行时间、所述运行周期和所述等待时间对所述抽真空装置进行控制。

同现有技术相比，在实际应用时，借由收卷轮机构的各收卷轮与导向机构的各导向轴的配合，并在驱动装置的驱动作用下，可同时对多根安全带进行拉伸测试。并且，由于本实施方式的安全带砂尘实验箱由箱体、安全带拉伸测试机构和供气设备构成，同时箱体具有测试区和与测试区连通的设备安装区。其中拉伸测试机构置于箱体的测试区中，而将供气设备置于设备安装区中，通过供气设备的抽真空装置可对容器的砂尘进行搅拌，以达到扬尘效果，并且主控设备可对安全带的拉伸循环次数、安全带的拉伸量以及真空装置的抽真空压力、运行时间、运行周期及每个运行周期进行设定，从而使得本实施方式的安全带拉伸测试机构可模拟安全带的反复拉伸，以满足对安全带拉伸性能的测试需求，同时借由箱体内抽真空设备对容器内的砂尘搅拌，可模拟安全带在砂尘环境下的使用工况，从而可方便对安全带在砂尘环境下的性能进行测试。

进一步的，所述收卷轮和所述导向轴均设有三个，所述上支撑架包括：上支撑板、绕所述上支撑板的轴线方向等距环设的三个上架体，每相邻的两个所述上架体之间均设有一个所述收卷轮；

所述下支撑架包括：下支撑板、绕所述下支撑板的轴线方向等距环设的三个下架体，所述下架体与所述导向轴唯一对应，且各所述导向轴均设置于唯一对应的所述下架体上；

所述驱动装置包括：绕所述上支撑板的轴线方向环设的三根传动轴，各所述传动轴与各所述收卷轮唯一对应，且各所述传动轴均与唯一对应的所述收卷轮同轴连接，且每相邻两个所述上架体均被同一根所述传动轴穿设，并均与该所述传动轴转动连接；其中，绕所述上支撑板的轴线方向，各所述传动轴之间依次通过齿轮副啮合传动；

所述驱动装置还包括：与任意一根所述传动轴连接的驱动元件，所述驱动元件用于驱动该所述传动轴进行转动，所述驱动元件还与所述主控设备通讯连接。

进一步的，各所述上架体均包括：

固定板，设置于所述上支撑板相对于所述下支撑架的一侧；

第一连接板和第二连接板，分别自所述固定板向所述下支撑架的方向垂直延伸形成；

其中，绕所述上支撑板的轴线方向，任意所述上架体的所述第一连接板均和与其相邻的其中一个所述上架体的所述第二连接板相对且平行设置，且彼此相对且平行设置的所述第一连接板和所述第二连接板均被同一根所述传动轴贯穿，并与该所述传动轴转动连接。

进一步的，各所述上架体的所述第一连接板和所述第二连接板之间成一夹角，所述夹角为120度。

进一步的，三根所述传动轴分别为：主传动轴、第一从传动轴和第二从传动轴，所述主传动轴与所述驱动元件连接，所述第一从传动轴的两端分别通过所述齿轮副与所述主传动轴和所述第二从传动轴啮合传动；

所述齿轮副包括：第一伞齿轮、与所述第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮；

在其中一个所述齿轮副中，该所述齿轮副的所述第一伞齿轮与所述第一从传动轴的一端同轴连接，该所述齿轮副的所述第二伞齿轮与所述主传动轴同轴连接；

在另一个所述齿轮副中，该所述齿轮副的所述第一伞齿轮与所述第一从传动轴的另一端同轴连接，该所述齿轮副的所述第二伞齿轮与所述第二从传动轴同轴连接。

进一步的，所述上支撑板和所述下支撑板同轴设置。

进一步的，各所述导向轴在唯一对应的所述下架体上沿垂直于所述下支撑板的轴线方向可滑动。

进一步的，所述收卷轮包括：与唯一对应的所述传动轴同轴连接的筒体和盖板；

其中，所述筒体沿唯一对应的所述传动轴的轴线方向具有容置空间，所述盖板可拆卸地设置于所述筒体上，并与所述筒体同轴设置，所述盖板用于打开或封闭所述容置空间；

沿所述筒体的轴线方向，所述筒体的筒壁上还开设卡槽，所述卡槽用于安全带的前端卡入并进入所述容置空间内。

进一步的，所述驱动元件为伺服电机，所述主控设备用于实时监控所述伺服电机在工作时的扭矩，所述主控设备用于在所述伺服电机的所述扭矩大于预设的最大扭矩时，发出报警提示。

进一步的，所述容器为一锥形漏斗，所述锥形漏斗的开口正对所述测试区。

进一步的，所述容器上设有震动马达，所述震动马达与所述主控设备通讯连接。

进一步的，所述管路组件包括：

进气嘴，与所述抽真空装置连接；

出气嘴，与所述容器连接；

管道，连接所述进气嘴和所述出气嘴；

压力传感器，设置于所述管道上，用于检测进气压力；

调压阀，设置于所述管道上，用于调节所述管道内的气压；

电磁阀，设置于所述管道上，用于导通或截断所述管道；

其中，所述压力传感器、所述调压阀和所述电磁阀均与所述主控设备通讯连接。

进一步的，所述安全带砂尘试验箱还包括：

泄压管，设置于所述箱体上与所述测试区连通，对所述箱体内部进行泄压；

过滤器，设置于所述泄压管上，用于阻止砂尘泄漏从所述泄压管逃逸至所述箱体外。

进一步的，所述安全带砂尘试验箱还包括：

开关门，可转动的设置于所述箱体上，用于打开或关闭所述测试区；

所述开关门上设有透明视窗。

附图说明

图1为本发明第一实施方式的安全带拉伸测试机构的结构示意图；

图2为本发明第一实施方式的安全带拉伸测试机构中收卷轮的爆炸示意图；

图3为本发明第一实施方式的安全带拉伸测试机构的电路模块图；

图4为本发明第二实施方式的安全带砂尘试验箱的内部结构示意图；

图5为本发明第二实施方式的安全带砂尘试验箱的结构示意图；

图6为本发明第二实施方式的安全带砂尘试验箱的测试示意图；

图7为本发明第二实施方式的安全带砂尘试验箱的系统模块图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种安全带拉伸测试机构，如图1和图2所示，包括：测试机架1、收卷轮机构2、导向机构3和主控设备。

其中，如图1和图2所示，测试机架1包括：上支撑架11、与上支撑架11相对设置的下支撑架12、连接上支撑架11和下支撑架12的至少一根连接柱13。

另外，在本实施方式中，如图1和图2所示，收卷轮机构2设置于上支撑架11，而导向机构3设置于下支撑架12上。其中，该收卷轮机构2包括：若干个收卷轮21、设置于上支撑架11上的驱动装置22，并且驱动装置22与各收卷轮21连接，用于驱动各收卷轮21进行同步转动。而导向机构3包括：若干根导向轴31，并且导向轴31的数量与收卷轮21的数量相同，并唯一对应。各导向轴31与唯一对应的收卷轮21彼此相对设置，各导向轴31的轴线方向均与唯一对应的收卷轮21的轴线方向相互平行。

此外，在本实施方式中，结合图3所示，主控设备与驱动装置22通讯连接，并且，该主控设备用于设定安全带的拉伸量和拉伸循环次数，同时该主控设备还用于根据设定的拉伸量和拉伸循环次数，控制驱动装置22驱动各收卷轮21正转和反转。

通过上述内容不难看出，在实际应用时，借由收卷轮机构2的各收卷轮21与导向机构3的各导向轴31的配合，并在驱动装置22的驱动作用下，可同时对多根安全带进行拉伸测试。同时，主控设备可对安全带的拉伸循环次数、安全带的拉伸量进行设定，并可根据所设定的拉伸循环次数和安全带的拉伸量对驱动装置22进行控制，从而满足对安全带拉伸性能的测试需求。

具体地说，在本实施方式中，首先，如图1和图2所示，收卷轮21和导向轴31均设有三个，上支撑架11包括：上支撑板111、绕上支撑板111的轴线方向等距环设的三个上架体112，每相邻的两个上架体112之间均设有一个收卷轮21。而下支撑架12包括：下支撑板121、绕下支撑板121的轴线方向等距环设的三个下架体122，下架体122与导向轴31唯一对应，且各导向轴31均设置于唯一对应的下架体122上。并且，下支撑板121与上支撑板111同轴设置。

其次，在本实施方式中，如图1和图2所示，驱动装置22包括：绕上支撑板111的轴线方向环设的三根传动轴221，各传动轴221与各收卷轮21唯一对应，且各传动轴221均与唯一对应的收卷轮21同轴连接，且每相邻的两个上架体112均被同一根传动轴221穿设，并均与该传动轴221转动连接。同时，如图1所示，绕上支撑板111的轴线方向，各传动轴221之间依次通过齿轮副222啮合传动。另外，该驱动装置22还包括：与任意一根传动轴221连接的驱动元件，而在本实施方式中，该驱动元件为伺服电机(图中未标示)，通过伺服电机可直接驱动与其连接的传动轴221进行转动，并且该伺服电机还可与主控设备通讯连接，使得伺服电机可在主控设备的控制下借由各齿轮副222对各传动轴221的啮合传动，可同步驱动各收卷轮21进行转动，从而实现各收卷轮21对各安全带的拉伸测试。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，如图1和图2所示，各上架体112均包括：设置于上支撑板111相对于下支撑架12的一侧的固定板1121、分别自固定板1121向下支撑架12的方向垂直延伸形成的第一连接板1122和第二连接板1123。其中，如图1所示，绕上支撑板111的轴线方向，任意上架体112的第一连接板1122均和与其相邻的其中一个上架体112的第二连接板1123相对且平行设置，且彼此相对且平行设置的第一连接板1122和第二连接板1123均被同一根传动轴221贯穿，并与该传动轴221转动连接。具体为，在本实施方式中，如图2所示，各上架体112的第一连接板1122和第二连接板1123之间成一夹角，且夹角为120度，同时由于各上架体112又是绕上支撑板11的轴线方向等距环设的，因此使得任意上架体112的第一连接板1122必然会与其相邻的其中一个上架体112的第二连接板1123处于相互平行状态，从而可方便传动轴221对相邻两个上架体112的第一连接板1122和第二连接板1123进行穿设，同时，为了满足转动轴221的转动，可在各上架体112的第一连接板1122和第二连接板1123内设置轴承1124，通过轴承1124可形成转动轴221与第一连接板1122和第二连接板1123的转动连接。

此外，需要说明的是，在本实施方式中，如图2所示，三根传动轴221分别为：主传动轴221a、第一从传动轴221b和第二从传动轴221c。并且，如图1所示，主传动轴221a与伺服电机连接，第一从传动轴221b的两端分别通过齿轮副222与主传动轴221a和第二从传动轴221c啮合传动。

具体地说，如图1和图2所示，齿轮副222具体包括：第一伞齿轮2221、与第一伞齿轮2221啮合的第二伞齿轮2222。在其中一个齿轮副222中，该齿轮副222的第一伞齿轮2221与第一从传动轴221b的一端同轴连接，该齿轮副222的第二伞齿轮2222与主传动轴211同轴连接。同样的，在另一个齿轮副222中，该齿轮副222的第一伞齿轮2221与第一从传动轴221b的另一端同轴连接，该齿轮副222的第二伞齿轮2222与第二从传动轴221c同轴连接。由此不难看出，当伺服电机在驱动主传动轴221a进行转动的同时，借助于两个齿轮副222的传动啮合，可使得第一从传动轴221b和第二从传动轴221c可跟随主传动轴221a进行跟转，从而实现三个收卷轮21的同步转动。

另外，作为优选地方案，在本实施方式中，如图1和图2所示，各导向轴31在唯一对应的下架体122上沿垂直于下支撑板121的轴线方向可滑动。具体为，可在各下架体122沿垂直于下支撑板121的轴线方向开设滑槽123，而各导向轴31有部分穿设于唯一对应的下架体122的滑槽123中，当导向轴31滑动至合适位置后，可借助螺母32与导向轴31的螺纹旋合，即可实现导向轴31在下架体122上的锁定。由此可知，通过导向轴31在下架体122上的滑动，可对安全带在收卷轮21的张力进行调节，保证了本实施方式的拉伸测试机构可满足安全带在不同张力下的拉伸测试需求。

此外，为了实现收卷轮21在转动时对安全带的收卷拉伸，在本实施方式中，如图2所示，收卷轮21包括：与唯一对应的传动轴221同轴连接的筒体211和盖板212。其中，筒体211沿唯一对应的传动轴211的轴线方向具有容置空间213，并且盖板212可拆卸地设置于筒体211上，并与筒体211同轴设置，该盖板212用于打开或封闭筒体211的容置空间213。另外，如图2所示，沿筒体211的轴线方向，筒体211的筒壁上还开设卡槽214，该卡槽214用于安全带的前端卡入并进入容置空间213内。由此不难发现，在实际应用的过程中，可将安全带的前端通过任意收卷轮21的卡槽214卡入筒体211的容置空间213中，从而实现对安全带前端的固定，同时将安全带的后端套设于与该收卷轮21对应的导向轴31上，从而当收卷轮21在转动时，可通过缠绕于安全带的方式实现对安全带的拉伸测试。

并且，作为优选地方案，为了避免安全带在拉伸过程中在收卷轮21的筒体211上因轴向滑动，而出现脱落的现象，如图1和图2所示，本实施方式中，各收卷轮21的盖板212的外径应大于筒体211的外径，同时筒体211远离盖板212的一侧向外凸出，形成凸缘部215，通过凸缘部215和盖板212的配合，可对缠绕于筒体211上的安全带部分进行限位，使得安全带在缠绕于筒体211后，不会因在筒体211上的轴向滑动而从筒体211上脱出，从而提高了安全带在拉伸测试时的可靠性。并且，需要说明的是，在本实施方式中，如图1和图2所示，盖板212与筒体211之间可通过羊角螺丝216进行锁紧固定，比如说，如图2所示，可在筒体211相对于盖板212的一侧设置若干个螺纹孔218，同时在盖板212上设置可被羊角螺丝216穿过的若干个定位孔217，且定位孔217的数量与螺纹孔218的数量相同，且唯一对应。在实际装配过程中，可将盖板212上的各定位孔217对准筒体211上的各螺纹孔218，然后借助于各羊角螺丝216，通过各羊角螺丝216与螺纹孔218的螺纹旋合，即可实现盖板212与筒体211的锁紧固定，并且采用羊角螺丝216可避免采用工具，可由工作人员直接通过手动方式进行锁紧，使得筒体211余盖板212的装配更为方便。

另外，值得一提的是，结合图3所示，主控设备还用于实时监控伺服电机在工作时的扭矩，并当伺服电机的扭矩大于预设的最大扭矩时主控设被可发出报警提示，以提醒工作人员，立即停止测试，由此可对伺服电机进行保护，避免伺服电机出现过载还出现损坏。

本发明的第二实施方式涉及一种安全带砂尘试验箱，如图4所示，包括：如上第一实施方式所述的安全带拉伸测试机构、箱体4和供气设备5。

其中，如图5和图6所示，箱体4包括：测试区41、位于测试区41下方的设备安装区42，并且测试区41与设备安装区42连通，第一实施方式中所述的安全带拉伸测试机构设置于测试区41中。

另外，如图5所示，供气设备5包括：抽真空装置(图中未标示)、设置于设备安装区42内的容器51和管路组件52，并且，管路组件52分别与安全带拉伸测试机构的抽真空装置和容器51连接，其中，容器51用于容纳砂尘，抽真空装置用于通过管路组件52向容器51内输送气体，对容器51内的砂尘进行搅拌。在实际应用时，结合图7所示，抽真空装置还与主控设备通讯连接，主控设备还用于设置抽真空装置的抽真空压力、运行时间、运行周期及每个运行周期之间的等待时间，并且，主控设备还可根据所设定的抽真空压力、运行时间、运行周期和等待时间对抽真空装置进行控制。

由此不难看出，通过供气设备5的抽真空装置向容器51输送气体，可对容器51内的砂尘进行搅拌，以达到扬尘效果，并且主控设备可对安全带的拉伸循环次数、安全带的拉伸量以及真空装置的抽真空压力、运行时间、运行周期及每个运行周期进行设定，从而使得本实施方式的安全带砂尘试验箱可模拟安全带在砂尘环境下的使用工况，从而可方便地安全带的砂尘性能进行测试。

具体地说，在本实施方式中，如图4所示，抽真空装置可采用真空泵，而管路组件52包括：与抽真空装置的出气端连接的进气嘴521、与容器4连接的出气嘴522、连接进气嘴521和出气嘴522的管道523、设置于管道523上的压力传感器524、设置于管道523上的调压阀525、设置于管道523上的电磁阀526。

其中，压力传感器524用于检测进气压力，调压阀525用于调节管道内的气压，电磁阀526用于导通或截断管道523。并且，压力传感器524、调压阀525和电磁阀526均与主控设备通讯连接，使得主控设备可直接对压力传感器524、调压阀525和电磁阀526进行控制，并可直接获取压力传感器524所检测到的压力值。

另外，为了进一步提高箱体4内的扬尘效果，如图4和图6所示，可将出气嘴522设置于容器51的底部，从而使得出气嘴522可从容器51的底部向容器51内输送气体，从而可起到对容器51内砂尘的充分搅拌。同时，为了避免在测试过程中箱体4的内部压力过高，本实施方式的安全带砂尘试验箱还包括：设置于箱体4上与测试区41连通的泄压管6、设置于泄压管6上的过滤器7。其中，泄压管6用于对箱体4的内部进行泄压，以防止箱体4因内部压力过大，而导致箱体4出现破损现象，同时过滤器7又可阻止砂尘泄漏从泄压管6逃逸至箱体4外而污染环境。

此外，作为优选地方案，本实施方式的安全带砂尘试验箱还包括：设置在容器51上的震动马达(图中未标示)，该震动马达与主控设备通讯连接，从而可借由主控设备对震动马达的开启和关闭进行控制。因此，当砂尘试验箱完成对安全带的砂尘测试后，可通过主控设备对震动马达的开启，使得容器51可在震动马达的震动下，使砂尘迅速下落至容器51的底部，以实现对砂尘的收集。并且，为了避免砂尘黏连在容器51的壁面上，如图4、图5和图6所示，本实施方式中所采用的容器51为一锥形漏斗，同时锥形漏斗的开口(图中未标示)正对箱体4的测试区41，使得容器51的开口的口径可以保持不变，因此当抽真空装置向锥形漏斗内输送气体时，不会影响容器51的扬尘效果，同时在完成安全带的砂尘测试后，借助于容器51的锥形漏斗的结构以及震动马达的震动作用，又可实现对容器51中砂尘的迅速收集，从而提高了安全带的砂尘测试效率。

值得一提的是，通过上述内容不难看出，由于第一实施方式的安全带拉伸测试机构是设置在箱体4中，因此通过图1和图2不难看出，在本实施方式中，借助于上支撑架11的上支撑板111上分布的上通孔113和下支撑架12的下支撑板121上分布的下通孔124，可有效避免砂尘堆积在上支撑板111和下支撑板121上。

另外，如图5所示，本实施方式的安全带砂尘试验箱还包括：可转动的设置于箱体4上的开关门9，该开关门9用于打开或关闭测试区41，通过开关门9可便于工作人员对安全带进行安装和更换。同时，如图4和图5所示，开关门9上设有透明视窗10，借助于透明视窗10，可使工作人员从箱体4外清晰的看见箱体4中安全带的测试情况，以免出现突发状况，进一步提高了砂尘试验箱对安全带测试的可靠性和安全性。

并且，安全带在进行砂尘测试时，为了避免砂尘污染测试区41，如图4所示，测试区41内还设有一围板8，该围板8可在开关门9关闭测试区41时，与开关门9之间围成一密闭空间，从而使得安全带的砂尘测试可完全在一密闭空间内进行。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。