一种用于车门疲劳耐久测试的柔性化液压撑杆控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及汽车外饰领域，更具体地涉及一种用于车门疲劳耐久测试的柔性化液压撑杆控制系统。


背景技术：

2.目前，在进行车门疲劳耐久测试时，所使用的测试设备需在车门外板上施力，才能实现车门的开关动作。因此，只能在车门上钻孔后，通过绳索来连接测试设备和车门。这种测试方式会破坏车门的结构：几万次的开关门过程中会导致复合材料车门外板破裂，同时复合材料车门外板在高温环境下会变软，如果关门施力位置过软也会导致车门外板的开裂。并且，由于试验需要在高低温环境下进行，因此测试设备中的电机必须使用能够耐高低温环境的电机，而耐高低温电机价格昂贵，使得设备成本大大增加。另外，车门开关时需要使用到气撑，气撑在高温环境下气撑力会变大，导致车门不易关闭；在低温环境下气撑力会变小，导致车门不易开启，影响车门疲劳耐久测试的稳定性及测试效率。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术中的问题，本实用新型提供一种用于车门疲劳耐久测试的柔性化液压撑杆控制系统，能够减少车门外板的损坏，并且不需要使用耐高低温电机，从而节约成本，同时能够提高车门疲劳耐久测试的稳定性及测试效率。
4.本实用新型提供的一种用于车门疲劳耐久测试的柔性化液压撑杆控制系统，包括：液压撑杆，与一待测车门相连；所述液压撑杆包括具有第一端口和第二端口的外壳以及一活塞杆，所述活塞杆的一端从所述第二端口延伸进所述外壳的内部，且所述外壳上设有第一油嘴和第二油嘴；驱动模块，包括伺服电机、与所述伺服电机相连的齿轮泵以及与所述齿轮泵连通的油箱，所述齿轮泵通过两根导管分别与所述第一油嘴和所述第二油嘴相连；第一传感模块，包括一位移传感器，所述位移传感器设置为感测所述液压撑杆的伸长或收缩并发出伸长或收缩信号；第二传感模块，包括安装在所述待测车门上的测速传感器和位置传感器，所述测速传感器设置为感测所述待测车门开启或关闭的速度并发出速度信号，所述位置传感器设置为感测所述待测车门的位置并发出位置信号；控制模块，设置为接收所述伸长或收缩信号、位置信号和速度信号，并根据所述伸长或收缩信号、位置信号和速度信号发出指令，以控制所述伺服电机。
5.进一步地，所述液压撑杆通过一球头与所述待测车门相连。
6.进一步地，所述活塞杆的延伸进所述外壳内部的端部设有活塞和密封圈。
7.进一步地，所述第一端口处设有第一缸盖。
8.进一步地，所述第二端口处设有第二缸盖、密封圈以及防尘圈。
9.进一步地，所述外壳和活塞杆均采用金属材质。
10.进一步地，所述活塞杆的最大行程为300mm。
11.进一步地，所述液压撑杆的长度在450mm～700mm间变化。
12.进一步地，所述齿轮泵与所述伺服电机通过联轴器连接。
13.进一步地，所述控制模块包括控制中心以及与控制中心通信连接的控制盒，所述控制盒与所述伺服电机电连接，并与所述位移传感器、所述测速传感器和所述位置传感器电连接。
14.本实用新型通过液压撑杆来实现车门的开关，由于液压撑杆受环境温度的影响较小且结构稳定，不仅能够减少车门外板的损坏，而且能够提高车门疲劳耐久测试的稳定性及测试效率。另外，本实用新型设计了驱动模块和控制模块来控制液压撑杆的伸长和收缩，可自定义液压撑杆的长度，使其适用于各类车门的疲劳耐久测试，实现了液压撑杆的柔性化。并且，本实用新型的伺服电机无需耐高低温电机，从而能够节约成本。
附图说明
15.图1是按照本实用新型的用于车门疲劳耐久测试的柔性化液压撑杆控制系统的结构框图。
16.图2是图1中液压撑杆的结构示意图。
17.图3是图1中液压撑杆的剖面图。
18.图4是按照本实用新型的用于车门疲劳耐久测试的柔性化液压撑杆控制系统的设计原理。
19.图5是按照本实用新型的用于车门疲劳耐久测试的柔性化液压撑杆控制系统的工作流程图。
具体实施方式
20.下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。
21.如图1所示，本实用新型的用于车门疲劳耐久测试的柔性化液压撑杆控制系统，包括液压撑杆1、驱动模块2、第一传感模块3、第二传感模块4以及控制模块5。其中，液压撑杆1通过球头6与待测车门7相连；驱动模块2用于驱动液压撑杆1伸长或收缩，以带动待测车门7开启或关闭；第一传感模块3用于感测液压撑杆1的伸长或收缩，并将感测到的伸长或收缩信号传输至控制模块5；第二传感模块4用于感测待测车门7的位置以及待测车门7开启或关闭的速度，并将感测到的位置信号以及速度信号传输至控制模块5；控制模块5用于接收各类信号(伸长或收缩信号、位置信号以及速度信号)，并根据这些信号发出指令，控制驱动模块2的运转。
22.以下对上述各部件进行详细描述。
23.如图2和图3所示，液压撑杆1包括外壳11以及活塞杆12，外壳11具有第一端口111和第二端口112，活塞杆12的一端从第二端口112延伸进外壳11内部，且活塞杆12的延伸进外壳11内部的端部设有活塞121和密封圈122。活塞121用于使活塞杆12能够在外壳11内部移动，密封圈122用于确保密封性。外壳11上还设有第一油嘴113和第二油嘴114，当液压油从第一油嘴113进入后，推动活塞121以使活塞杆12从外壳11内部推出，进而使液压撑杆1伸长；当液压油从第二油嘴114进入后，推动活塞121以使活塞杆12缩回至外壳11内部，进而使液压撑杆1收缩。另外，第一端口111处设有第一缸盖115，第二端口112处设有第二缸盖116、密封圈117以及防尘圈118，以进一步保证液压撑杆1的密封性。在本实施例中，外壳11和活
塞杆12均采用金属材质，活塞杆12的行程最大为300mm，液压撑杆1的整体长度可在450mm～700mm间变化。在其他实施例中，可根据需要改变活塞杆12的行程和液压撑杆1的长度。
24.驱动模块2包括伺服电机21、与伺服电机21相连的齿轮泵22以及与齿轮泵22连通的油箱23，其中，齿轮泵22通过两根导管分别与液压撑杆1的第一油嘴113和第二油嘴114相连，以使油箱23中的液压油能泵送至第一油嘴113和第二油嘴114。在本实施例中，齿轮泵22与伺服电机21通过联轴器连接，这种连接方式可以降低磨损，延长器件的使用寿命。
25.第一传感模块3包括位移传感器31，该位移传感器31感测液压撑杆1的长度变化。第二传感模块4包括测速传感器41和位置传感器42，测速传感器41和位置传感器42均安装在车门上，测速传感器41用于感测待测车门7开启或关闭的速度，位置传感器42用于感测待测车门7开启或关闭过程中所到达的位置。
26.控制模块5包括控制中心51以及与控制中心51通信连接的控制盒52。其中，控制中心51为具有各类程序的计算机终端(例如电脑)，用于给控制盒52发送指令。控制盒52与伺服电机21电连接，且其具有可编程逻辑控制器(plc)，上述位移传感器31、测速传感器41和位置传感器42通过常规接线连接至控制盒52内的plc，从而将各类信号传输至控制盒52。
27.本实用新型将控制中心51发送的指令以及各传感器采集到的信号传输至控制盒52，通过控制盒52内的plc进行数据处理，并将处理后的结果输出至伺服电机21的驱动器，由伺服电机21驱动齿轮泵22，从而使液压撑杆1带动待测车门7开启或关闭，整个流程可参见图4。本实用新型的控制系统相当于一个反馈控制系统，以指令脉冲为输入给定值与反馈脉冲比较，利用比较后产生的脉冲信号对系统进行调节并消除偏差，使被调量跟踪给定值。按照控制目的不同，可将反馈控制系统的控制方式分为三类：速度控制方式、转矩控制方式、位置控制方式。速度控制方式是通过外部信号的来调整伺服电机的输出速度，转矩控制方式是通过外部输入量的改变来调整伺服电机输出转矩的大小，位置控制方式是通过外部信号来调整伺服电机转动的速度和角度。本实用新型采用位置控制方式，可保证车门开关门的位置固定不变，稳定性高。
28.如图5所示，本实用新型的控制系统对汽车尾门进行疲劳耐久测试的过程如下：
29.控制系统开始工作后，首先通过位置传感器42感测到的位置信号来判断尾门的状态，若尾门处于关闭状态，则进行下一步动作，反之则控制系统停止运行。当尾门处于关闭状态时，利用控制盒52中的plc给尾门的门锁发送解锁指令，尾门的门锁收到解锁指令后进行解锁动作，并将解锁信号反馈至plc。plc判断解锁是否成功，若成功则进入下一步动作，反之则继续发送解锁指令进行解锁动作。尾门在解锁后，plc对伺服电机21发送指令，控制齿轮泵22进行运转，将油箱23中的液压油输送至液压撑杆1的第一油嘴113内，使得液压撑杆1伸长而带动尾门开启。尾门开启后，通过位置传感器42来判断尾门是否开启到位，若未开启到位，则发出超时警报；若开启到位，则将尾门开启到位的信号反馈至plc，plc对伺服电机21再次发送指令，控制齿轮泵22进行反向运转，将油箱23内的液压油输送至液压撑杆1的第二油嘴114内，使得液压撑杆1收缩而带动尾门关闭。尾门关闭后，通过位置传感器42来判断尾门状态，若尾门关闭成功，则自动进行计数；若尾门关闭未成功，则发出超时警报。重复上述过程，直到完成试验标准要求的开关次数，然后通过判断尾门功能是否正常、结构是否完好、尾门有无损坏现象等，来对该种型号尾门的疲劳耐久性能进行判定。
30.本实用新型利用伺服电机液压传动控制技术的原理来控制液压撑杆1的运行，可
自定义液压撑杆1的长度，使其适用于各类车门的测试，从而实现撑杆的柔性化。
31.以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。