申请/专利权人：西安力创材料检测技术有限公司

申请日：2018-09-29

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN109238603B

主分类号：G01M5/00

分类号：G01M5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.02.19#实质审查的生效;2019.01.18#公开

摘要：本发明公开了一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，包括用于测试待测发动机悬置的托臂，发动机悬置可拆卸安装在工装夹具上，还包括分别位于托臂上方和下方的上夹持件和下夹持件，上夹持件和下夹持件用于夹紧和固定托臂，上夹持件的顶部连接至激振器，激振器用于通过上夹持件为托臂提供上下方向往返的轴向力；工装夹具上安装有力传感器，力传感器用于检测发动机悬置所受到的力值，工装夹具的外围相对设置有两个光栅传感器，两个光栅传感器用于检测工装夹具外围的瞬时动态应变；本发明将通过各大传感器的配合，使用机械手辅助操作，可以对发动机悬置自动检测，大大提高了测试的效率，同时也提高了测试的精度，并且可以远程操作。

主权项：1.一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，用于测试待测发动机悬置1的托臂2，所述发动机悬置1可拆卸安装在工装夹具8上，还包括分别位于托臂2上方和下方的上夹持件3和下夹持件4，所述上夹持件3和下夹持件4用于夹紧和固定所述托臂2，所述上夹持件3和下夹持件4的夹持距离可以进行调整，所述上夹持件3的顶部连接至激振器5，所述激振器5用于通过所述上夹持件3为所述托臂2提供上下方向往返的轴向力；所述工装夹具8上安装有力传感器，所述力传感器用于检测发动机悬置1所受到的力值，所述工装夹具8的外围相对设置有两个光栅传感器，两个所述光栅传感器用于检测所述工装夹具8外围的瞬时动态应变；所述工装夹具8内安装有金属传感器，所述金属传感器用于检测所述工装夹具8上的所述发动机悬置1是否存在及安装到位；所述发动机悬置动静刚度自动测试装置还包括机械手，用于完成发动机悬置装置的自动检测，所述机械手将所述发动机悬置1放置于所述工装夹具8中，所述金属传感器电性连接至处理器，所述金属传感器对工装夹具8上的所述发动机悬置1进行检测，并将检测结果发送至所述处理器；所述光栅传感器用于检测所述机械手放入或者取出所述发动机悬置1时瞬时动态的变化，并将检测结果发送至处理器；所述处理器用于判断确定人工或者机械手是否移出所述工装夹具8；所述激振器5用于带动所述上夹持件3向下运动，与所述托臂2接触并施加一定的压力，所述激振器5还用于带动所述上夹持件3和下夹持件4以及夹紧缸6同时进行轴向往返运动；所述力传感器用于检测反作用力，并将检测结果发送至所述处理器；所述处理器用于测试得到静态刚度以及动态刚度并保存数据。

全文数据：一种发动机悬置动静刚度自动测试装置【技术领域】本发明属于车辆振动测试领域，尤其涉及一种发动机悬置动静刚度自动测试装置。【背景技术】噪声、振动与声振粗糙度Noise、Vibration、Harshness的英文缩写。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有13的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20％的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。发动机悬置系统将动力总成与车架弹性连接，可以对动力总成与车架之间的振动进行双向隔离。因此，发动机悬置系统的设计好坏直接影响到发动机振动向车架的传递，影响整车的NVH性能。近年来，汽车NVH性能越来越受到重视，发动机悬置是作为衔接动力总成和车身的部分存在的，主要作用是支撑动力总成、减少动总的震动对整车的影响、限制动总的抖动量，对整车NVH性能起着非常大的作用。发动机悬置系统的最基本的两个功能是支撑发动机的重量，隔离发动机的振动。发动机工作产生的激励力包括两个部分：其一是由发动机点火不均匀形成的缸内脉冲气压及发动机工作不平衡所致；其二是由于行驶路面不平引起的振动激励。当振动固有频率与汽车某阶固有振动，形成较大的振动和噪声。动力总成悬置是发动机与车身的连接部件，其主要功能在于衰减发动机的低频大幅振动、抑制驾驶室内产生高频噪音。现有技术主要是用力锤手工敲击悬置以模拟动载荷，测试的精度低、效率差。【发明内容】本发明的目的是提供一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，以解决发动机悬置精度低、效率差、无法自动检测的问题。本发明采用以下技术方案：一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，包括用于测试待测发动机悬置的托臂，发动机悬置可拆卸安装在工装夹具上，还包括分别位于托臂上方和下方的上夹持件和下夹持件，上夹持件和下夹持件用于夹紧和固定托臂，上夹持件的顶部连接至激振器，激振器用于通过上夹持件为托臂提供上下方向往返的轴向力；工装夹具上安装有力传感器，力传感器用于检测发动机悬置所受到的力值，工装夹具的外围相对设置有两个光栅传感器，两个光栅传感器用于检测工装夹具外围的瞬时动态应变。进一步地，还包括支撑件，上夹持件与支撑件固定连接，支撑件上设置有第一夹具部，支撑件通过第一夹具部与下夹持件相互铰接，支撑件用于为上夹持件和下夹持件提供支撑力使其夹紧托臂。进一步地，下夹持件为长条状且一端为用于夹持托臂的托臂端，另一端为活塞端；支撑件上还设置有第二夹具部，并通过第二夹具部铰接安装有竖直向夹紧缸，夹紧缸的活塞杆垂直连接至活塞端，活塞杆用于带动托臂端以第一夹具部为中心旋转，并对上夹持件和下夹持件之间的距离进行调整，还用于为下夹持件提供夹持力。进一步地，夹紧缸与激振器相互平行设置且均与下夹持件垂直。进一步地，工装夹具内安装有金属传感器，金属传感器用于检测工装夹具上的发动机悬置是否存在及安装到位。进一步地，激振器上垂直固定连接有反力梁，反力梁用于承受激振器受到的反作用力，反力梁的两端分别垂直滑动连接至两个立柱，两个立柱垂直安装在试验台上。进一步地，工装夹具下端连接有基座，基座位于试验台或地面上。进一步地，力传感器、金属传感器、光栅传感器均电性连接至处理器。本发明还公开了一种发动机悬置动静刚度自动测试方法，采用上述的一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，具体包括以下步骤：开启设备电源；人工或者机械手抓取悬置放入工装夹具；金属传感器进行检测，并将结果发送至处理器，处理器根据逻辑判断确定悬置已放入工装夹具；人工或者机械手移出工装夹具上方位置，光栅传感器检测到瞬时动态应变，将结果发送至处理器；处理器根据逻辑判断确定人工或者机械手已移出工装夹具，工装夹具开始自动夹紧悬置的安装座；激振器向下运动，带动上夹持件与悬置托臂接触并施加一定的压力；夹紧缸的活塞杆向下运动，带动下夹持件夹紧发动机悬置的托臂；力传感器检测到反作用力，并将结果发送至处理器，处理器测试得到静态刚度并保存数据；激振器轴向往返运动，带动上夹持件和下夹持件以及夹紧缸同时进行轴向往返运动；力传感器检测到反作用力，并将结果发送至处理器，处理器测试得到动态刚度并保存数据。本发明的有益效果是：通过各大传感器的配合，使用机械手辅助操作，可以对发动机悬置自动检测，大大提高了测试的效率，同时也提高了测试的精度，并且可以远程操作，还可以批量操作。【附图说明】图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的侧面结构示意图。其中：1.发动机悬置；2.托臂；3.上夹持件；4.下夹持件；41.托臂端；42.活塞端；5.激振器；6.夹紧缸；7.活塞杆；8.工装夹具；9.支撑件；10第一夹具部，11.第二夹具部。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。本发明公开了一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，如图1和图2所示，用于测试待测发动机悬置1的托臂2，发动机悬置1可拆卸安装在工装夹具8上，包括分别位于托臂2上方和下方的上夹持件3和下夹持件4，即上夹持件3位于待测发动机悬置1的托臂2上方，下夹持件4位于待测发动机悬置1的托臂2的下方，上夹持件3和下夹持件4用于夹紧和固定托臂2，上夹持件3和下夹持件4将托臂2完全的固定住，还可以在上夹持件3和下夹持件4之间设置支撑件9，上夹持件3与支撑件9固定连接，支撑件9上设置有第一夹具部10，支撑件9通过第一夹具部10与下夹持件4相互铰接，支撑件9用于为上夹持件3和下夹持件4提供支撑力使其夹紧托臂2，这样可以通过设置支撑件9对上夹持件3和下夹持件4进行进一步的固定，保证上夹持件3和下夹持件4对托臂2的固定和夹紧。但是每个发动机的悬置的托臂2的尺寸是有变化的，是不一样的，因此需要上夹持件3和下夹持件4的夹持距离可以进行调整，因此需要进一步的设计，下夹持件4为长条状且一端为托臂端41，另一端为活塞端42，托臂端41用于托住托臂2，支撑件9上还设置有第二夹具部11，并通过第二夹具部11铰接安装有竖直向夹紧缸6，夹紧缸6的活塞杆7垂直连接至活塞端42，活塞杆7用于带动托臂端41以第一夹具部10为中心旋转，活塞端42垂直连接至夹紧缸6的活塞杆7，夹紧缸6用于通过活塞杆7带动托臂端41以第一夹具部10为中心旋转，并对上夹持件3和下夹持件4之间的距离进行调整，还用于为下夹持件4提供夹持力，夹紧缸6通过第二夹具部11与支撑件9相互铰接，支撑件9用于固定夹紧缸6和下夹持件4，这样设计后，夹紧缸6的活塞杆7在上下移动的同时，带动托臂端41以第一夹具部10为中心旋转，并对上夹持件3和下夹持件4之间的距离进行调整，因为活塞杆7是直线运动，而托臂端41是以第一夹具部10为中心进行弧线运动，因此托臂端41的运动会通过活塞杆7带动夹紧缸6以第二夹具部11为中心朝激振器5的方向进行微弱的摆动，这样就可以保证上夹持件3和下夹持件4之间的夹紧距离可以进行调整。上夹持件3的顶部连接至激振器5，激振器5能使托臂2获得一定形式和大小的振动量，从而对托臂2进行振动和强度试验，激振器5用于通过上夹持件3为托臂2提供上下方向往返的轴向力，而夹紧缸6与激振器5相互平行设置且均与下夹持件4垂直，这样可以保证下夹持件4可以最佳的夹持托臂2，还能受到夹紧缸6的力的支撑，在实际使用中，激振器5产生的振动量作用在托臂2上，托臂2会产生一定的反作用力，因此激振器5上垂直固定连接有反力梁，反力梁用于承受激振器5受到的反作用力，反力梁的两端分别垂直滑动连接至两个立柱，两个立柱垂直安装在试验台上，反力梁与激振器5垂直设置，反力梁用于承受激振器5所受到的反作用力，这样设置可以降低对激振器5的损坏，增加激振器5的使用寿命。对于发动机悬置1来说，悬置包括很多部件，如果要对发动机悬置1的托臂2进行试验，就必须对整个发动机悬置1进行固定，因此需要将发动机悬置1的安装座固定起来，发动机悬置1的安装座位于工装夹具8上，工装夹具8用于夹紧和固定发动机悬置1的安装座，工装夹具8上安装有力传感器，力传感器电性连接至处理器，力传感器用于检测发动机悬置1在垂直加载时所受到的力值，当激振器5对托臂2产生一定的轴向力后，托臂2会将受到的力传输至发动机的安装座，而工装夹具8上安装有力传感器，此时力传感器就会检测到托臂2所受到的力值，力传感器将检测到的结果发送至处理器，供工作人员调试或者测试，工装夹具8下端连接有基座，基座位于试验台或地面上，基座用于对整个测试装置提供支撑和固定。工装夹具8内安装有金属传感器，金属传感器用于检测工装夹具8上的发动机悬置1是否存在及安装到位，如果要自动进行检测，就需要机械手进行操作，机械手将发动机悬置1放置于工装夹具8中，而工装夹具8内安装有金属传感器，金属传感器电性连接至处理器，金属传感器对工装夹具8上发动机悬置1进行检测，并将检测结果发送至处理器，处理器对其进行逻辑判断后，做出下一步的指示。工装夹具8的外围相对设置有两个光栅传感器，两个光栅传感器用于检测工装夹具8外围的瞬时动态应变，如果要自动进行检测，就需要机械手进行操作，因此在工装夹具8的外围设置两个光栅传感器，光栅传感器电性连接至处理器，当机械手放入或者取出发动机悬置1的时候，光栅传感器就会检测到瞬时动态的变化，并将检测结果发送至处理器，处理器对其进行逻辑判断后，做出下一步的指示。本发明的的工作流程如下：开启设备电源；人工或者机械手抓取悬置放入工装夹具8；金属传感器进行检测，并将结果发送至处理器，处理器根据逻辑判断确定悬置已放入工装夹具8；人工或者机械手移出工装夹具8上方位置，光栅传感器检测到瞬时动态应变，将结果发送至处理器；处理器根据逻辑判断确定人工或者机械手已移出工装夹具8，工装夹具8开始自动夹紧悬置的安装座；激振器5向下运动，带动上夹持件3与悬置托臂2接触并施加一定的压力；夹紧缸6的活塞杆7向下运动，带动下夹持件4夹紧发动机悬置的托臂2；力传感器检测到反作用力，并将结果发送至处理器，处理器测试得到静态刚度并保存数据；激振器5轴向往返运动，带动上夹持件3和下夹持件4以及夹紧缸6同时进行轴向往返运动；力传感器检测到反作用力，并将结果发送至处理器，处理器测试得到动态刚度并保存数据。

权利要求：1.一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，用于测试待测发动机悬置1的托臂2，所述发动机悬置1可拆卸安装在工装夹具8上，还包括分别位于托臂2上方和下方的上夹持件3和下夹持件4，所述上夹持件3和下夹持件4用于夹紧和固定所述托臂2，所述上夹持件3的顶部连接至激振器5，所述激振器5用于通过所述上夹持件3为所述托臂2提供上下方向往返的轴向力；所述工装夹具8上安装有力传感器，所述力传感器用于检测发动机悬置1所受到的力值，所述工装夹具8的外围相对设置有两个光栅传感器，两个所述光栅传感器用于检测所述工装夹具8外围的瞬时动态应变。2.根据权利要求1所述的一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，还包括支撑件9，所述上夹持件3与支撑件9固定连接，所述支撑件9上设置有第一夹具部10，所述支撑件9通过第一夹具部10与所述下夹持件4相互铰接，所述支撑件9用于为所述上夹持件3和下夹持件4提供支撑力使其夹紧所述托臂2。3.根据权利要求2所述的一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，所述下夹持件4为长条状且一端为用于夹持所述托臂2的托臂端41，另一端为活塞端42；所述支撑件9上还设置有第二夹具部11，并通过所述第二夹具部11铰接安装有竖直向夹紧缸6，所述夹紧缸6的活塞杆7垂直连接至活塞端42，所述活塞杆7用于带动所述托臂端41以所述第一夹具部10为中心旋转，并对所述上夹持件3和下夹持件4之间的距离进行调整，还用于为所述下夹持件4提供夹持力。4.根据权利要求3所述的一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，所述夹紧缸6与所述激振器5相互平行设置且均与所述下夹持件4垂直。5.根据权利要求1-4任一所述的一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，所述工装夹具8内安装有金属传感器，所述金属传感器用于检测所述工装夹具8上的所述发动机悬置1是否存在及安装到位。6.根据权利要求5所述的一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，所述激振器5上垂直固定连接有反力梁，所述反力梁用于承受所述激振器5受到的反作用力，所述反力梁的两端分别垂直滑动连接至两个立柱，两个所述立柱垂直安装在试验台上。7.根据权利要求6所述的一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，所述工装夹具8下端连接有基座，所述基座位于试验台或地面上。8.根据权利要求7所述的一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，所述力传感器、金属传感器、光栅传感器均电性连接至处理器。9.一种发动机悬置动静刚度自动测试方法，采用权利要求1-8任一所述一种发动机悬置动静刚度自动测试装置，其特征在于，具体包括以下步骤：：开启设备电源；人工或者机械手抓取悬置放入工装夹具8；所述金属传感器进行检测，并将结果发送至所述处理器，处理器根据逻辑判断确定悬置已放入所述工装夹具8；人工或者机械手移出所述工装夹具8上方位置，所述光栅传感器检测到瞬时动态应变，将结果发送至所述处理器；所述处理器根据逻辑判断确定人工或者机械手已移出所述工装夹具8，所述工装夹具8开始自动夹紧悬置的安装座；所述激振器5向下运动，带动所述上夹持件3与所述托臂2接触并施加一定的压力；所述夹紧缸6的活塞杆7向下运动，带动所述下夹持件4夹紧发动机悬置的所述托臂2；所述力传感器检测到反作用力，并将结果发送至所述处理器，所述处理器测试得到静态刚度并保存数据；所述激振器5轴向往返运动，带动所述上夹持件3和下夹持件4以及夹紧缸6同时进行轴向往返运动；所述力传感器检测到反作用力，并将结果发送至所述处理器，所述处理器测试得到动态刚度并保存数据。

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