汽車后視鏡疲勞測試實驗臺設計

杜海興，陳娟，李玉杰

(1.天津職業技術師范大學汽車與交通學院，天津 300222;2.天津職業大學汽車工程學院，天津 300410；3.銘信(天津)汽車技術服務有限公司,天津 300450)

0 引言

汽車后視鏡是汽車重要的零件，影響汽車的行駛安全。汽車后視鏡可靠性檢測已經成為國家強制的檢測項目，通過檢測可以評估汽車后視鏡的可靠性及進行質量評價[1]。

現有的汽車后視鏡耐久檢測設備，在檢測時多將后視鏡基座進行固定，而后用撥桿、撥輪反復撥動后視鏡外殼，進而達到反復折疊汽車后視鏡檢測其折疊耐久的效果。但是上述檢測設備存在以下缺陷：無論現有技術中的撥桿、撥輪在撥動后視鏡殼體時會發生輕微撞擊，該輕微撞擊將傳至后視鏡的旋轉軸上，導致其檢測的折疊耐久的精度下降，另一方面反復碰撞后視鏡殼體會在殼體表面留下擦痕，破壞車漆的完整性，文中的設計方案可以解決撥桿撥輪與后視鏡殼體的撞擊摩擦問題，提高檢測的準確性和效率。

1 試驗臺的整體設計

汽車后視鏡旋轉疲勞檢測試驗臺由機架、后視鏡夾緊和角度調節裝置、驅動電機控制系統，擺角檢測裝置和顯示裝置等組成。擺角檢測裝置、驅動電機及其控制單元和固定連接汽車后視鏡基座的傾角調節裝置安裝在機架上。擺角檢測裝置包括電機、曲柄及驅動箱，其中電機固裝在機架上，且電機的輸出軸通過曲柄與驅動箱的底板周向旋轉限位并徑向滑動配合連接，如圖1所示。

圖1 試驗臺整體布局

傾角調節裝置由鉸裝板及對稱設置在鉸裝板兩端的立板，其中立板均豎直固裝在機架的頂面上，且立板的上部均加工有弧形限位長孔，疲勞試驗時，當需要更不夠規格后視鏡時，調節鉸裝板的角度可以避免檢測中的運動干涉，提高了設備的通用性。

電機驅動控制單元包括固裝在機架上的固定板，該固定板上固裝有控制器；控制器與電機及計數傳感器電連接。曲柄包括水平桿及垂直桿，其中水平桿的一端與電機的輸出軸固定連接，且水平桿的中部制出有沿電機的輸出軸徑向延伸的自適應長孔；垂直桿的頂部與驅動箱的底板固定連接，垂直桿的底部向下穿透自適應長孔并與自適應長孔的內壁滑動配合連接。

2 驅動夾具設計

驅動夾具安裝在曲柄上，驅動箱內的發泡膠層與后視鏡殼體產生撓性連接，更接近人手驅動后視鏡的真實場景，提高了檢測的精準性，驅動箱的頂部開設有發泡膠添加口，驅動箱的內壁上貼覆有防粘薄膜層；防粘薄膜層包覆的驅動箱內部填裝有彈性支撐汽車后視鏡的發泡膠層。驅動箱的一側壁上鉸裝連接有密封門，且驅動箱的另一側壁上制出有穿裝汽車后視鏡并與汽車后視鏡外壁密封連接的密封孔，如圖2所示。

圖2 試驗臺夾緊裝置

3 驅動控制系統及檢測系統設計

該實驗裝置主要包括驅動控制系統和檢測系統，其中硬件部分由電源、電機驅動控制模塊、編碼器，檢測控制模塊、霍爾傳感器和顯示裝置等組成[2]。當系統工作時，電機驅動控制模塊發出指令控制電機的運動，驅動電機帶動曲柄驅動后視鏡夾擺動轉動，安裝在電機驅動軸上的編碼器監測后視鏡的實時位置，利用霍爾傳感器記錄后視鏡轉動的次數并控制電機換向，并將檢測到的數據通過顯示單元顯示出來[3]。系統整體框圖如圖3所示。

圖3 驅動控制及檢測原理

4 軟件設計

系統采用單片機作為主控芯片，系統運行時，首先進行初始化，初始化之后進行霍爾檢測，檢測后視鏡是靠近霍爾元件，若經過則系統進入中斷，后視鏡耐疲勞實驗次數加1。打開電機的開關，設置檢測速度，單片機檢測旋轉編碼器輸出的脈沖個數，確定后視鏡的位置，單片機依次往復循環[4]，如圖4所示。

圖4 軟件設計框圖

5 結束語

汽車后視鏡旋轉疲勞檢測試驗臺研制完成后，首先作為檢測設備投入到日常的檢測工作中，該試驗臺可對不同型號尺寸的汽車后視鏡殼體進行緩沖夾裝，有效解決了檢測設備與后視鏡殼體的撞擊及摩擦問題，避免撞擊及摩擦對檢測精度及車漆的不利影響，廣泛適用于各型號汽車后視鏡的旋轉耐久檢測。該設計即解決了電機的輸出軸與后視鏡的轉軸不同軸的旋轉自鎖問題，也避免了試驗臺上的任何結構與后視鏡殼體發生撞擊，其檢測精度明顯高于現有技術，且不會破壞車漆，是一種具有較高創造性的汽車后視鏡旋轉疲勞檢測試驗臺，為產品質量提升及質量監管提供技術支撐，且能促進我國汽車傳動部件產品由維修市場轉向配套市場轉型升級，從而提高我國汽車傳動部件產品質量水平，增強其在國內外市場上的競爭力。