童车测试系统中的模块化设计-论文

机械制造

秦紫明，等 童车测试系统中的模块化设计

童车测试系统中的模块化设计秦紫明，王志明，李耀东，冯盼盼( 1 .上海质量监督检验技术研究院，上海 2 0 1 1 1 4; 2 .上海大学机电工程与自动化学院，上海 2 0 0 0 7 2 ) 摘要：为了对各种童车的性能指标按国家标准进行检测，研制了多功能加载试验机。采用模

块化的设计思想，将试验机划分为加栽模块、机架模块、升降模块与翻转模块，并对各功能模块进行设计，提出了电气的模块化的设计思想并应用于实践。最后对基于模块化的童车多功能

加栽试验机进行实验验证。实验表明该系统能很好的进行多种功能的加载，控制精度较高，加载稳定，满足了测试标准要求的童车测试加载要求，为童车的精确检测提供了加载手段。 关键词：童车；测试系统；模块化设计；多功能加载中图分类号： T P 2 7 4 . 5 文献标志码： B 文章编号： 1 6 7 1— 5 2 7 6 ( 2 0 1 4 ) 0 4 - 0 0 3 0— 4 0

Mo d ul a r De s i g n o f Ba by S t r o l l e r Te s t S y s t e mQ I N Z i— m i n g , WA N G Z h i— mi n g , L I Y a o - d o n g , F E N G P a n - p a n( 1 . S h a n g h a i I n s t i t u t e o f Qu a l i t y I n s p e c t i o n a n d T e c h n i c a l R e s e a r c h,S h a n g h a i 2 0 1 1 1 4, C h i n a; 2 . C o l l e g e o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g a n d A u t o ma t i o n, S h a n g h a i Un i v e r s i y,S t h a n g h a i 2 0 0 0 7 2, C h i n a )Abs t r ac t: I n or d er t o t e s t t he p e r f o r ma n c e i n d e x o f t he b a b y s t r ol l e r ac c or di n g t o n a t i o n a l s t a n d ar d s,t h e

mu l t i f u n c t i on a l l o ad i n g t e s t

ma c h i n e i s d e v e l o p e d . Th e i d e a o f mo d u l a r i z a t i o n i s a d o l p l e d i n t h e b a b y s t r o l l e r d e s i g n . T h e s t r o l l e r i s d i v i d e d i n t o l o a d, r a c k,l i f t i n gan d f l i pi ng mod u l e s. Th i s p ap e r p u t s f o r war d t h e e l e c t r i c a l mod u l a r d es i g n c o n c ep t an d ap p l i es i t t o p ac r t i c e. At l a s t,t h e mo d ul a r mu l—

t i f u n c t i o n a l l o a d i n g t e s t i n g ma c h i n e i s u s e d t o t e s t t h e b a y b s t ol r l e r . E x p e r i me n t s s h o w t h a t t h e s y s t e m i s c h a ac r t e r i s t i c o f mu l t i f u n c—t i o n al an d s t a b l e l o a d an d hi gh c o n t r o l pr e c i s i on,an d f ul l y mee t s t h e t e s t s t a n da r d r eq u i r eme n t s o f t h e l o a d s t r o l l er . The s o l i d f ou n d a— t i o n i s l ai d f or t h e ac cu r a t e d e t e c t i o n of t h e b ab y s t r o l l e r .

Ke y wor d s: b a b y s t ol r l er; t es t s y s t e m; mo du l a r d es i gn; mul t i f u nc t i on a l l o ad

物理性能检测时，虽然加载的形式、加载力值的大小、加载

0 引言童车是指 1 4岁以下儿童使用的自行车、电动车、三轮车、学步车等。常用的 H S编码有 9 5 0 3

0 0 1 0 0,归属在出口 玩具类别里。在国内，童车从业人数达数千，年产值近 2亿美元。由于国际上对儿童的保护越来越严，所以童车的安全检测要求也越来越高。通过对出入境检验检疫系统

的方向、加载的频率等有所不同，但通过对国内外相关标准的研读，完成这些内容检测应包括试件装夹平台、加载

执行器、力反馈系统、控制系统等，这种共性给系统的硬件设计标准化提供了依据。通过多年的研究，结合部分试验，拟采取的技术路线与试验方法如下： 1 )先对标准中关于力加载的内容进行归纳与整理， 形成一套标准要求的技术数据。这些数据包括：加载力值

内检测机构及国外检测机构 (如I T S, S G S, T U V, S T R等 ) 的调研，发现目前在设备的构建模式与检测手段方面存在较多问题，主要体现在：国内外的童车检测设备的综合性弱，通用性差，对标准变化的响应性差；力加载与扭矩加载测试中对于加载过程参数如加载时间、加载速度、加载加速度等的过程参数很难控制。对于变形量的测量没有很

的大小、加载的方向、加载的模式。对于童车试验方法很多，有关于力的加载部分除了加载力值大小不同之外，还有力加载方向对于不同的试验方法也不同。同时，加载的

形式有单作用力加载与双作用力加载。加载模式有同步加载与异步加载。作用力方式上有静态加载与动态加载(疲劳试验 )之分。而且该设备还要面对不同规格的童车的测试。

好的方法。为此，课题组在研读童车国内外相关标准的基础上，通过分析比较，发现共性和差异，重点对童车测试中的力与扭矩加载的关键技术进行重点研发，这些技术包括

根据上述要求，多功能童车加载系统采用模块化的设计思想，按照多功能的设计原则进行设计。在对国内外现

童车检测设备的综合化、模块化组合技术。

役标准分析整合的基础上得出，整个系统分为机械系统模块与电气控制模块，机械系统模块分为基座模块、上下位

1童车检测设备的综合化、模块化组合技术概述对于童车力检测设备，以力加载为研究对象，在进行

置调整模块、转位模块、加载模

块、夹具模块。电气控制模块分为力传感器信号采集模块、位移传感器信号采集模块、电伺服加载控制模块、气伺服加载控制模块、上下位置调整控制模块。组成框架如图 1所示，线框图如图 2

作者简介：秦紫明( 1 9 6 3一 ),女，上海人，本科，高级工程师，主要研究方向为轻工产品检测。-

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h t t p:// Z Z H D . c h i n￣ o u mM . n e t . c n E - m a i l: Z Z H D@c h a i n a j o u r n a 1 . n e t . c n《机械制造与自动化》

机械制造 C )上下位置调整模块

秦紫明，等 童车测试系统中的模块化设计对于软件系统，也实现了模块化设计。软件中分为控

为了满足多规格的测试对象的需要，在设计中采用剩下位置调整的模块。上下位置调整模块主要由带蜗轮蜗

制模块、数据采集模块、图形现实模块等。对于软件，对测试通道，传感器的量值，使用的加载部件等均进行设置，通过设置来确定软件中哪些模块需要屏蔽，哪些模块需要执行。 系统的软件包括控制软件设计与上位机软件设计。 控制软件设计包括数据采集、数据处理、数据传送等模块，

杆的电机、链传动机构、立柱两侧的丝杠螺母机构等组成(参见图 3 )。在工作时，根据被测试件的规格，启动升降按钮，待蜗轮蜗杆电机通过链传动机构同时带动立柱两侧的丝杠，使得带有加载模块的中间横梁实现上下位置的调整，到达规定位置，停止电机的转动，由于蜗轮蜗杆具有自 锁性功能，使得停止的位置能保持。链传动装置主要实现立柱两侧的丝杠螺母副同步动作。d )基座夹具模块

上位机软件设计包括数据的拟合、数据的处理、图形的显

示等模块。疲劳测试的控制软件中数据的采集有三菱 F X系列 P L C中的主 …… 此处隐藏：3700字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……