汽車座椅調角器高速操作耐久試驗專機

1.  設備概述

1.1. 基本信息

    設備名稱：汽車座椅調角器高速操作耐久試驗專機

該調角器高速操作耐久實驗專機是根據客戶要求定制的，對調角器扭矩測量和耐久性能檢測。

1.2. 技術指標

1.2.1    外形尺寸（具體根據實際需求設計）

?  被測試樣臺外形尺寸（長×寬×高）：1800×1000×1700（mm）；

?  扭矩輸出臺（長×寬×高）：1000×1000×1700（mm）；

?  控制柜  （高×寬×深）：1000*600*350 （mm）

1.2.2  伺服電機及驅動器

?  數量：1臺

?  額定功率：2kW

?  額定扭矩：9.55

?  額定轉速：2000（r/min）

?  最高轉速：3000（r/min）

1.2.3 扭矩傳感器

?  數量：1只

?  量程： 50N.m

?  最高轉速：7000轉/分鐘

1.2.4  減速機

?  數量：1只

?  速比：1/6

?  額定扭矩：300N.m

1.2.5  增速機

?  數量：1只

?  速比： 4/1

?  額定扭矩：2N.m

扭矩輸出：         9.55*6=57N.m            

轉速輸出（減速機）：2000/6=333轉/分鐘      滿足要求（靠背45°/s）

轉速輸出（增速機）：1500*4=6000轉/分鐘    

2  設備結構

2.1. 機械系統(tǒng)

測試臺專機由、扭矩輸出加載框架（含底座框架）、被測試樣框架、控制柜、工裝夾具、伺服電機、減速機、增速機、扭矩傳感器等主要部分組成。

?  扭矩輸出加載框架伺服電機通過減速機完成水平方向輸出扭矩，框架前后、左右、上下方向均可調節(jié)，用以適應不同試驗需求的加載位置，通過更換增速機扭矩輸出框架可以輸出6000轉/分鐘的高轉速，實現長滑軌的測試試驗。

?  被測試樣框架也具有前后、左右、上下方向調節(jié)，用以適應不同試驗需求的加載位置，更重要的是配合扭矩輸出框架來完成測試。

?  其中升降采用電機驅動上下移動，在兩端設置有上、下限位開關作為保護，并做好隔離防護（折疊防護簾）。

2.1.1.  伺服電機及驅動器

采用松下伺服電機和伺服驅動器，可方便調整參數、監(jiān)視狀態(tài)和分析故障。其強大的智能化自動調整功能可替代通常的專業(yè)復雜地調試過程，輕松完成高速高響應，最高速度響應頻率可達3.2kHz。控制方面，該伺服驅動器可接收高達1Mpps的脈沖指令，并內置瞬時速度觀測器，可快速、高分辨率地檢測出電機轉速。

2.1.2.  扭矩傳感器

采用美國FUTEK傳感器 ,精度高,失真小,性能穩(wěn)定可靠 ,量程范圍廣,安裝使用方便.

美國FUTEK 傳感器是一款非接觸式的旋轉動態(tài)扭矩傳感器，帶編碼器輸出。605為非接觸式設計的，轉速可高達7000 RPM。

605扭矩傳感器內置編碼器輸出，可測量轉速和角度位置。全橋應變設計，內置放大電路芯片可使得它直接輸出±5 VDC的電壓信號。605的應用場合可用于氣動工具的扭力檢測，汽車、航天航空的發(fā)動機功率檢測和自動化檢測裝置上。

產品特征：

·   應變計測量技術

·   帶角度和轉速輸出

·   緊湊型設計

·   非接觸式扭矩傳感器

·   轉帶最高7000 RPM

2.1.3.   安全光柵

光軸間距40mm

24道光束

總高度1001mm

保護高度920mm

對射距離0-3米

PNP/NPN信號輸出

2.1.4.   減速機、增速機

2.1.5.  傾角儀傳感器 （瑞士）

精度（25°）：????0.2°????????????

重復精度（25°）：????0.1o??????????

防護等級：??IP 66

工作溫度：  -40°---  +85°

測量范圍：  0 -- 180°

模擬輸出：    0-10V

2.1.6.   接近開關  （歐姆龍）

工作溫度：-40°---  +85°

檢測距離：6mm

2.2. 電氣控制及采集系統(tǒng)

整個電氣控制及采集系統(tǒng)由電氣拖動系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)組成。

2.2.1.  電氣拖動系統(tǒng)

電氣拖動系統(tǒng)依托于控制機柜，是整臺設備電力輸出和電氣邏輯控制的核心。所有信號的線材連接都在此部分完成，其在關鍵部位使用高品質屏蔽電纜有效減輕伺服電機運動時對控制信號和采樣信號的干擾。

采用控制機柜、筆記本電腦、NI控制器、伺服控制系統(tǒng)、電氣拖動系統(tǒng)等，整體布局整齊，防塵性能好，為系統(tǒng)提供平穩(wěn)、安全的運行環(huán)境。                      

2.2.2.  測量控制系統(tǒng)

該測量控制系統(tǒng)采用NI Compact RIO控制器作為核心元件，配合模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數字輸入輸出等模塊實現功能單元模板化、標準化設計，具有配置靈活，互換性強，易于售后服務等特點。在控制方面，使用伺服驅動器自身的速度模式作為第一級控制（該模式下具有最高的控制響應），使用軟件層的數字PID運算作為第二級控制，使得整個控制系統(tǒng)控制響應快，控制穩(wěn)定性好，控制精度高。

控制器實現了模塊化和緊湊型設計，功能強大實現真正的實時控制系統(tǒng)，同時具有可擴展性強、靈活度高的設計，使該控制器成為完整、全面的自動化解決方案的重要組成部分。

?   CompactRIO控制器

運動控制系統(tǒng)的核心部件cRIO-9053 控制器是一款堅固、可靠的高性能工業(yè)級嵌入式控制器，該控制器運行的是NI Linux實時操作系統(tǒng)，具有行業(yè)標準認證。 它非常適用于需要波形采集、高速控制或信號處理、快速硬件算法開發(fā)、硬件可靠型任務或定時和觸發(fā)的應用。

?  NI-9263 模擬量輸出模塊

100 kS/s/ch同步，±10 V，4通道C系列電壓輸出模塊 - NI?9263是一款同步更新模擬輸出模塊。 它具有過壓保護、短路保護、低串擾、快速轉換速率、高相對精度和可溯源至NIST的校準。NI 9263模塊包含雙重通道對地隔離屏障，實現了安全性和抗噪聲干擾。

?  NI-9215 模擬量輸入模塊

±10 V，100 kS/s/ch，16位，同步輸入，4通道C系列電壓輸入模塊 - NI?9215可執(zhí)行差分模擬輸入。 該模塊包含可溯源至NIST的校準，并具有雙重通道對地隔離屏障，實現了安全性、抗擾性和高共模電壓范圍。 它還提供兩種連接方式：10孔螺栓接線端或BNC。

?  NI 9375數字輸入輸出

16 DI/16 DO, 30 VDC, 7 μs漏極 DI, 500 μs源極 DO • DSUB或彈簧端子連接 60 VDC，DI組至 DO組隔離 • 60 VDC, CAT I，通道對地隔離 NI 9375是一種數字輸入/數字輸出模塊，用于 CompactDAQ和 CompactRIO系統(tǒng)。數字 輸入線兼容 24 V邏輯電平，數字輸出線兼容 6 V~30 V信號

?  NI 9401高速計數模塊

5 V/TTL，8路雙向通道，100 ns C系列數字模塊—NI?9401是一款可配置的數字I/O接口，可實現4位增量的輸入或輸出。 因此，NI?9401可以提供三種配置：8個數字輸入、8個數字輸出; 或四個數字輸入和四個數字輸出。  借助可重新配置I/O (RIO)技術（僅CompactRIO），用戶可使用 LabVIEW FPGA模塊對NI?9401進行編程，以實現自定義高速計數器/定時器、數字通信協(xié)議、脈沖生成等。 每個通道的I/O通道和背板之間都具有瞬態(tài)隔離。

2.3  Labview軟件系統(tǒng)

試驗軟件采用LabVIEW編寫，具有直觀性、易操作性和穩(wěn)定性。

?  實現高速、準確控制的耐久測試程序，

?  測試過程中可按要求實現載荷測量、數據存儲、以及數據曲線回放等功能。

?  傳感器參數可配置，支持各類標準應變傳感器的選擇和使用。

?  根據客戶測試標準，按座椅加載區(qū)域定制測試模塊以供調用。

?  可按客戶模板定制分析程序，以及生成測試報告。

?  軟件設置滿足實驗要求，顯示曲線，判斷合格，提供源碼。

?  軟件+硬件控制速率在1-5ms

4  安裝調試

4.1現場條件

?  電源要求：三相電源AC380±10%V，2.5kW；

?  應具有不大于3Ω的地線；

?  設備運行環(huán)境要求，溫度：15℃至35℃，濕度：10%至80%；

?  設備占地面積：3000×1500×1800（mm）；

?  設備吊裝要求：客戶提供吊（鏟）車配合我方設備卸貨及安裝。

4.2安裝調試

?  我方派有關人員到設備使用現場安裝設備，用戶方應在通用工具設備等方面給予配合（專用工具由我方自帶），并派專門人員進行協(xié)助；

?  我方在現場調試，需要有用戶方相關人員在現場協(xié)助安裝及調試；

?  用戶方應提供充足的被測試件用于設備調試及驗收。

5 操作培訓

?  我方對客戶方人員進行培訓，培訓地點為用戶實驗室，培訓內容包括機械操作、軟件操作、安全注意事項和整機維護保養(yǎng)；

?  用戶方應派出固定的人員參加培訓，我方保證用戶參與培訓人員能夠獨立完成1）條所述培訓內容；

?  培訓結束后我方將對培訓合格人員發(fā)放設備操作許可證書。

6  隨機資料

?  設備零部件清單；

?  設備操作說明書（含維護保養(yǎng)）；

?  軟件備份資料。

7  設備驗收

?  在設備由我方運往用戶方前，用戶方可以到我方對設備進行發(fā)貨前的設備預驗收，預驗收試驗應不少于2件（次）；

?  設備運至用戶方后，待我方人員安裝調試完畢后，用戶方組織設備驗收，驗收時每項試驗內容試驗不應少于2件（次），試驗內容詳見用戶方提供的相應試驗標準及資料；

8 售后服務

?  保質期為驗收合格日起一年；

?  在保質期內除因人為因素(用戶人員使用和操作不當、無許可操作授權等)或不可抗力因素造成的設備故障、損壞外，其余一切故障和損壞均由我方負責無償修復；

?  在保質期內我方在收到用戶的設備故障通知后，應在2小時內給予解決方案（電話或者電子郵件溝通），如果不能解決我公司將派專業(yè)維修工程師于4小時內到現場進行服務；

?  我方提供回訪服務，對用戶在設備正常使用過程中遇到的問題予以解答和解決，對用戶超出合同描述使用范圍的問題予以專業(yè)的建議；