汽車座椅調(diào)角器高速操作耐久試驗(yàn)專機(jī)

1.  設(shè)備概述

1.1. 基本信息

    設(shè)備名稱：汽車座椅調(diào)角器高速操作耐久試驗(yàn)專機(jī)

該調(diào)角器高速操作耐久實(shí)驗(yàn)專機(jī)是根據(jù)客戶要求定制的，對(duì)調(diào)角器扭矩測量和耐久性能檢測。

1.2. 技術(shù)指標(biāo)

1.2.1    外形尺寸（具體根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)）

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

?  扭矩輸出臺(tái)（長×寬×高）：1000×1000×1700（mm）；

?  控制柜  （高×寬×深）：1000*600*350 （mm）

1.2.2  伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器

?  數(shù)量：1臺(tái)

?  額定功率：2kW

?  額定扭矩：9.55

?  額定轉(zhuǎn)速：2000（r/min）

?  最高轉(zhuǎn)速：3000（r/min）

1.2.3 扭矩傳感器

?  數(shù)量：1只

?  量程： 50N.m

?  最高轉(zhuǎn)速：7000轉(zhuǎn)/分鐘

1.2.4  減速機(jī)

?  數(shù)量：1只

?  速比：1/6

?  額定扭矩：300N.m

1.2.5  增速機(jī)

?  數(shù)量：1只

?  速比： 4/1

?  額定扭矩：2N.m

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

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

轉(zhuǎn)速輸出（增速機(jī)）：1500*4=6000轉(zhuǎn)/分鐘    

2  設(shè)備結(jié)構(gòu)

2.1. 機(jī)械系統(tǒng)

測試臺(tái)專機(jī)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(jī)、減速機(jī)、增速機(jī)、扭矩傳感器等主要部分組成。

?  扭矩輸出加載框架伺服電機(jī)通過減速機(jī)完成水平方向輸出扭矩，框架前后、左右、上下方向均可調(diào)節(jié)，用以適應(yīng)不同試驗(yàn)需求的加載位置，通過更換增速機(jī)扭矩輸出框架可以輸出6000轉(zhuǎn)/分鐘的高轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)長滑軌的測試試驗(yàn)。

?  被測試樣框架也具有前后、左右、上下方向調(diào)節(jié)，用以適應(yīng)不同試驗(yàn)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(jī)驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，在兩端設(shè)置有上、下限位開關(guān)作為保護(hù)，并做好隔離防護(hù)（折疊防護(hù)簾）。

2.1.1.  伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器

采用松下伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器，可方便調(diào)整參數(shù)、監(jiān)視狀態(tài)和分析故障。其強(qiáng)大的智能化自動(dòng)調(diào)整功能可替代通常的專業(yè)復(fù)雜地調(diào)試過程，輕松完成高速高響應(yīng)，最高速度響應(yīng)頻率可達(dá)3.2kHz?？刂品矫妫撍欧?qū)動(dòng)器可接收高達(dá)1Mpps的脈沖指令，并內(nèi)置瞬時(shí)速度觀測器，可快速、高分辨率地檢測出電機(jī)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)態(tài)扭矩傳感器，帶編碼器輸出。605為非接觸式設(shè)計(jì)的，轉(zhuǎn)速可高達(dá)7000 RPM。

605扭矩傳感器內(nèi)置編碼器輸出，可測量轉(zhuǎn)速和角度位置。全橋應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)，內(nèi)置放大電路芯片可使得它直接輸出±5 VDC的電壓信號(hào)。605的應(yīng)用場合可用于氣動(dòng)工具的扭力檢測，汽車、航天航空的發(fā)動(dòng)機(jī)功率檢測和自動(dòng)化檢測裝置上。

產(chǎn)品特征：

·   應(yīng)變計(jì)測量技術(shù)

·   帶角度和轉(zhuǎn)速輸出

·   緊湊型設(shè)計(jì)

·   非接觸式扭矩傳感器

·   轉(zhuǎn)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(hù)高度920mm

對(duì)射距離0-3米

PNP/NPN信號(hào)輸出

2.1.4.   減速機(jī)、增速機(jī)

2.1.5.  傾角儀傳感器 （瑞士）

精度（25°）：????0.2°????????????

重復(fù)精度（25°）：????0.1o??????????

防護(hù)等級(jí)：??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(guān)  （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(gè)電氣控制及采集系統(tǒng)由電氣拖動(dòng)系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)組成。

2.2.1.  電氣拖動(dòng)系統(tǒng)

電氣拖動(dòng)系統(tǒng)依托于控制機(jī)柜，是整臺(tái)設(shè)備電力輸出和電氣邏輯控制的核心。所有信號(hào)的線材連接都在此部分完成，其在關(guān)鍵部位使用高品質(zhì)屏蔽電纜有效減輕伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)控制信號(hào)和采樣信號(hào)的干擾。

采用控制機(jī)柜、筆記本電腦、NI控制器、伺服控制系統(tǒng)、電氣拖動(dòng)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(yùn)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(shù)字輸入輸出等模塊實(shí)現(xiàn)功能單元模板化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，具有配置靈活，互換性強(qiáng)，易于售后服務(wù)等特點(diǎn)。在控制方面，使用伺服驅(qū)動(dòng)器自身的速度模式作為第一級(jí)控制（該模式下具有最高的控制響應(yīng)），使用軟件層的數(shù)字PID運(yùn)算作為第二級(jí)控制，使得整個(gè)控制系統(tǒng)控制響應(yīng)快，控制穩(wěn)定性好，控制精度高。

控制器實(shí)現(xiàn)了模塊化和緊湊型設(shè)計(jì)，功能強(qiáng)大實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，同時(shí)具有可擴(kuò)展性強(qiáng)、靈活度高的設(shè)計(jì)，使該控制器成為完整、全面的自動(dòng)化解決方案的重要組成部分。

?   CompactRIO控制器

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部件cRIO-9053 控制器是一款堅(jiān)固、可靠的高性能工業(yè)級(jí)嵌入式控制器，該控制器運(yùn)行的是NI Linux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。 它非常適用于需要波形采集、高速控制或信號(hào)處理、快速硬件算法開發(fā)、硬件可靠型任務(wù)或定時(shí)和觸發(fā)的應(yīng)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(hù)、短路保護(hù)、低串?dāng)_、快速轉(zhuǎn)換速率、高相對(duì)精度和可溯源至NIST的校準(zhǔn)。NI 9263模塊包含雙重通道對(duì)地隔離屏障，實(shí)現(xiàn)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(zhǔn)，并具有雙重通道對(duì)地隔離屏障，實(shí)現(xiàn)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(shù)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(duì)地隔離 NI 9375是一種數(shù)字輸入/數(shù)字輸出模塊，用于 CompactDAQ和 CompactRIO系統(tǒng)。數(shù)字 輸入線兼容 24 V邏輯電平，數(shù)字輸出線兼容 6 V~30 V信號(hào)

?  NI 9401高速計(jì)數(shù)模塊

5 V/TTL，8路雙向通道，100 ns C系列數(shù)字模塊—NI?9401是一款可配置的數(shù)字I/O接口，可實(shí)現(xiàn)4位增量的輸入或輸出。 因此，NI?9401可以提供三種配置：8個(gè)數(shù)字輸入、8個(gè)數(shù)字輸出; 或四個(gè)數(shù)字輸入和四個(gè)數(shù)字輸出。  借助可重新配置I/O (RIO)技術(shù)（僅CompactRIO），用戶可使用 LabVIEW FPGA模塊對(duì)NI?9401進(jìn)行編程，以實(shí)現(xiàn)自定義高速計(jì)數(shù)器/定時(shí)器、數(shù)字通信協(xié)議、脈沖生成等。 每個(gè)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(yàn)軟件采用LabVIEW編寫，具有直觀性、易操作性和穩(wěn)定性。

?  實(shí)現(xiàn)高速、準(zhǔn)確控制的耐久測試程序，

?  測試過程中可按要求實(shí)現(xiàn)載荷測量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、以及數(shù)據(jù)曲線回放等功能。

?  傳感器參數(shù)可配置，支持各類標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變傳感器的選擇和使用。

?  根據(jù)客戶測試標(biāo)準(zhǔn)，按座椅加載區(qū)域定制測試模塊以供調(diào)用。

?  可按客戶模板定制分析程序，以及生成測試報(bào)告。

?  軟件設(shè)置滿足實(shí)驗(yàn)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(diào)試

4.1現(xiàn)場條件

?  電源要求：三相電源AC380±10%V，2.5kW；

?  應(yīng)具有不大于3Ω的地線；

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

?  設(shè)備占地面積：3000×1500×1800（mm）；

?  設(shè)備吊裝要求：客戶提供吊（鏟）車配合我方設(shè)備卸貨及安裝。

4.2安裝調(diào)試

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

?  我方在現(xiàn)場調(diào)試，需要有用戶方相關(guān)人員在現(xiàn)場協(xié)助安裝及調(diào)試；

?  用戶方應(yīng)提供充足的被測試件用于設(shè)備調(diào)試及驗(yàn)收。

5 操作培訓(xùn)

?  我方對(duì)客戶方人員進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)地點(diǎn)為用戶實(shí)驗(yàn)室，培訓(xùn)內(nèi)容包括機(jī)械操作、軟件操作、安全注意事項(xiàng)和整機(jī)維護(hù)保養(yǎng)；

?  用戶方應(yīng)派出固定的人員參加培訓(xùn)，我方保證用戶參與培訓(xùn)人員能夠獨(dú)立完成1）條所述培訓(xùn)內(nèi)容；

?  培訓(xùn)結(jié)束后我方將對(duì)培訓(xùn)合格人員發(fā)放設(shè)備操作許可證書。

6  隨機(jī)資料

?  設(shè)備零部件清單；

?  設(shè)備操作說明書（含維護(hù)保養(yǎng)）；

?  軟件備份資料。

7  設(shè)備驗(yàn)收

?  在設(shè)備由我方運(yùn)往用戶方前，用戶方可以到我方對(duì)設(shè)備進(jìn)行發(fā)貨前的設(shè)備預(yù)驗(yàn)收，預(yù)驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)不少于2件（次）；

?  設(shè)備運(yùn)至用戶方后，待我方人員安裝調(diào)試完畢后，用戶方組織設(shè)備驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)每項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)不應(yīng)少于2件（次），試驗(yàn)內(nèi)容詳見用戶方提供的相應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及資料；

8 售后服務(wù)

?  保質(zhì)期為驗(yàn)收合格日起一年；

?  在保質(zhì)期內(nèi)除因人為因素(用戶人員使用和操作不當(dāng)、無許可操作授權(quán)等)或不可抗力因素造成的設(shè)備故障、損壞外，其余一切故障和損壞均由我方負(fù)責(zé)無償修復(fù)；

?  在保質(zhì)期內(nèi)我方在收到用戶的設(shè)備故障通知后，應(yīng)在2小時(shí)內(nèi)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(shí)內(nèi)到現(xiàn)場進(jìn)行服務(wù)；

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