[发明专利]用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气自动化、工业机器人领域，尤其涉及一种用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统及其控制方法。

技术背景

目前在国际和国内，在先进的工业生产上，已高度的自动化和广泛的使用工业机器人，如汽车装配线、显像管生产线、卷烟生产线等，在这些生产线的机器人工作工位上，机器人能在总控自动系统的程序指令下，单独精确地、千万次重复地进行着准确的工作。

但是，在实验室用机器人模拟人驾驶汽车的动作来进行测试汽车零部件的疲劳以及根据测试的要求模拟各种不同的动作来满足测试要求是绝无仅有的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统及其控制方法，它能够在实验室用机器人模拟人驾驶汽车的动作来进行测试汽车零部件的疲劳以及根据测试的要求模拟各种不同的动作来满足测试要求。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一的一种用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统，通过模拟各种仿真动作来测试汽车零件，其中，它包括一工控机、与所述的工控机通过PCI总线连接的总线接口卡、伺服控制卡和采样板卡，还包括与所述的总线接口卡相连的机器人，与所述的伺服控制卡相连的伺服电机，与所述的采样板卡相连的气缸和采样机构，其中：

所述的工控机上安装有PCI控制卡；

所述的总线接口卡接受来自工控机的通过PCI总线发布的命令，并且将机器人的状态通过PCI总线反馈给工控机；

所述的伺服控制卡实现伺服电机的控制；

所述的采样板卡采集来自采样机构的信号，并且控制气缸的运行；

所述的机器人模拟仿真各种动作来测试汽车零件；

所述的伺服电机实现汽车零部件的控制；

所述的气缸通过调节气缸内的压缩空气的压力来控制气缸的输出力；

所述的采样机构采集机器人、伺服电机以及气缸的各个模拟量。

上述的用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统，其中，所述的采样机构包括拉压力传感器、扭矩传感器以及六维传感器，其中：

所述的拉压力传感器检测气缸以及机器人动作产生的力；

所述的扭矩传感器采集伺服电机和机器人旋转动作时产生的扭矩；

所述的六维传感器检测机器人动作时的三个方向的力和扭矩。

上述的用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统，其中，所述的采样板卡包括数据采集卡、A/D卡以及I/O卡。

上述的用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统，其中，所述的工控机上运行labview软件平台。

上述的用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统，其中，所述的伺服控制卡控制伺服电机的方式包括角度控制和扭矩控制。

本发明之二的一种用如上的用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统实现的加力控制方法，根据测试要求控制目标值力，在设定的型变内加力，其中，它包括以下步骤：

步骤S1，设置所需的加力数值L；

步骤S2，设置加力的最大位移Y；

步骤S3，设置加力循环的次数n；

步骤S4，控制机器人按照加力的方向进行移动；

步骤S5，判断检测到的加力的最大位移是否小于或等于步骤S2中设置的加力最大位移Y，

若是，即测量的加力的最大位移小于或等于步骤S2中设置的加力最大位移Y，则进入步骤S6；

若否，即测量的加力的最大位移大于步骤S2中设置的加力最大位移Y，则测试结果为没有通过测试，直接进入步骤S8；

步骤S6，判断力传感器采样的数值是否大于或者等于步骤S1中所设置的加力数值L，

若是，即传感器采样的数值大于或者等于步骤S1中所设置的加力数值L，则进入步骤S7；

若否，即传感器采样的数值小于步骤S1中所设置的加力数值L，则返回步骤S4；

步骤S7，判断是否完成一次加力，即判断加力循环次数n减1是否等于0，

若是，即完成一次加力，则进入步骤S8；

如否，即未完成一次加力，则进入步骤S71；

步骤S71，进行其他测试动作，然后返回步骤S4；

步骤S8，结束测试。

本发明之三的一种用如上的用于汽车零部件疲劳测试的仿真测试系统实现的位置控制方法，通过测试扭矩来进行测试，其中，它包括以下步骤：

步骤S1’，设置旋转角度∝；

步骤S2’，设置旋转过程中的最大扭矩Y’；

步骤S3’，设置加力循环次数n；