[发明专利]轮毂轴承铆合装配轴向铆装力的测试系统及测试方法

说明书

【技术领域】

本发明属于力的测试系统与方法技术领域，涉及一种针对轿车轮毂轴承单元轴向铆合装配时的轮毂轴承铆合装配轴向铆装力的测试系统及测试方法。

【背景技术】

现有的轿车轮毂轴承单元的轴向铆合装配，通常是由时间来设定工作周期与节拍，依靠圆螺母限位来控制铆装的终点，且螺母位置是依靠操作者的经验来调节的，由于欠缺专用的测试仪器与设备，无法准确知道铆装时的轴向力，从而也就无法准确控制装配后的轴承单元的轴向预紧力，使得装配精度难以达到要求，轴承的寿命集中度也远远达不到国外同类产品的要求。开发一种专用的轮毂轴承铆合装配轴向铆装力的测试系统，可实时测量装配时的轴向铆装力，有效提高产品性能，有利于增强国内轿车轮毂轴承单元制造企业的市场竞争力。

【发明内容】

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种采用实时测量并具备反馈控制能力的轮毂轴承铆合装配轴向铆装力的测试系统及测试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种轮毂轴承铆合装配轴向铆装力的测试系统，有压力传感器、变送器、盒式采集仪和微型计算机系统，压力传感器将轴向铆装力信号转变成电压信号，经变送器校正及放大，并把校正、放大后的模拟量传送至盒式采集仪，经过AD转换后传送到微型计算机系统，最后由微型计算机系统进行数据存储及处理。

所述微型计算机系统的CPU采用AVR单片机系列的ATMEGA16，其内含有8路10位的A/D转换器(PA0-PA7)，并具有6K字节的FLASH、512字节的EPROM、1K字节的SRAM、两个8位定时器、一个16位定时器和4路由定时器控制的PWM输出，最高运行频率为8M，而且是单指令周期，各端口能输出或吸收较大电流，因此可直接驱动液晶屏。

所述轮压力传感器采用轮辐式压力传感器。

所述微型计算机系统的键盘采用分压的形式，即每一键都对应一个电压值，单片机辨别电压值的大小就知道按下的是哪个键。

所述微型计算机系统的显示部分采用4行＊8字的中文液晶做显示，能显示当前压力值、目标压力值和极限提示。

所述微型计算机系统的功率部分通过单片机的PD5输出控制信号，经过8050并通过控制功率MOS管IRF540来控制继电器。

一种轮毂轴承铆合装配轴向铆装力的测试方法，将需要测试的轮毂轴承单元置于压力传感器的过渡套中进行定位，轴向铆装力信号转变成电压信号，经变送器校正及放大，并把校正和放大后的模拟量传送至盒式采集仪，经过AD转换后传送到微型计算机系统，最后由微型计算机系统进行数据存储及处理，采样速率不少于每秒128次；根据比较结果通过继电器来控制油路，在控制过程中通过键盘改变目标值，此外，当前的压力值和设定的目标值通过微型计算机系统的显示部分进行显示。

所述微型计算机系统的数据存储及处理的程序是先将经过AD转换后的检测信号进行初始化处理，经初始化处理后的信号进行检测，超过目标检测值的信号则通过继电器动作后进入上位机程序，并通过键盘动作后进入改变目标值程序，然后在微型计算机系统的显示部分进行目标值显示更新；没有超过目标检测值的信号则直接在微型计算机系统的显示部分进行现时值显示更新。

所述述微型计算机系统的键盘程序位于总体程序中的改变目标值环节中，是在去抖结束后通过按下键盘，去抖计时开始，然后判断按键号和改变目标值，最后保存结果。

所述微型计算机系统的显示部分在控制液晶时按一定的时序来控制它RS、RW、ENABLE以及8路数据端。

所述述微型计算机系统的上位机程序是将单片机检测到的压力值实时显示于压力一时间坐标系中，使加工过程中的压力变化情况能更为直观地表现出来，利于分析，其中时间轴上限为10秒，压力轴上限为300KN。

本发明的有益效果是：由于本发明的测试系统能对轮毂轴承单元铆合装配过程中的轴向铆装力进行实时测量并具有反馈控制能力，从而使操作者在铆装时能精确地测知铆装轴向力，并且可以通过本系统来预设轴向铆装力的目标值，在装配过程中铆装力达到目标值后自动终止铆接，从而准确控制装配后的轴承单元的轴向预紧力，提高装配精度和轴承的寿命，有利于有效提高铆装轮毂轴承单元的内在质量和产品性能。

【附图说明】

图1是本发明的安装测试结构示意图；

图2是本发明系统方框示意图；

图3是本发明的电路原理图；

图4是本发明所述键盘的电路原理图；

图5是本发明所述显示部分的电路原理图；

图6是本发明所述功率部分的电路原理图；