電動后視鏡開關半自動檢測臺設計說明

1、 . PAGE19 / NUMPAGES21電動后視鏡開關半自動檢測臺設計目 錄 TOC o 1-3 h z u 中文摘要1英文摘要2HYPERLINK l _Toc3569800191 引言 PAGEREF _Toc356980019 h 3HYPERLINK l _Toc3569800202 題目與總體分析 PAGEREF _Toc356980020 h 4HYPERLINK l _Toc3569800212.1 題目：電動后視鏡開關半自動檢測臺設計 PAGEREF _Toc356980021 h 4HYPERLINK l _Toc3569800222.2 設計要求 PAGEREF _To

2、c356980022 h 5HYPERLINK l _Toc3569800232.3 后視鏡與其工作原理 PAGEREF _Toc356980023 h 5HYPERLINK l _Toc3569800242.4 后視鏡開關 PAGEREF _Toc356980024 h 7HYPERLINK l _Toc3569800253工裝輔具運動機構(gòu)設計 PAGEREF _Toc356980025 h 8HYPERLINK l _Toc3569800263.1 運動機構(gòu)的選擇 PAGEREF _Toc356980026 h 8HYPERLINK l _Toc3569800273.2 工裝輔具的運動簡圖

3、偏置曲柄滑塊機構(gòu) PAGEREF _Toc356980027 h 8HYPERLINK l _Toc3569800283.3 偏置曲柄滑塊機構(gòu)的相關計算 PAGEREF _Toc356980028 h 8HYPERLINK l _Toc3569800294零部件的設計與選擇 PAGEREF _Toc356980029 h 9HYPERLINK l _Toc3569800304.1 總裝圖 PAGEREF _Toc356980030 h 9HYPERLINK l _Toc3569800314.2 工裝輔具主要零部件設計 PAGEREF _Toc356980031 h 11HYPERLINK l

4、_Toc3569800324.3 工裝輔具3D建模效果圖： PAGEREF _Toc356980032 h 15HYPERLINK l _Toc3569800335 電動后視鏡開關工作電路的測試原理與其實現(xiàn) PAGEREF _Toc356980033 h 16HYPERLINK l _Toc3569800345.1 電動后視鏡開關工作電路的測試原理設計 PAGEREF _Toc356980034 h 16HYPERLINK l _Toc3569800355.2 電動后視鏡開關半自動檢測臺的實際使用說明 PAGEREF _Toc356980035 h 17HYPERLINK l _Toc3569

5、80036設計總結(jié) PAGEREF _Toc356980036 h 18HYPERLINK l _Toc356980037參考文獻： PAGEREF _Toc356980037 h 19電動后視鏡開關半自動檢測臺設計摘要：隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展，其零部件的檢測設備也在不斷的更新?lián)Q代，對其使用性能以與可靠性方面的要求也在不斷地提升。本文就一款汽車后視鏡開關的檢測要求，設計一個滿足其測試要求的半自動測試臺。文章主要容分為：1.所選開關工裝夾具的設計。主要采用偏置曲柄滑塊機構(gòu)來實現(xiàn)開關與測試護套的牢固對接。2.電動后視鏡開關測試原理與其實現(xiàn)。主要是通過發(fā)光二極管來測試電路的接通狀況。通過以上兩點設計出

6、了一臺適用所選電動后視鏡開關的檢測要求性能可靠的半自動測試臺，并且適用于實際的生產(chǎn)條件，從而達到提高產(chǎn)品出廠合格率，提高生產(chǎn)力的設計目的。關鍵詞：電動后視鏡開關；半自動檢測臺；工裝夾具 ；曲柄滑塊機構(gòu)Electric mirror switchsemi-automatictest-beddesignGuanHaifeng Director：JinYufeng(Mechanical design manufacturing and automation, College of Information Engineering HuangShang University)Abstract：With

7、the development of the automotive industry, the components of the testing equipment are constantly upgrading its Performance and reliability requirements are constantly improved.In this paper, a rearview mirror switch testing requirements, design a semi-automatic test bench to meet the test requirem

8、ents. The main content of the article is divided into: 1. Selected switch fixture design. Mainly offset slider-crank mechanism to switch test sheath firm butt. 2 electric mirror switch test theory and implementation. Mainly through the light-emitting diode to test the the circuit ON position. The de

9、sign two points above the application of a selected electric mirror switch detection requires reliable semi-automatic test bench, and is applicable to the actual production conditions, so as to improve products manufactured pass rate, designed to improve productivity.AlphaKey Words：Electric mirror s

10、witch; semi-automaticdetection; fixture; slider-crank mechanism1 引言 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4033.htm t _blank 汽車后視鏡反映汽車后方、側(cè)方和下方的情況，使駕駛者可以間接看清楚這些位置的情況，它起著“第二只眼睛”的作用，擴大了駕駛者的視野圍。其在汽車使用中的作用可見一斑。電動后視鏡開關是汽車部安裝在駕駛室的可以控制汽車后視鏡按指定方向旋轉(zhuǎn)的電動開關。在實際的電動后視鏡開關的生產(chǎn)過程中必然涉與到對其功能的檢測。但如何在實際的生產(chǎn)過程中又方便又經(jīng)濟又可靠地完成對其性能的檢測是汽車

11、制造業(yè)所面臨的一個亟待解決的問題。本文即是通過設計一款通用汽車電動后視鏡半自動開關檢測臺來解決這一問題的。2 題目與總體分析2.1 題目：電動后視鏡開關半自動檢測臺設計圖 2-1 電動后視鏡開關產(chǎn)品外形圖圖 2-2 電動后視鏡開關電路原理圖技術要求：1.工作電壓：DC12V,負載電流0.8A.2.操作力：左右選擇開關為4N,方向選擇開關為6N.3.開關耐久性要求：左右選擇開關為5000次，方向選擇開關為20000次(上下，左右各10000次).4.開關執(zhí)行標準QC/T198-1995.2.2 設計要求2.2.1設計一副電動后視鏡開關工裝輔具，并通過一定的機構(gòu)實現(xiàn)實現(xiàn)其與測試護套的對接。2.2.

12、2設計的檢測臺滿足電動后視鏡開關性能檢測要求。2.2.3完成3D建模與相關圖紙。2.3 后視鏡與其工作原理 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4033.htm t _blank 汽車后視鏡反映汽車后方、側(cè)方和下方的情況，使駕駛者可以間接看清楚這些位置的情況，它起著“第二只眼睛”的作用，擴大了駕駛者的視野圍。圖 2-3 HYPERLINK :/baike.baidu /picview/980387/980387/0/7aad4ae78f729c63b8382056.html o 查看圖片 t _blank 后視鏡后視鏡按安裝位置不同可分為外后視鏡、下后視鏡和后視鏡。能反

13、映汽車前下方、汽車后方、以與車的狀況。后視鏡鏡面主要有兩種，一種是表面曲率無窮大的平面鏡。這個可以得到與視野大小一樣的映像。另一種是凸面鏡，鏡面呈球面狀，曲率半徑大小不同。但視野圍大，這種通常叫做外后視鏡和下后視鏡。轎車以與輕乘用車一般裝有外、后視鏡，大型車輛一般裝有外后視鏡、下后視鏡和后視鏡。后視鏡還有一個視界的問題，也就是指鏡面能夠反映到的圍。圖 2-3 HYPERLINK :/baike.baidu /picview/980387/980387/0/7aad4ae78f729c63b8382056.html o 查看圖片 t _blank 后視鏡2.4后視鏡開關電動后視鏡開關為按鈕式開關

14、，其中L/R按鈕可以在左后視鏡與右后視鏡之間切換，上下左右四個按鈕可以分別控制左右后視鏡的旋轉(zhuǎn)方向。其電路原理圖見圖 2-2。工裝輔具運動機構(gòu)設計3.1運動機構(gòu)的選擇根據(jù)所要設計輔具所要完成的運動選擇偏置曲柄滑塊機構(gòu)，選擇偏置曲柄滑塊機構(gòu)的原因是曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)的是把機械的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為平移運動，而本工裝輔具即是需要利用杠桿原理把人力容易提供的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)化為所需要的平移運動。這樣就降低了人的勞力等級。3.2 工裝輔具的運動簡圖偏置曲柄滑塊機構(gòu)圖 3-1 工裝輔具的運動簡圖3.3 偏置曲柄滑塊機構(gòu)的相關計算如圖3-1所示，偏心距為e，滑塊長度為a。3.3.1壓簧的結(jié)構(gòu)設計壓簧在設計時主要考慮到壓

15、簧材料的選擇，壓簧力值的校核與驗算，壓簧加工工藝的確定。本測試臺要求在手柄下壓拔出護套后，壓簧能將護套夾具彈回其原始位置，故經(jīng)現(xiàn)場確定其回彈力P10N。在設計時還應該考慮到幾方面的因素：首先是壓簧的中徑尺寸的確定，由于本壓簧是安裝在底板與上支板之間的立柱上，所以，壓簧中徑D8mm，其次還應考慮到壓簧在和底板接觸的方式，為了減少插座底座和壓簧的磨損，所以壓簧在制造工藝上應采用兩端部磨平處理，這樣壓簧和插座底部就是面接觸，增大了接觸面積，減小了壓強，于是就降低了兩者的磨損，延長了使用壽命；最后，壓簧在結(jié)構(gòu)上還做出了兩端圈并緊的處理，俗稱并圈，并圈的好處就是增加了壓簧的穩(wěn)定性，延長了壓簧的使用壽命，

16、同時在傳動時傳動穩(wěn)定性強。壓簧的三維示意圖，如圖 3-2所示圖3-2 壓簧的三維示意圖4.2 壓簧回彈力的校核與驗算選擇公司已有碳素鋼絲壓簧，碳素鋼絲性能好且性價比高，成本低。選擇碳素鋼絲的線徑d=1mm；壓簧的彈性模量為G=80000N/m2；壓簧的總?cè)?shù)n1=20；壓簧并圈數(shù)n2=2，中徑D=10mm；壓簧的最大壓縮量=38mm；壓簧有效圈數(shù)設為n；壓簧剛度設為P1，壓簧在最大壓縮量時，其回彈力為P。查彈簧設計手冊，有：（4-1）（4-2）（4-3）將 代入公式（4-3），得故壓簧滿足P10N的設計要求。零部件的設計與選擇4.1 總裝圖圖 4-1 工裝輔具總裝圖表 4-1序號名稱材料數(shù)量備

17、注1定位塊AABS1棱角倒鈍2定位塊BABS1棱角倒鈍4護套夾緊板A45#鋼1未注圓角R15把手45#鋼16手柄球45#鋼18輔助塊45#鋼1未注倒角C19立板Q235A111底板LY121鍍鋅層厚度為雙邊0.02mm12導向軸Cr12217限位銷45#鋼118擋圈45#鋼219導套Cr12220護套夾緊板B45#鋼1未注尺寸按CAD圖形加工21上支板Q235A14.2 工裝輔具主要零部件設計4.2.1定位塊A 材料：ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料） 塑料ABS有優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；塑料ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，所以選用ABS作為定

18、位塊的材料。當在進行開關檢測時，可以避免開關表面與定位塊接觸時導致的后視鏡開關表面的劃傷，從而達到保持產(chǎn)品美觀的目的。圖 4-2 定位塊A4.2.2定位塊B 材料：ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料）圖 4-3 定位塊B4.2.3底板 材料：LY12 鋁板LY12是一種高強度硬鋁，可進行熱處理強化，在退火和剛淬火狀態(tài)下塑性中等，點焊焊接性良好，用氣焊和氬弧焊時有形成晶間裂紋的傾向；合金在淬火和冷作硬化后其可切削性能 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2579633.htm t _blank 尚好，退火后可切削性低；抗蝕性不高，常采用陽極氧化處理與涂漆方法或表面加包鋁層

19、以提高其抗腐蝕能力。LY12為鋁銅鎂系中的典型硬鋁合金，其成份比較合理，綜合性能較好。該合金的特點是：強度高，有一定的耐熱性，可用作150C以下的工作零件。圖 4-4 底板4.2.4導向板 材料：Cr合金工具鋼Cr12模具鋼為典型的合金工具鋼，國執(zhí)行標準為GB/T 1299-2000。圖 4-5 導向板4.2.5護套夾緊板A 材料：45鋼圖 4-6 護套夾緊板A4.2.6護套夾緊板B 材料：45鋼圖 4-7 護套夾緊板B4.3工裝輔具3D建模效果圖：圖 4-8 工裝輔具3D建模效果圖5 電動后視鏡開關工作電路的測試原理與其實現(xiàn)5.1電動后視鏡開關工作電路的測試原理設計圖 5-1電動后視鏡開關測

20、試原理圖工作電壓：12V，工作電流：0.8A，限流電阻R=15。如圖所示，當電源接通，后視鏡開關打在“L”，向左的檔位時，觸點1、5接通，2、3接通，此時電流從電源正極流向為：觸點1觸點5 發(fā)光二極管 限流電阻R 觸點3 觸點2電源負極。相似地，當電源接通，后視鏡開關打在“L”，向右的檔位時，觸點1、5接通，2、3接通，此時電流從電源正極流向為：觸點1觸點3 發(fā)光二極管 限流電阻R 觸點5 觸點2電源負極。當電源接通，后視鏡開關打在“L”，向上的檔位時，觸點1、5接通，2、3接通，此時電流從電源正極流向為：觸點1觸點6 發(fā)光二極管 限流電阻R 觸點3 觸點2電源負極。當電源接通，后視鏡開關打在

21、“L”，向下的檔位時，觸點1、5接通，2、3接通，此時電流從電源正極流向為：觸點1觸點3 發(fā)光二極管 限流電阻R 觸點6 觸點2電源負極。當電源接通，后視鏡開關打在“R”，向左的檔位時，觸點1、5接通，2、3接通，此時電流從電源正極流向為：觸點1觸點8 發(fā)光二極管 限流電阻R 觸點3 觸點2電源負極。當電源接通，后視鏡開關打在“R”，向右的檔位時，觸點1、5接通，2、3接通，此時電流從電源正極流向為：觸點1觸點3 發(fā)光二極管 限流電阻R 觸點8 觸點2電源負極。當電源接通，后視鏡開關打在“R”，向上的檔位時，觸點1、5接通，2、3接通，此時電流從電源正極流向為：觸點1觸點7 發(fā)光二極管 限流電

22、阻R 觸點3 觸點2電源負極。當電源接通，后視鏡開關打在“R”，向上的檔位時，觸點1、5接通，2、3接通，此時電流從電源正極流向為：觸點1觸點3 發(fā)光二極管 限流電阻R 觸點7 觸點2電源負極。本測試臺的工作原理是把實際汽車電動后視鏡中的電機在電路中等價互換為發(fā)光二極管和限流電阻的組合。發(fā)光二極管的的作用是通過目測發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)來判定開關的工作電路是否導通。限流電阻的作用是代替電動機，成為電路的負載，從而限制電路總電流的大小。5.2 電動后視鏡開關半自動檢測臺的實際使用說明圖 5-1測試臺測試看板本測試臺是為實際生產(chǎn)過程中的測試工序而設計的，所以針對認為識別開關工作狀態(tài)設計了一款測試臺測

23、試看板，如圖5-1所示?，F(xiàn)將本測試臺在實際使用中的操作過程與使用方法總結(jié)如下：1.測試前調(diào)整工裝，主要是需將測試用護套裝入護套加緊板A與護套加緊板B之間2.使用技藝樣品檢測測試臺的工作狀態(tài)是否正常。具體方法：首先將需要測試的電動后視鏡開關放入工裝輔具定位塊A呵定位塊B所形成的槽。在握住手柄球，向上旋轉(zhuǎn)，使測試用護套與后視鏡開關有效對接。然后按順序依次按下后視鏡開關的相應按鈕，檢查開關的八種工作狀態(tài)。檢查時，觀察測試臺看板的各狀態(tài)指示燈是否一一對應地亮滅即可。例如：當開關調(diào)整在“L”檔位，按住向左按鈕，則測試臺看板中左后視鏡左燈常亮，松開按鈕時，燈滅。同理按住向右按鈕時，則左后視鏡中的右燈常亮，

24、松開按鈕時，燈滅。3.若使用技藝樣品的測試狀態(tài)正常的話，說明測試臺能正常工作，可以進行批量產(chǎn)品的檢測工作。批量產(chǎn)品的檢測方法與技藝樣品一樣。設計總結(jié)四年轉(zhuǎn)瞬即逝，畢業(yè)設計是大學四年最后的功課。從2012年的5月份教授就開始讓各個老師給我們出畢業(yè)設計的課題。我一開始選的是老師的課題基于Matlab的信號頻譜仿真與設計。但是后來由于到昌輝股份的實習與工作，更換了課題與指導老師。改為題目：電動后視鏡開關半自動檢測臺；指導老師：春成、金育鋒。也就是現(xiàn)在所做的課題。本次的設計是為實際生產(chǎn)服務的，由于之前在學校并沒有這方面的經(jīng)驗，所以從一開始拿到這個課題，我就請我的指導老師春成老師帶我到車間了解了JK9054電動后視鏡開關的成產(chǎn)過程，特別是其檢測過程。在老師的幫助下，我初步完成了測試時使用的工裝輔具的設計，其主要運動方案是選擇偏置曲柄滑塊機構(gòu)來解決測試時的測試護套與開關的對接問題。之后我又在老師的幫助下完成了工裝輔具各個零部件的設計。最后輸出圖紙并建立了數(shù)模。在這期間，也遇到了不少困難，比如零件尺寸的確定，公差配合的選擇以與零部件的材料的選擇等。但是，在這方面公司有許多實際的素材，以