金曉軍，王德嶺

(1.蕪湖市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，安徽蕪湖 241000；2.蕪湖市計(jì)量測(cè)試研究所，安徽蕪湖 241000)

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我國(guó)汽車座椅綜合性能試驗(yàn)平臺(tái)的基本情況和發(fā)展方向

金曉軍1，王德嶺2

(1.蕪湖市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，安徽蕪湖 241000；2.蕪湖市計(jì)量測(cè)試研究所，安徽蕪湖 241000)

介紹我國(guó)開(kāi)展汽車座椅及其固定件靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)主要依據(jù)、試驗(yàn)平臺(tái)基本結(jié)構(gòu)和開(kāi)展的檢測(cè)項(xiàng)目，分析試驗(yàn)平臺(tái)檢測(cè)效果和存在的缺點(diǎn)，指出試驗(yàn)平臺(tái)的發(fā)展方向。

汽車座椅；綜合性能試驗(yàn)平臺(tái)；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

0　引言

汽車座椅系統(tǒng)是乘坐工具，不但承受人員的重力，同時(shí)還應(yīng)能承受車輛起步、加速、制動(dòng)、震動(dòng)等重復(fù)動(dòng)作和碰撞交通事故中的沖擊，是保護(hù)車內(nèi)人員的重要安全部件，所以汽車座椅生產(chǎn)制造商要獲得我國(guó)市場(chǎng)準(zhǔn)入和認(rèn)可，需要有生產(chǎn)過(guò)程試驗(yàn)檢測(cè)的自檢數(shù)據(jù)和行業(yè)主管部門的抽樣檢測(cè)數(shù)據(jù)，以及生產(chǎn)廠家委托第三方產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行外檢數(shù)據(jù)等技術(shù)資料的支撐。目前我國(guó)開(kāi)展汽車座椅及其固定件靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)主要依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)：GB15083-2006《汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法》、GB11550-2009《汽車座椅頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法》、QC/T740-2005《乘用車座椅總成》、GB/T13057-2003《客車座椅及其車輛固定件的強(qiáng)度》、GB14167-2013《汽車安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》等。

1　試驗(yàn)平臺(tái)基本結(jié)構(gòu)和開(kāi)展的檢測(cè)項(xiàng)目

目前我國(guó)大部分座椅生產(chǎn)企業(yè)使用的是上海、長(zhǎng)春、東莞、南京等企業(yè)出品的國(guó)產(chǎn)汽車座椅綜合性能試驗(yàn)平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)由T型大槽平臺(tái)、4分區(qū)試驗(yàn)臺(tái)、配電柜、計(jì)算機(jī)控制柜等組成，模擬負(fù)載多采用液壓泵站、電機(jī)、氣壓綜合控制，綜合試驗(yàn)臺(tái)又分為頭枕沖擊臺(tái)、座椅(頭枕)總成強(qiáng)度臺(tái)、安全帶固定點(diǎn)測(cè)試臺(tái)和座椅骨架性能耐久臺(tái)4個(gè)分區(qū)，試驗(yàn)平臺(tái)上的4個(gè)分區(qū)可相對(duì)獨(dú)立同時(shí)運(yùn)行?？梢蚤_(kāi)展的檢測(cè)項(xiàng)目有座椅底座壓力測(cè)試和疲勞測(cè)試、座椅靠背前后拉力壓力測(cè)試和疲勞測(cè)試、座椅靠背兩側(cè)拉力壓力測(cè)試和疲勞測(cè)試、汽車座椅坐墊負(fù)荷耐久、座椅靠背耐久、座椅滑軌耐久、座椅調(diào)角器耐久、調(diào)高器耐久性等?？梢詫?shí)時(shí)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的測(cè)量和控制，其試驗(yàn)結(jié)果直接檢驗(yàn)汽車座椅的使用壽命和安全系數(shù)。圖1為某國(guó)產(chǎn)汽車座椅綜合性能試驗(yàn)平臺(tái)。

2　試驗(yàn)平臺(tái)檢測(cè)效果和缺點(diǎn)

目前使用的大多數(shù)汽車座椅綜合性能試驗(yàn)平臺(tái)是二維模擬試驗(yàn)環(huán)境，比如在頭枕沖擊部分沖擊擺錘、驅(qū)動(dòng)離合器機(jī)構(gòu)、縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)等，座椅、頭枕總成強(qiáng)度部分負(fù)荷加載力、位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)、縱向和橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、角度檢測(cè)和扭矩檢測(cè)部分，基本是在水平面或垂直面上移動(dòng)和加載力值，不能全面模擬座椅現(xiàn)實(shí)中的三維環(huán)境；在試驗(yàn)平臺(tái)中采集數(shù)據(jù)的力值負(fù)荷傳感器、位移傳感器同時(shí)安裝在液壓缸推動(dòng)桿上，角度和扭矩傳感器組合安裝在電機(jī)加載機(jī)構(gòu)中，在壓力測(cè)試、疲勞測(cè)試和耐久試驗(yàn)中動(dòng)作頻率高，時(shí)間長(zhǎng)，這些傳感器在高頻率重復(fù)動(dòng)作下實(shí)時(shí)采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，傳感器的準(zhǔn)確性不能長(zhǎng)時(shí)間得到保持；在試驗(yàn)平臺(tái)制造中，基礎(chǔ)平臺(tái)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)及各種傳感器采購(gòu)于不同廠家和地區(qū)，比如試驗(yàn)平臺(tái)中位移傳感器有采購(gòu)自日本的，也有使用國(guó)產(chǎn)的，力值負(fù)載傳感器有使用美國(guó)的等等，容易出現(xiàn)試驗(yàn)平臺(tái)自身的裝配誤差；現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中平臺(tái)4個(gè)分區(qū)可以同時(shí)試驗(yàn)，但同一個(gè)座椅在做好一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目后，必須移動(dòng)到另一分區(qū)進(jìn)行下一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，固定位置的移動(dòng)常常影響檢測(cè)數(shù)據(jù)；隨著座椅功能的不斷增加，現(xiàn)在多功能座椅配置有側(cè)氣囊、加熱和降溫系統(tǒng)，應(yīng)用了壓力、加速度、角度以及扭矩等多種傳感器，目前的試驗(yàn)平臺(tái)檢測(cè)項(xiàng)目和功能也應(yīng)相應(yīng)升級(jí)擴(kuò)充。

3　試驗(yàn)平臺(tái)的發(fā)展方向

為了能模擬汽車座椅在汽車運(yùn)行過(guò)程中的真實(shí)環(huán)境，要把座椅綜合性能試驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)行在三維立體的試驗(yàn)環(huán)境中，這對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)有了新的要求，這要求設(shè)備應(yīng)建立運(yùn)行坐標(biāo)系。目前已經(jīng)有檢測(cè)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)運(yùn)用了高精度三坐標(biāo)機(jī)器人，如圖2是其中一種高精度機(jī)器人，目前這種機(jī)器人精準(zhǔn)度和重復(fù)定位精度能達(dá)到0.06mm以內(nèi)，采用六軸工具法蘭盤，負(fù)荷能力可達(dá)到4 000N以上、最大作用范圍為2 500～3 100mm，能三維真實(shí)地模擬大量不同的駕駛者的各種動(dòng)作，可以不斷地模擬人的動(dòng)作和重力，產(chǎn)生高達(dá)80Hz的動(dòng)作頻率，不同的檢測(cè)項(xiàng)目配有相應(yīng)的測(cè)頭傳感器系統(tǒng)，可以真實(shí)采集入座、離座、顛簸、蠕動(dòng)、摩擦、撞擊等測(cè)試數(shù)據(jù)，并能加載負(fù)荷進(jìn)行壓力測(cè)試和疲勞測(cè)試，通過(guò)人工智能編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的真實(shí)模擬。通過(guò)運(yùn)用機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)檢測(cè)環(huán)境的真實(shí)模擬，增加了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以在狹窄的空間內(nèi)工作，減少了對(duì)空間的要求，通過(guò)編程可以實(shí)現(xiàn)多種項(xiàng)目的檢測(cè)，可開(kāi)發(fā)新的檢測(cè)項(xiàng)目，能夠面向全新的潛在應(yīng)用領(lǐng)域等。

4　總結(jié)

汽車座椅作為汽車上的一個(gè)總成件，其性能的好壞直接關(guān)系到乘坐者的舒適性和安全性，為了能檢測(cè)座椅質(zhì)量能否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，促使人們不斷改進(jìn)和提高檢測(cè)設(shè)備和試驗(yàn)方法，這就要求技術(shù)人員在檢測(cè)工作中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提高人員檢測(cè)能力、完善檢測(cè)方法、改進(jìn)檢測(cè)設(shè)備，將準(zhǔn)確、公正、真實(shí)的檢測(cè)數(shù)據(jù)公開(kāi)反饋給消費(fèi)者、生產(chǎn)制造企業(yè)。

【1】全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB15083-2006汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

【2】鄭為民.汽車零部件檢測(cè)與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

【3】仇雅莉.汽車整車性能與檢測(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

【4】GordonMcComb.RobotBuilder’sBonanz[M].NewYork:McGraw-Hill/TABElectronics,2007.

BasicSituationandDevelopmentDirectionofComprehensivePerformanceTestPlatformofAutomobileSeatinChina

JINXiaojun1，WANGDeling2

(1.WuhuProductQualitySupervisionandInspectionInstitute，WuhuAnhui241000，China；2.WuhuInstituteofMeasurementandTesting,WuhuAnhui241000，China)

Themainbasisforstaticanddynamictesttoautomobileseatanditsfixtures,thebasicstructureoftestplatformandtestitemsinChinawereintroduced.Testeffectsandshortcomingsofthetestplatformwereanalyzed.Thedevelopmentdirectionoftestplatformwaspointedout.

Automobileseat;Comprehensiveperformancetestplatform;Presentsituation;Developmentdirection

2015-03-18

金曉軍(1986—)，男，本科，助理工程師，從事汽車零部件檢驗(yàn)工作。E-mail：xww2015@126.com。