尾门自吸锁检测系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910173065.9 (22)申请日 2019.03.07 (71)申请人 武汉佳特轿车零部件有限公司 地址 430000 湖北省武汉市江岸区岱山街 汉黄路16号 (72)发明人 姚明成 (74)专利代理机构 武汉红观专利代理事务所 (普通合伙) 42247 代理人 陈凯 (51)Int.Cl. E05B 83/18(2014.01) E05B 85/00(2014.01) E05C 19/16(2006.01) E05F 15/53(2015.01) E05F 15/6。

2、11(2015.01) (54)发明名称 一种尾门自吸锁检测系统 (57)摘要 本发明提出了一种尾门自吸锁检测系统， 包 括尾门自吸锁、 缓释放检测机构、 工控机、 关门检 测机构、 螺孔位置检测机构和短路检测模块， 缓 释放检测机构、 关门检测机构、 螺孔位置检测机 构和短路检测模块均与工控机信号连接。 尾门自 吸锁的关门棘爪与缓释放检测机构固定连接； 关 门检测机构与尾门自吸锁的锁扣固定连接。 本发 明通过缓释放检测机构、 关门检测机构、 螺孔位 置检测机构和短路检测模块的组合检测， 能全面 的评价尾门自吸锁各关键组件的性能， 使得尾门 自吸锁的质量更加可靠， 具有集成度高， 占地面 积小。

3、的优点。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 109972935 A 2019.07.05 CN 109972935 A 1.一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 包括尾门自吸锁(1)、 缓释放检测机构(2)和 工控机(3)， 缓释放检测机构(2)与工控机(3)信号连接； 所述尾门自吸锁(1)包括关门棘爪 (11)、 锁扣(12)和吸拉电机(13)， 尾门自吸锁(1)的顶部设置有关门棘爪(11)， 关门棘爪 (11)底部设置有吸拉电机(13)， 关门棘爪(11)与吸拉电机(13)的之间的尾门自吸锁(1)侧 面设置有锁扣(12)， 所述关门棘爪(11)与缓释放检测机构(2)固定连接。 。

4、2.如权利要求1所述的一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 所述缓释放检测机构 (2)包括两气源(21)、 棘爪驱动装置(22)、 第一三通电磁阀(23)、 第二三通电磁阀(24)、 两单 向阀(25)和第一接近开关(26)， 两气源(21)分别与两单向阀(25)的输入端连接， 两单向阀 (25)的输出端分别与第一三通电磁阀(23)的两输入端连接； 第一三通电磁阀(23)的输出端 与第二三通电磁阀(24)的输入端连接， 第二三通电磁阀(24)的两输出端分别与棘爪驱动装 置(22)的进气口连接； 棘爪驱动装置(22)的自由端与关门棘爪(11)固定连接， 棘爪驱动装 置(22)的侧面固定设置有第。

5、一接近开关(26)， 第一三通电磁阀(23)、 第二三通电磁阀(24) 和第一接近开关(26)均与工控机(3)信号连接。 3.如权利要求1所述的一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 还包括关门检测机构 (4)， 关门检测机构(4)与锁扣(12)固定连接。 4.如权利要求3所述的一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 所述关门检测机构(4)， 包括滑轨(41)、 第一驱动装置(42)、 第二驱动装置(43)、 第一限位块(44)、 第二限位块(45) 和第二接近开关(46)， 滑轨(41)顶部固定设置有驱动板(410)， 滑轨(41)顶部两侧对称设置 有第一驱动装置(42)和第二驱动装置(43。

6、)， 滑轨(41)的两侧固定设置有第一限位块(44)和 第二限位块(45)， 滑轨(41)的一端与锁扣(12)固定连接， 锁扣(12)的侧面固定设置有第二 接近开关(46)； 第一驱动装置(42)和第二驱动装置(43)的运动方向相同； 第一驱动装置 (42)、 第二驱动装置(43)和第二接近开关(46)均与工控机(3)信号连接。 5.如权利要求1所述的一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 还包括螺孔位置检测机 构(5)， 螺孔位置检测机构(5)用于检测门锁螺孔(14)的位置。 6.如权利要求5所述的一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 所述螺孔位置检测机构 (5)， 包括驱动电机(51)、。

7、 螺栓(52)、 第三接近开关(53)和电机驱动模块(54)， 驱动电机(51) 的输出轴上固定设置有螺栓(52)， 螺栓(52)与门锁螺孔(14)螺纹连接， 门锁螺孔(14)内侧 设置有第三接近开关(53)， 驱动电机(51)还与电机驱动模块(54)信号连接； 第三接近开关 (53)和电机驱动模块(54)均与工控机(3)信号连接。 7.如权利要求1所述的一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 还包括短路检测模块 (6)， 短路检测模块(6)用于对尾门自吸锁(1)的各引脚进行短路检测。 8.如权利要求7所述的一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 所述短路检测模块(6) 包括若干短路检测继电器。

8、U和跳线J1， 所述各继电器U的COM端口与跳线J1信号连接， 跳线J1 还与尾门自吸锁(1)的各引脚信号连接， 各继电器U的NC端口和NO端口均与工控机(3)信号 连接。 9.如权利要求1所述的一种尾门自吸锁检测系统， 其特征在于： 所述工控机(3)为STM32 单片机或者可编程逻辑控制器。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109972935 A 2 一种尾门自吸锁检测系统 技术领域 0001 本发明涉及机械自动化检测领域， 尤其涉及一种尾门自吸锁检测系统。 背景技术 0002 汽车尾门自吸锁可以实现汽车尾门的自动锁止和解锁， 在轿车上已普遍采用。 尾 门锁通过拉丝或连杆拉动或推动开启杠杆。

9、， 由开启杠杆拨动棘爪， 棘爪与棘轮啮合， 棘爪驱 动棘轮转动到一定角度， 随后自吸锁带动锁闩与锁扣锁紧， 实现尾门的关闭。 即使尾门位于 半锁止位时， 自吸锁的吸拉电机也会带动联动机构转动门闩关闭尾门。 由于自吸锁结构较 复杂， 对自吸锁的质量检验工序繁多， 缺乏相应的检测设备， 且只能逐项检测， 检测时间长， 效率较低。 发明内容 0003 有鉴于此， 本发明提出了一种能够模拟尾门自吸锁的关门棘爪的伸缩过程， 并进 行关门棘爪精确位置检测的尾门自吸锁检测系统。 0004 本发明的技术方案是这样实现的： 一种尾门自吸锁检测系统， 包括尾门自吸锁 (1)、 缓释放检测机构(2)和工控机(3)，。

10、 缓释放检测机构(2)与工控机(3)信号连接； 所述尾 门自吸锁(1)包括关门棘爪(11)、 锁扣(12)和吸拉电机(13)， 尾门自吸锁(1)的顶部设置有 关门棘爪(11)， 关门棘爪(11)底部设置有吸拉电机(13)， 关门棘爪(11)与吸拉电机(13)的 之间的尾门自吸锁(1)侧面设置有锁扣(12)， 所述关门棘爪(11)与缓释放检测机构(2)固定 连接。 0005 在以上技术方案的基础上， 优选的， 所述缓释放检测机构(2)包括两气源(21)、 棘 爪驱动装置(22)、 第一三通电磁阀(23)、 第二三通电磁阀(24)、 两单向阀(25)和第一接近开 关(26)， 两气源(21)分别与。

11、两单向阀(25)的输入端连接， 两单向阀(25)的输出端分别与第 一三通电磁阀(23)的两输入端连接； 第一三通电磁阀(23)的输出端与第二三通电磁阀(24) 的输入端连接， 第二三通电磁阀(24)的两输出端分别与棘爪驱动装置(22)的进气口连接； 棘爪驱动装置(22)的自由端与关门棘爪(11)固定连接， 棘爪驱动装置(22)的侧面固定设置 有第一接近开关(26)， 第一三通电磁阀(23)、 第二三通电磁阀(24)和第一接近开关(26)均 与工控机(3)信号连接。 0006 在以上技术方案的基础上， 优选的， 还包括关门检测机构(4)， 关门检测机构(4)与 锁扣(12)固定连接。 0007 。

12、进一步优选的， 所述关门检测机构(4)， 包括滑轨(41)、 第一驱动装置(42)、 第二驱 动装置(43)、 第一限位块(44)、 第二限位块(45)和第二接近开关(46)， 滑轨(41)顶部固定设 置有驱动板(410)， 滑轨(41)顶部两侧对称设置有第一驱动装置(42)和第二驱动装置(43)， 滑轨(41)的两侧固定设置有第一限位块(44)和第二限位块(45)， 滑轨(41)的一端与锁扣 (12)固定连接， 锁扣(12)的侧面固定设置有第二接近开关(46)； 第一驱动装置(42)和第二 驱动装置(43)的运动方向相同； 第一驱动装置(42)、 第二驱动装置(43)和第二接近开关 说明书 。

13、1/5 页 3 CN 109972935 A 3 (46)均与工控机(3)信号连接。 0008 在以上技术方案的基础上， 优选的， 还包括螺孔位置检测机构(5)， 螺孔位置检测 机构(5)用于检测门锁螺孔(14)的位置。 0009 进一步优选的， 所述螺孔位置检测机构(5)， 包括驱动电机(51)、 螺栓(52)、 第三接 近开关(53)和电机驱动模块(54)， 驱动电机(51)的输出轴上固定设置有螺栓(52)， 螺栓 (52)与门锁螺孔(14)螺纹连接， 门锁螺孔(14)内侧设置有第三接近开关(53)， 驱动电机 (51)还与电机驱动模块(54)信号连接； 第三接近开关(53)和电机驱动模块。

14、(54)均与工控机 (3)信号连接。 0010 在以上技术方案的基础上， 优选的， 还包括短路检测模块(6)， 短路检测模块(6)用 于对尾门自吸锁(1)的各引脚进行短路检测。 0011 进一步优选的， 所述短路检测模块(6)包括若干短路检测继电器U和跳线J1， 所述 各继电器U的COM端口与跳线J1信号连接， 跳线J1还与尾门自吸锁(1)的各引脚信号连接， 各 继电器U的NC端口和NO端口均与工控机(3)信号连接。 0012 在以上技术方案的基础上， 优选的， 所述工控机(3)为STM32单片机或者可编程逻 辑控制器。 0013 本发明提供的一种尾门自吸锁检测系统， 相对于现有技术， 具有以。

15、下有益效果： 0014 (1)缓释放检测机构通过两个三通电磁阀和两个气源， 实现关门棘爪的快速伸出 和缓速缩进， 模拟关门棘爪的关门动作， 并通过第一接近开关检测关门棘爪的实际位置； 0015 (2)关门检测机构能对通过第一驱动装置和第二驱动装置带动锁扣进行两段位 移， 依次经过半锁止位和完全锁止位， 锁扣的最终位置会被第二接近开关捕获， 由工控机判 断锁扣是否运行到位， 关门检测机构还可配置复位装置， 使得锁扣能够返回初始位置， 改善 第一驱动装置和第二驱动装置只能单向驱动滑轨运行的不足， 方便进行下一轮的锁扣检 测； 0016 (3)螺孔位置检测机构由驱动电机带动螺栓旋转， 使得螺栓与门锁。

16、螺孔旋合， 进而 通过第三接近开关判断中控门锁螺孔的位置是否准确； 0017 (4)短路检测模块可以对尾门自吸锁的各引脚进行短路检测； 0018 (5)通过系统的缓释放检测机构、 关门检测机构、 螺孔位置检测机构和短路检测模 块的组合检测， 能全面的评价尾门自吸锁各关键组件的性能， 使得尾门自吸锁的质量更加 可靠， 该系统集成度高， 占地面积小。 附图说明 0019 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前。

17、提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。 0020 图1为本发明一种尾门自吸锁检测系统的系统结构框图； 0021 图2为本发明一种尾门自吸锁检测系统的缓释放检测机构与关门棘爪的组合状态 俯视图； 0022 图3为本发明一种尾门自吸锁检测系统的关门检测机构与锁扣的组合状态俯视 说明书 2/5 页 4 CN 109972935 A 4 图； 0023 图4为本发明一种尾门自吸锁检测系统的螺孔位置检测机构的俯视图； 0024 图5为本发明一种尾门自吸锁检测系统的短路检测模块的接线图； 0025 图6为本发明一种尾门自吸锁检测系统的工控机与第一驱动装置的一种电路接线 图。 具体实施方式 0026 。

18、下面将结合本发明实施方式， 对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、 完整地 描述， 显然， 所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式， 而不是全部的实施方式。 基 于本发明中的实施方式， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有 其他实施方式， 都属于本发明保护的范围。 0027 由图1可知， 本发明提供了一种尾门自吸锁检测系统， 包括尾门自吸锁1、 缓释放检 测机构2、 工控机3、 关门检测机构4、 螺孔位置检测机构5和短路检测模块6， 缓释放检测机构 2、 关门检测机构4、 螺孔位置检测机构5和短路检测模块6均与工控机3信号连接。 0028 本发明通过配置缓释放检测机构2。

19、、 关门检测机构4、 螺孔位置检测机构5和短路检 测模块6， 分别对尾门自吸锁1的各关键组件进行对应的检测。 0029 由图1结合图2可知， 尾门自吸锁1包括关门棘爪11、 锁扣12和吸拉电机13， 尾门自 吸锁1的顶部设置有关门棘爪11， 关门棘爪12底部设置有吸拉电机13， 关门棘爪11与吸拉电 机13的之间的尾门自吸锁1侧面设置有锁扣12， 关门棘爪11与缓释放检测机构2固定连接； 关门检测机构4与锁扣12固定连接。 0030 由图2可知， 缓释放检测机构2包括两气源21、 棘爪驱动装置22、 第一三通电磁阀 23、 第二三通电磁阀24、 两单向阀25和第一接近开关26， 两气源21分别。

20、与两单向阀25的输入 端连接， 两单向阀25的输出端分别与第一三通电磁阀23的两输入端连接； 第一三通电磁阀 23的输出端与第二三通电磁阀24的输入端连接， 第二三通电磁阀24的两输出端分别与棘爪 驱动装置22的进气口连接； 棘爪驱动装置22的自由端与关门棘爪11固定连接， 棘爪驱动装 置22的侧面固定设置有第一接近开关26， 第一三通电磁阀23、 第二三通电磁阀24和第一接 近开关26均与工控机3信号连接。 0031 为更好的模拟关门棘爪11的关门动作， 两气源21的气压不同， 其中一气源21为高 压气源， 另一气源21为低压气源； 第一三通电磁阀23和第二三通电磁阀24为两位三通电磁 阀。。

21、 两气源21分别通过两单向阀25与第一三通电磁阀23的两个进气端连接， 第一三通电磁 阀23采用一进一出模式， 如图2所示， 其进气端23B与高压气源连接， 进气端23C与低压气源 连接， 出气端23A与第二三通电磁阀24的输入端24A连接， 第二三通电磁阀24的输出端24B棘 爪驱动装置22的低压进气端连接， 第二三通电磁阀24的输出端24C与棘爪驱动装置22的高 压进气端连接； 第二三通电磁阀24也采用一进一出模式。 0032 当第一三通电磁阀23的进气端23B和出气端23A连通、 第二三通电磁阀24的进气端 24A和出气端24C连通时， 高压气源向棘爪驱动装置22的高压进气端供气， 使得。

22、关门棘爪11 快速伸出； 当第一三通电磁阀23的进气端23C和出气端23A连通、 第二三通电磁阀24的进气 端24A和出气端24B连通时， 低压气源向棘爪驱动装置22的低压进气端供气， 使得关门棘爪 11缓慢缩回。 关门棘爪11的缓慢缩回目标位置处设置有第一接近开关26， 用于检测关门棘 说明书 3/5 页 5 CN 109972935 A 5 爪11能否回到指定位置， 第一接近开关26将检测信号发送至工控机3。 第一三通电磁阀23和 第二三通电磁阀24的通断均由工控机3来控制。 0033 如图3所示， 关门检测机构4包括滑轨41、 第一驱动装置42、 第二驱动装置43、 第一 限位块44、 。

23、第二限位块45、 第二接近开关46和复位装置47。 滑轨41顶部固定设置有驱动板 410， 滑轨41顶部两侧对称设置有第一驱动装置42和第二驱动装置43， 滑轨41的两侧固定设 置有第一限位块44和第二限位块45， 滑轨41的一端与锁扣12固定连接， 锁扣12的侧面固定 设置有第二接近开关46； 第一驱动装置42和第二驱动装置43的运动方向相同； 第一驱动装 置42、 第二驱动装置43和第二接近开关46均与工控机3信号连接。 0034 第一驱动装置42的自由端可带动驱动板410和锁扣12沿着滑轨41进行直线运动， 第一驱动装置42可带动驱动板410运行至第一限位块44处， 完成锁扣12的第一段。

24、位移， 即带 动锁扣12运行至半锁止位， 并通过第二接近开关46检测锁扣12是否运行到位； 第二驱动装 置43继续带动驱动板410和锁扣12沿着滑轨41进行直线运动， 直至驱动板410运行至第二限 位块45的端面处， 完成锁扣12的第二段位移， 即带动锁扣12运行至完全锁止位， 再次由第二 接近开关46检测锁扣12是否运行到位， 以此完成锁扣12的两段位移驱动机分段位置检测功 能。 本发明中的第一驱动装置42和第二驱动装置43均为气缸。 0035 作为关门检测机构4的一种改进， 锁扣12还与复位装置47固定连接。 复位装置47可 模拟锁扣12的受力状况， 相当于门锁关闭状态下， 车门密封胶条对。

25、锁扣12施加的反作用力。 本发明中的复位装置47为复位弹簧。 0036 如图4所示， 螺孔位置检测机构5用于检测门锁螺孔14的位置。 螺孔位置检测机构 5， 包括驱动电机51、 螺栓52、 第三接近开关53和电机驱动模块54， 驱动电机51的输出轴上固 定设置有螺栓52， 螺栓52与门锁螺孔14螺纹连接， 门锁螺孔14内侧设置有第三接近开关53， 驱动电机51还与电机驱动模块54信号连接； 第三接近开关53和电机驱动模块54均与工控机 3信号连接。 0037 通过驱动电机51带动螺栓52旋合进门锁螺孔14， 一方面可以检测门锁螺孔14的位 置是否准确， 另一方面检测螺栓52是否能旋合到指定位置。

26、， 被第三接近开关53所检测到。 0038 如图5所示， 短路检测模块6用于对尾门自吸锁1的各引脚进行短路检测。 短路检测 模块6包括若干短路检测继电器U和跳线J1， 各继电器U的COM端口与跳线J1信号连接， 跳线 J1还与尾门自吸锁1的各引脚信号连接， 各继电器U的NC端口和NO端口均与工控机3信号连 接。 0039 本发明中短路检测模块6的继电器为汽车继电器895-1C-C-12VDC， 其COM端口分别 与吸拉电机13引脚在内的尾门自吸锁1所有引脚进行信号连接。 在分别对各引脚进行短路 检测时， 将与当前被测引脚相连的继电器U的NC端口向工控机3输出高电平， 检测与其他的 引脚相连接的。

27、继电器U的NO端口有无输出信号， 如果其他端口对应的NO端口有输出， 则表示 其他引脚与当前被测引脚之间存在短路现象。 依次对每个引脚进行短路检测即可。 本发明 中根据需要采用了5个继电器U1、 U2、 U3、 U4和U5， 如果尾门自吸锁1引脚数发生变化， 可根据 实际情况增减继电器的个数。 0040 本发明中的， 工控机3选用STM32单片机或者可编程逻辑控制器。 当采用STM32单片 机进行实施时， 第一驱动装置42、 第二驱动装置43均采用继电器K控制， 继电器K通过STM32 单片机的通用输入输出端口光耦输出驱动继电器K吸合， 从而实现气缸的驱动和复位， 图6 说明书 4/5 页 6。

28、 CN 109972935 A 6 是STM32单片机与第一驱动装置42的一种电路接线图。 0041 通过本系统的缓释放检测机构、 关门检测机构、 螺孔位置检测机构和短路检测模 块的组合检测， 能全面的评价尾门自吸锁各关键组件的性能， 使得尾门自吸锁的质量更加 可靠。 0042 以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的 精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 109972935 A 7 图1 图2 说明书附图 1/5 页 8 CN 109972935 A 8 图3 说明书附图 2/5 页 9 CN 109972935 A 9 图4 说明书附图 3/5 页 10 CN 109972935 A 10 图5 说明书附图 4/5 页 11 CN 109972935 A 11 图6 说明书附图 5/5 页 12 CN 109972935 A 12 。