专利名称：包含安装托架和安装托架接纳装置的托架系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种托架系统，其包含用于接纳试验件的安装托架和包含安装托架接纳装置，其中在安装托架接纳装置上设置用于保持安装托架的保持装置并且在安装托架上设置所属的、用于保持装置作用的装置，并且在安装托架接纳装置上设置接纳定位装置和在安装托架上设置托架定位装置，所述接纳定位装置和所述托架定位位置协同作用以用于将安装托架位置准确地定位在安装托架接纳装置中，本发明还涉及将这样的安装托架系统应用在试验台中。
背景技术：
为了提高用于测试内燃机、变速器或动力总成系统的试验台运行的效率，已知在试验台旁边将试验件在安装托架上安装和预设定并且紧接着将在安装托架上的试验件放置到试验台中。因此所需要的安装时间不再减小在试验台上的测试时间，因为安装工作可以业已在试验旁边和与试验台运行独立地实施。这样的安装托架例如由EP1484591A1或 W000/60329A1已知并且示出一种托架结构，试验件在其上设置和预设定。托架结构可以设计成在轮子或滚子上自行驶的或者也可以设计成非自行驶的，其中托架在后一种情况下例如借助于叉车或其它合适的传送装置(例如自行驶的输送车辆)可以被移动。预设定过程在此可以包含测量系统(例如传感器)在试验件上的设置、设置在试验件上的测量系统与托架上的分析单元的连接、试验件的介质(例如润滑油)灌装和/或在托架上的介质接头 (例如用于冷却水、燃料、空气等等的介质接头)与在试验件上的相应的接头的连接。在将试验件安装在试验台上时或之后，介质接头可以与相应的在试验台中的介质供给装置连接并且试验件可以与驱动或负载机器(测力计或测功计(Dyno))连接并且可以建立与试验台控制单元的连接，因此试验件和试验台处于应用准备状态。通过这种方式直接在试验台中需要的安装工作可以被减小到最低。此外测量系统(也例如ECU)业已在试验台外部被校正或检查功能。在安装空间配备足够的装置时，也可以预启动或预测试试验件。试验件或包含试验件的安装托架当然必须在试验台中相对于Dyno精确定向，以便使得试验件的驱动或从动轴能够与Dyno的轴对齐地设置。为此通常在托架结构上设置相应的用于试验件的接纳装置。同样可以在托架结构上和/或在测试台中设置相应的装置，利用它们可以将托架结构位置准确地定位在试验台中。W096/33395A1示出一种安装托架和试验台，该试验台具有用于将安装托架或设置在安装托架上的试验件简单地位置准确地定位在试验台中的装置。为此安装托架连同试验件被推入试验台中的一个接纳装置中， 其中安装托架通过轮子的引导被预先定位，并且紧接着为了精确的定位，将一个螺钉推入安装托架上的凹部中。而后安装托架可以在该位置上借助于保持装置被保持在试验台中。 在该安装托架的情况下，然而必须手动实施全部必要的步骤，例如定位装置必须被手动激活和重新松开，保持装置必须被手动夹紧和重新松开，并且介质供给装置必须被手动连接到相应的介质接头上。所有这些自然延长了所需要的试验台的改装时间并且因此缩短了可供使用的试验时间。
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由US4941347A也已知一种旋转托架形式的试验台，其中在旋转托架上在多个试验台中可以分别接纳一个设置在安装托架上的试验件。在旋转托架的一个部段中一个试验台可以与介质接头连接并且可以实现规定的测试过程。这样的试验台然而是不灵活的，因为旋转运动的周期时间或旋转速度必须与各单个试验过程相协调并且因此试验件在有些情况下在试验台上逗留的时间过长。由此由于用于不同的试验过程的不同的试验时间可能导致各单个试验台的不同的使用率，这使得这样的试验台是效率不高的。
发明内容
因此本发明的任务在于给出一种托架系统和一种用于接纳托架系统的试验台，其使得可以快速和有效地改装试验台和使得试验台效率高地运行。上述任务根据本发明如此解决，即在安装托架上设置具有多个托架介质接头的托架对接板并且在安装托架接纳装置上设置接纳对接单元，该接纳对接单元具有接纳对接板，所述接纳对接板具有多个相配的对应的接纳介质接头，其中托架对接板和/或接纳对接板可运动地设置并且一个可运动的对接板能够朝向另外一个对接板进给并且因此通过托架介质接头嵌入到接纳介质接头中能够建立介质供给，并且保持装置、接纳定位装置和接纳对接板能够彼此独立地且彼此相对地定位。通过本发明的这种构思，为了将安装托架设置在安装托架接纳装置中和为了建立必要的介质供给，仅仅需要小的质量(即一个或多个对接板)被运动并且不是如以前一样将安装托架连同试验件和可能的附加安装件一起运动。由此可以实现非常紧凑的且能量效率高的设计并且此外可以实现快速改装试验台。当在安装托架接纳装置上设置用于定向安装托架的引导机构时，安装托架可以以简单的方式被粗略地预先定位，这简化了安装托架在安装托架接纳装置中或在试验台中的最终定位。当在保持装置上设置基础框架，在该基础框架上可摆动地且可轴向移动地设置保持臂时，那么安装托架可以以简单的方式被固定在安装托架接纳装置中或在试验台中。因此安装托架可以被可靠地且自动地定位和固定。为了可以将试验件简单地、快速地且可靠地定位和固定在安装托架接纳装置中或在试验台中，在安装托架上优选设置用于位置准确地保持和固定试验件的接纳机构。为了处理测量系统(传感器)的信号，可以在安装托架上也设置信号处理单元，该信号处理单元经由导线与设置在试验件上的测量系统连接。因此可以将安装托架在试验台旁边在一个安装区域内完全预设定并且测试其功能。当在安装托架上设置定位规以用于试验件在安装托架上的定向时，显著简化了试验托架的安装过程。因此试验件可以非常简单地和快速地位置准确地定位在安装托架上。为了可以在安装区域内简单地测试试验件和预设定的试验托架的功能，可以在安装托架上设置固定装置，该固定装置能够与试验件的传动法兰相连接。
本发明下面借助于附图I至7详细阐述，其示出本发明的有利的非限制性的构造， 附图示出
图I托架系统在试验台中的设置；
图2托架系统的各单个元件的概要图3托架系统的安装托架接纳装置；
图4托架系统的接纳定位装置；
图5托架系统的安装托架保持装置；
图6托架系统的安装托架；和
图7具有托架系统、试验件和测力计的试验台。
具体实施方式
在图I中示出具有根据本发明的托架系统的试验台I的一部分。在此在一个安装托架接纳装置4中设置一个安装托架3。安装托架接纳装置4和安装托架3都在试验台I中设置在基板5上。
托架系统2的各单个部件接下来借助于附图I至6描述。如特别是由图2看出，
托架系统2的所有零件是�？榛牡ザ赖牡ピ庑┑ピ梢员舜硕懒⒌厍蚁嗷サ厣柚茫� 这显著改善了在设计托架系统2时的灵活性和�？樾�。图3仅仅示出安装托架接纳装置4，其具有接纳对接单元10、用于保持安装托架3 的安装托架保持装置11和接纳定位装置12，该接纳定位装置用于安装托架3在试验台I中的定向和位置准确的保持。所有的部件可以彼此独立地且可彼此相对地定位和设置，例如在槽6、所设置的接纳孔或其它的合适的在基板5中的装置中。因此安装托架接纳装置4可以非常简单地与不同的安装托架3相适配，无需改变安装托架4的各单个零件。在供给侧的接纳对接单元10上设置一个或多个接纳对接板20，其可以相对于接纳对接单元10或相对于安装托架接纳装置4可移动。接纳对接板20具有多个不同的介质接头30、32并且也可以具有接纳定心机构31 (例如定心销)和锁定机构33。此外也可以在接纳对接板20上设置电接头，例如用于供电或用于控制总线、数据总线或信号导线。安装托架接纳装置4，在此准确地说是安装托架保持装置11，配备引导机构35 (在此是滚子)以用于安装托架3在安装托架接纳装置4中或在试验台I上的粗略定向，并且也包含夹紧装置以用于将安装托架3自动固定在试验台I上，这在下面还要详细阐述。见图4，可以设置具有锥形的内轮廓的定心接纳装置40作为接纳定位装置12。在锥形的内轮廓的底部上也可以设置定心销41或定心孔42以用于将安装托架3精确定向在试验台I上。所述内轮廓例如也用于将安装托架3粗略预先定位和简单放置在安装托架接纳装置4中。安装托架3的精确定向可以借助于定心销41和定心孔42实现。接纳定位装置12a、12b设置在板43上，其可以经由相应的装置(例如夹紧螺钉44)被推入基板5的槽中并且设置在该槽中。安装托架接纳装置11的保持装置11 (图5)在所示的实施例中包含两个液压或气动摆动缸体50，借助于所述液压或气动摆动缸体可以分别将一个保持臂51摆动和轴向移动。为了将安装托架3固定，首先将保持臂51朝向安装托架3摆动并且紧接着将保持臂51 朝向安装托架3移动，直至保持臂贴靠在安装托架3上的一个所属的作用面上并且将安装托架夹紧和固定。当然保持装置11也可以具有其它的用于固定安装托架3的装置。保持装置11此外包含一个基础框架52，其可以经由相应的机构(例如夹紧螺钉53)被推入基板5的槽中并且设置在该槽中。优选在安装托架接纳装置4中应用两个保持装置11。安装托架3 (图6)在所示出的实施例中包含一个托架框架60，在该托架框架上设置装置61 (在此是两个)以用于安装托架接纳装置4的保持装置11的作用。装置61在此是用于保持装置11的保持臂51的作用面。在托架框架60上此外设置托架脚部62，其用于可以将托架放置在试验台I外部。此外在托架框架60的底侧上设置未示出的托架定位装置，其与安装托架接纳装置4的接纳定位装置12具有相配的对应形状。安装托架3借助于托架定位装置放置在接纳定位装置12或因此在安装托架接纳装置4中。通过这种方式安装托架3可以精确地定位在安装托架接纳装置4或因此在试验台I中。此外在安装托架3上设置具有一个或多个托架对接板64的托架对接单元63。托架对接板64为了与供给侧的接纳对接板20连接而具有相配的对应的托架介质接头65、66 和/或电接头和/或托架定位装置67 (例如定心套筒)和/或锁定机构68。托架对接板 64可以相对于托架对接单元63或相对于安装托架3可运动地设置。为了建立介质供给，优选试验台侧的接纳对接板20相对于安装托架3的固定设置的托架对接板64移动。这然而可以是反向的，或者两个对接板(接纳对接板20和托架对接板64)都可以被移动。在安装托架3上也可以设置接纳机构13以用于位置准确地保持和固定试验件 70 (图2)。这些接纳机构13有利地彼此独立地且可彼此相对定位地设置在安装托架3上， 以便可以将安装托架3简单地用于多个不同的试验件。接纳机构优选可在所有的三个空间方向(X，Y，Z)上进行调节。此外也可以在安装托架3上设置信号处理单元22，其例如设置在一个固定在安装托架3上的横梁框架15上(图2)。设置在试验件70上的测量系统72经由相应的导线73 与信号处理单元72连接(图7)。从信号处理单元22例如经由总线电缆74将传感器信号进一步传递至试验台控制单元75。此外可以设置一个连接单元16(图2)，其包含电元件、例如用于试验件(例如试验件的控制单元、试验件的启动电机、用于探测试验件的曲轴的曲轴角度的单元或者用于探测试验件的点火角度的单元)的电源、电接线柱等等。连接单元16同样利用相应的(未示出的)电导线与在试验件70或试验台上的所属的元件连接。同样可以设置一个控制箱17 (图2)，其可以包含PLC (可编程的逻辑控制器)、用于自动夹紧安装托架和/或用于建立/锁止介质供给的电元件和气动元件。此外所有需要的用于定位和夹紧安装托架3的和用于建立/锁止介质供给的传感器可以聚合在该控制箱 17中。也可以规定，将通向试验台自动化系统的接口保持尽可能小，由此在无自动化系统的情况下也可以实现自给自足的运行。在安装托架3上此外可以设置用于试验件70的定位规14或固定装置18，图2。 定位规14用于在试验台I旁边将试验件I相对于试验台I中的测力计或测功计精确定向， 例如借助于接纳机构13。此外定位规14不仅可以实现试验件70在安装托架3上的定向， 而且有利地也支持在初次运行时安装托架接纳装置4相对于测力计或测功计的校准。定位规14可以有利地安装在安装托架3的两侧上。定位规14优选如此设计，使得可以利用仅仅一个定位规14覆盖测力计的各个不同的轴高度。因此可以确保，试验件70利用安装托架3位置准确地定位在试验台I中。
在安装区域内试验件70在无电负载单元的情况下运行，以便检测试验件70或传感器系统的功能或校正测量系统。在此特别是发生在柴油发动机的情况下试验件70在初次启动时，特别是在样机测试时，吸入油并且可能导致试验件70的旋转。为了避免这种情况，设计固定装置18，其与试验件70的传动法兰相连接。固定单元18可以具有与所述传动法兰适配的法兰适配器。如果出现试验件70的旋转，那么试验件70的汽车离合器被闭合并且制动试验件70 (也就是停止)。固定装置18用于在初次测试过程时阻止试验件70的旋转并且在安装区域内具有安全技术方面的重要性。接下来描述根据本发明的托架系统2的功能和安装过程的流程。首先安装试验台 1，这通过如下方式在该试验台中组装安装托架接纳装置4，其具有各单个用于接纳安装托架3的部件。安装托架接纳装置4的精确定向可以例如利用定位规14调节到。在位于试验台I旁边的安装位置上预设定安装托架3，其方式为试验件70 (例如内燃机、电动机、 变速器或动力总成)例如借助于定位规14被定位和固定在接纳机构13上。在试验件70 上现在可以安装期望的测量系统72(例如传感器)并且利用合适的导线73与信号处理单元22连接。在可能的情况下试验件70也可以业已在安装位置被灌装油介质、例如油、冷却水等等并且可以实施简单的第一试验以检查试验件70的功能。此外可以在安装位置上业已校正所有的测量系统72并且参照其正常功能进行检查。如此安装的安装托架3现在例如借助于叉车被置入试验台I中，在试验台中安装托架3被放置在安装托架接纳装置4中并且在此通过接纳定位装置12和托架定位装置被精确地位置准确地定位。现在，例如通过按压控制箱17上的按钮或通过来自操作站的远程操作，安装托架接纳装置4的保持装置11被激活，其将安装托架3固定在安装托架接纳装置4中。同样激活一个或多个可运动的对接板20、64，直至这些对接板20、64的介质接头 30、32、65、66、锁定机构33、68、电接头和定心装置31、67处于嵌接并且由此建立介质(例如油、燃料、冷却液体、空气)供给和必要时建立期望的电连接。信号处理单元22仍然与试验台控制装置75连接，例如经由电缆线束或通过对接板20、64的电接头。因此试验台I是处于应用准备状态的并且可以运行期望的检查程序。从试验台I中移走安装托架3基本上以相反的顺序实现。
权利要求
1.一种托架系统，其包含用于接纳试验件(70)的安装托架(3)和包含安装托架接纳装置(4)，其中在安装托架接纳装置(4)上设置用于保持安装托架(3)的保持装置(11)并且在安装托架(3)上设置所属的、用于保持装置(11)作用的装置(61)，并且在安装托架接纳装置(4)上设置接纳定位装置(12)和在安装托架(3)上设置托架定位装置，所述接纳定位装置和所述托架定位位置协同作用以用于将安装托架(3)位置准确地定位在安装托架接纳装置(4)中，其特征在于，在安装托架(3)上设置具有多个托架介质接头￠5,66)的托架对接板(64)并且在安装托架接纳装置(4)上设置接纳对接单元(10)，该接纳对接单元具有接纳对接板(20)，所述接纳对接板具有多个相配的对应的接纳介质接头(30，32)，其中托架对接板出4)和/或接纳对接板(20)可运动地设置并且一个可运动的对接板(20，64) 能够朝向另外一个对接板(64，20)进给并且因此通过托架介质接头(65，66)嵌入到接纳介质接头(30，32)中能够建立介质供给，并且保持装置(11)、接纳定位装置(12)和接纳对接板(20)能够彼此独立地且彼此相对地定位。
2.如权利要求I所述的托架系统，其特征在于，在安装托架接纳装置(4)上设置用于定向安装托架(3)的引导机构(35)。
3.如权利要求I所述的托架系统，其特征在于，保持装置(11)包含基础框架(52)，保持臂(51)可摆动地且可轴向移动地设置在该基础框架上。
4.如权利要求I所述的托架系统，其特征在于，在安装托架(3)上设置接纳机构(13) 以用于位置准确地保持和固定试验件(70)。
5.如权利要求I所述的托架系统，其特征在于，在安装托架(3)上设置信号处理单元(22)，该信号处理单元经由导线(73)与设置在试验件(70)上的测量系统(72)连接。
6.如权利要求I所述的托架系统，其特征在于，在安装托架(3)上设置定位规(14)以用于试验件(70)在安装托架(3)上的定向。
7.如权利要求I所述的托架系统，其特征在于，在安装托架(3)上设置固定装置(18)， 该固定装置能够与试验件(70)的传动法兰相连接。
8.包含如权利要求I至7之一项所述的托架系统的试验台，其特征在于，在试验台(I) 中设置基板(5)并且安装托架(3)和安装托架接纳装置(4)都设置在该基板(5)上。
9.如权利要求8所述的试验台，其特征在于，设置试验台控制单元(75)，其与信号处理单元(22)连接。
10.如权利要求8所述的试验台，其特征在于，设置控制箱(17)，该控制箱控制和监测托架系统(2)的各个可运动的部件的运动。
全文摘要
为了可以快速和有效地改装试验台和使得试验台效率高地运行，建议一种托架系统，其包含用于接纳试验件(70)的安装托架(3)和包含安装托架接纳装置(4)，在安装托架(3)上设置具有多个托架介质接头(65，66)的托架对接板(64)并且在安装托架接纳装置(4)上设置接纳对接单元(10)，该接纳对接单元具有接纳对接板(20)，所述接纳对接板具有多个相配的对应的接纳介质接头(30，32)，其中托架对接板(64)和/或接纳对接板(20)可运动地设置并且一个可运动的对接板能够朝向另外一个对接板进给并且因此通过托架介质接头嵌入到接纳介质接头中能够建立介质供给，并且保持装置、接纳定位装置和接纳对接板能够彼此独立地且彼此相对地定位。
文档编号G01M15/02GK102607856SQ20121000969
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者F·金茨尔, M·韦策尔 申请人:Avl里斯脱有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
