冲击试验装置及其试验方法与流程

本发明涉及冲击试验，特别是涉及一种冲击试验装置及其试验方法。

背景技术：

1、随着车辆的普及，在车辆与行人碰撞事故中，行人头部撞击前挡风玻璃极易产生严重颅脑损伤。

2、行业需要通过行人保护冲击试验，考核前挡风玻璃的吸能防护性能，控制头部伤害准则（head injury criterion），以此评价车辆对行人的保护水平。

3、目前模拟行人头部撞击前挡风玻璃工况的试验装置多以机械臂带动头型冲击器撞击待测玻璃，整套试验装置的造价高昂、结构复杂，检测效率偏低。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前试验装置造价高昂、结构复杂，且产品换型时工装拆装耗时长，检测效率偏低的问题，提供一种冲击试验装置及其试验方法。

2、一种冲击试验装置，所述冲击试验装置包括承载架、控制模块及与所述控制模块通信连接的冲击发生模块，其中：

3、所述承载架用于承载待测玻璃；

4、所述冲击发生模块包括立柱、冲击发生机构及头型冲击器，所述冲击发生机构安装于所述立柱的一端，所述冲击发生机构用于在所述控制模块的控制下吸附或释放所述头型冲击器，所述头型冲击器用于以自由落体形式冲击所述待测玻璃；

5、所述控制模块用于分析所述头型冲击器的加速度数据并计算hic值。

6、在其中一个实施例中，所述头型冲击器包括数据采集件，所述数据采集件安装于所述头型冲击器的内腔中，所述数据采集件采用无线传输架构，所述数据采集件用于采集所述加速度数据。

7、在其中一个实施例中，所述冲击试验装置还包括与控制模块通信连接的高清相机，所述高清相机用于记录所述头型冲击器的冲击过程。

8、在其中一个实施例中，所述承载架包括水平台及与所述水平台呈预设角度安装的工装框架，所述工装框架背离所述水平台的一侧用于承载所述待测玻璃。

9、在其中一个实施例中，所述冲击试验装置包括与所述控制模块通信连接的回收机构，所述回收机构用于在所述控制模块的控制下回收所述头型冲击器。

10、在其中一个实施例中，所述回收机构包括回收柔性连接件、收卷机构及回收座，其中：

11、所述回收柔性连接件的一端与所述头型冲击器相连接，所述回收柔性连接件的另一端安装于所述收卷机构；

12、所述收卷机构安装于所述回收座，且与所述控制模块通信连接，所述收卷机构用于在所述控制模块的控制下收放所述回收柔性连接件。

13、在其中一个实施例中，所述回收机构还包括回收架及设置于所述回收架的滑轮，所述回收架安装于所述回收座，所述回收柔性连接件的一端与所述头型冲击器相连接，所述回收柔性连接件的另一端绕设所述滑轮后安装于所述收卷机构。

14、在其中一个实施例中，所述冲击发生机构可升降地安装于所述立柱。

15、在其中一个实施例中，所述冲击发生机构包括吊臂及真空吸附机构，所述吊臂的一端可升降地安装于所述立柱，所述吊臂的另一端与所述真空吸附机构相连接，所述真空吸附机构用于在所述控制模块的控制下吸附或释放所述头型冲击器。

16、在其中一个实施例中，所述冲击试验装置还包括标定模块，所述标定模块可吸附或脱附于所述冲击发生机构，所述标定模块用于确定自身与所述待测玻璃中待测冲击点的位置。

17、在其中一个实施例中，所述标定模块包括吸附盘、标定柔性连接件、模拟冲击结构及定位针，其中：

18、所述吸附盘可吸附或脱附于所述冲击发生机构；

19、所述标定柔性连接件的一端与所述吸附盘相连接，另一端与所述定位针相连接；

20、所述定位针沿所述模拟冲击结构的轴线可拆卸地穿设出所述模拟冲击结构。

21、在其中一个实施例中，所述标定模块还包括锁定紧固件，所述锁定紧固件穿设所述模拟冲击结构设置于所述定位针。

22、本申请还提供了一种基于上述任一实施例所述的冲击试验装置的试验方法，包括以下步骤：

23、将所述待测玻璃安装于所述承载架；

24、所述控制模块控制所述冲击发生机构释放所述头型冲击器，并分析所述头型冲击器的加速度数据及计算hic值。

25、在其中一个实施例中，所述冲击试验装置还包括标定模块，所述标定模块可吸附或脱附于所述冲击发生机构，所述冲击发生机构可升降地安装于所述立柱；所述方法包括：

26、在“将所述待测玻璃安装于所述承载架”之后及“所述控制模块控制所述冲击发生机构释放所述头型冲击器，并分析所述头型冲击器的加速度数据及计算hic值”之前，包括以下步骤：

27、将所述标定模块吸附于所述冲击发生机构；

28、调节所述标定模块与所述待测玻璃中的待测冲击点的相对位置，以使所述标定模块与所述待测冲击点精准对位；

29、更换所述标定模块为所述头型冲击器，以实现所述头型冲击器与所述待测冲击点的精准对位。

30、在其中一个实施例中，所述标定模块包括吸附盘、标定柔性连接件、模拟冲击结构及定位针，所述吸附盘可吸附或脱附于所述冲击发生机构，所述标定柔性连接件的一端与所述吸附盘相连接，另一端与所述定位针相连接，所述定位针沿所述模拟冲击结构的轴线可拆卸地穿设出所述模拟冲击结构；

31、所述方法包括：在“调节所述标定模块与所述待测玻璃中的待测冲击点的相对位置，以使所述标定模块与所述待测冲击点精准对位”中，具体包括以下步骤：

32、所述模拟冲击结构在所述标定柔性连接件的牵引下处于自由下垂状态；

33、调节所述冲击发生机构的高度及所述承载架的位置，以使吸附于所述冲击发生机构的所述标定模块中的所述定位针与所述待测冲击点精准对位。

34、在其中一个实施例中，在调节所述冲击发生机构的高度时，使得所述定位针距离所述待测玻璃的表面具有设定间隙。

35、上述冲击试验装置及其试验方法，均通过设置冲击发生机构在控制模块的控制下吸附或释放头型冲击器，头型冲击器以自由落体的形式冲击待测玻璃，数据采集件采集冲击过程中的加速度数据，控制模块分析加速度数据并计算hic值，实现对待测玻璃的抗冲击性能的试验。其中利用冲击发生机构吸附或释放头型冲击器，使得头型冲击器以自由落体的形式冲击待测玻璃，无需采用机械臂作为动力源驱动头型冲击器撞击待测玻璃，简化了结构、降低了设备采购与维护成本，且自由落体的冲击方式还加快了检测时间，提高了检测效率。

1.一种冲击试验装置(10)，其特征在于，所述冲击试验装置(10)包括承载架(100)、控制模块(200)及与所述控制模块(200)通信连接的冲击发生模块(300)，其中：

2.根据权利要求1所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述头型冲击器(330)包括数据采集件(400)，所述数据采集件(400)安装于所述头型冲击器(330)的内腔(333)中，所述数据采集件(400)采用无线传输架构，所述数据采集件(400)用于采集所述加速度数据。

3.根据权利要求1所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述冲击试验装置(10)还包括与控制模块(200)通信连接的高清相机(500)，所述高清相机(500)用于记录所述头型冲击器(330)的冲击过程。

4.根据权利要求1所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述承载架(100)包括水平台(120)及与所述水平台(120)呈预设角度安装的工装框架(130)，所述工装框架(130)背离所述水平台(120)的一侧用于承载所述待测玻璃(20)。

5.根据权利要求1所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述冲击试验装置(10)包括与所述控制模块(200)通信连接的回收机构(600)，所述回收机构(600)用于在所述控制模块(200)的控制下回收所述头型冲击器(330)。

6.根据权利要求5所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述回收机构(600)包括回收柔性连接件(610)、收卷机构(620)及回收座(630)，其中：

7.根据权利要求6所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述回收机构(600)还包括回收架(640)及设置于所述回收架(640)的滑轮(650)，所述回收架(640)安装于所述回收座(630)，所述回收柔性连接件(610)的一端与所述头型冲击器(330)相连接，所述回收柔性连接件(610)的另一端绕设所述滑轮(650)后安装于所述收卷机构(620)。

8.根据权利要求1所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述冲击发生机构(320)可升降地安装于所述立柱(310)。

9.根据权利要求8所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述冲击发生机构(320)包括吊臂(321)及真空吸附机构(322)，所述吊臂(321)的一端可升降地安装于所述立柱(310)，所述吊臂(321)的另一端与所述真空吸附机构(322)相连接，所述真空吸附机构(322)用于在所述控制模块(200)的控制下吸附或释放所述头型冲击器(330)。

10.根据权利要求1所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述冲击试验装置(10)还包括标定模块(700)，所述标定模块(700) 可吸附或脱附于所述冲击发生机构(320)，所述标定模块(700)用于确定自身与所述待测玻璃(20)中待测冲击点(21)的位置。

11.根据权利要求10所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述标定模块(700)包括吸附盘(710)、标定柔性连接件(720)、模拟冲击结构(730)及定位针(740)，其中：

12.根据权利要求11所述的冲击试验装置(10)，其特征在于，所述标定模块(700)还包括锁定紧固件(750)，所述锁定紧固件(750)穿设所述模拟冲击结构(730)设置于所述定位针(740)。

13.一种基于权利要求1-12任一项所述的冲击试验装置(10)的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

14.根据权利要求13所述的冲击试验装置(10)的试验方法，其特征在于，所述冲击试验装置(10)还包括标定模块(700)，所述标定模块(700)可吸附或脱附于所述冲击发生机构(320)，所述冲击发生机构(320)可升降地安装于所述立柱(310)；所述方法包括：

15.根据权利要求14所述的冲击试验装置(10)的试验方法，其特征在于，所述标定模块(700)包括吸附盘(710)、标定柔性连接件(720)、模拟冲击结构(730)及定位针(740)，所述吸附盘(710)可吸附或脱附于所述冲击发生机构(320)，所述标定柔性连接件(720)的一端与所述吸附盘(710)相连接，另一端与所述定位针(740)相连接，所述定位针(740)沿所述模拟冲击结构(730)的轴线可拆卸地穿设出所述模拟冲击结构(730)；

16.根据权利要求15所述的冲击试验装置(10)的试验方法，其特征在于，在调节所述冲击发生机构(320)的高度时，使得所述定位针(740)距离所述待测玻璃(20)的表面具有设定间隙。