一种头型自动捕捉装置及方法与流程

技术特征：
1.一种头型自动捕捉装置，用于行人保护头型试验中，其特征在于，包括固定支架(1)、捕捉模块、气压模块和控制模块(10)，其中：所述固定支架(1)固定于头型发射系统(9)上；所述捕捉模块至少包括有与固定支架(1)连接固定的横杆(2)；所述横杆(2)上设置有一无杆气缸(3)，所述无杆气缸(3)上设置有一受其内部活塞控制的滑块(4)；所述横杆(2)的前端固定设置有保护模块(7)；所述滑块(4)以及保护模块(7)上均设置有一滑轮且滑轮高度一致；绳缆(8)的一端固定，另一端穿过滑块(4)上的滑轮的下侧并绕至其上侧，从保护模块(7)上的滑轮伸出，与头型发射系统(9)上的头型(90)相连接；所述气压模块固定于所述固定支架(1)上，与所述无杆气缸(3)相连通，用于根据控制模块(10)的控制信号控制无杆气缸(3)运动，以带动控制滑块(4)滑动；所述控制模块(10)固定于所述固定支架(1)上，并与所述气压模块和头型发射系统(9)相连接，用于在接收头型发射系统(9)反馈的信号后，控制气压模块使所述滑块(4)沿远离保护模块(7)的方向移动，实现对所述头型(90)的自动捕捉回收。2.如权利要求1所述的头型自动捕捉装置，其特征在于，所述捕捉模块进一步包括：设置在所述横杆(2)后末端的缓冲限位器(5)，其高度与所述滑块(4)的中心平齐；安装在无杆气缸(3)的侧面的限位传感器(11)，用于测量无杆气缸(3)内活塞的行程；固定设置在所述横杆(2)的前端的固定导向座(6)，其设置于所述保护模块(7)和滑块(4)之间，其上设置有一滑轮，所述滑轮与所述滑块(4)以及保护模块(7)上所设置的滑轮高度一致；所述固定导向座(6)与所述绳缆(8)的一端相固定。3.如权利要求2所述的头型自动捕捉装置，其特征在于，其中：所述无杆气缸(3)上设置有一导轨(30)，所述滑块(4)容设在所述导轨中，所述无杆气缸(3)内部的活塞通过磁力控制所述滑块(4)沿着导轨(30)滑动。4.如权利要求要3所述的头型自动捕捉装置，其特征在于，其中：所述固定支架(1)为钢板折焊结构，其中间设置有多个横向圆管，两侧通过螺栓固定于头型发射系统上；所述保护模块(7)为钢板折焊而成的圆柱结构，固定在横杆(2)上，其内壁上安装有所述滑轮，其外侧包裹有海绵。5.如权利要求1至4任一项所述的头型自动捕捉装置，其特征在于，所述气压模块进一步包括：固定设置于固定支架上的第二气缸(13)、第一气阀(14)和第二气阀(15)；所述第一气阀(14)通过第一气管(170)连接在无杆气缸(3)前端，所述无杆气缸(3)后端依次连接有一泄气阀(16)、第二气管(171)和第二气阀(15)；所述第一气阀(14)与第二气阀(15)之间通过第三气管(172)连通；所述第二气缸(13)的输入端连接有压缩气体源压缩空气源，其输出端与所述第三气管(172)相连通；其中，当第一气阀(14)和第二气阀(15)处于关闭状态时，所述第一气管(170)与第一气阀(14)下端的排气孔连通，所述第二气管(171)与第二气阀(15)下端的排气孔连通；当第一气阀(14)和第二气阀(15)处于开启状态时，所述第一气管(170)和第二气管(171)均与第三气管(172)相连通。6.一种头型自动捕捉方法，采用如权利要求1至5任一项所述的头型自动捕捉装置所实
现，所述方法包括如下步骤：步骤s1，将固定支架(1)固定于头型发射系统(9)上，将第二气缸(13)的下端连接压缩空气源，通过控制模块(10)控制气压模块中第二气阀(15)和泄气阀(16)的状态，使捕捉模块处于初始工作状态；将绳缆(8)与头型发射系统(9)上的头型(90)相连接；步骤s2，在启动头型发射系统(9)使头型(90)撞击汽车前部之后，获得头型(90)与汽车碰撞的第一接触时刻，在所述第一接触时刻起第一时间后，控制模块(10)通过控制第一气阀(14)和泄气阀(16)的状态，使滑块(4)往后滑动以带动绳缆(8)收缩，使头型(90)往车辆的后上方运动；步骤s3，当滑块(4)往后运动到与缓冲限位器(5)接触时，控制模块(10)通过改变第一气阀(14)和泄气阀(16)状态，使滑块(4)停止滑动，以完成对头型(90)的捕捉和保护。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤s1进一步包括：控制模块(10)控制气压模块开启所述第二气阀(15)和泄气阀(16)，使第二气缸(13)内的压缩空气通过第二气管(171)经泄气阀(16)后部分直接通过泄气阀(16)排出，部分压缩空气进入无杆气缸(3)内推动活塞带动滑块(4)缓慢移动至前端初始的限位位置，且无杆气缸(3)前端缸内的压缩空气通过第一气阀(14)的下端排气孔排出；限位传感器(11)反馈位置信号给控制模块(10)，确认捕捉装置处于初始工作状态；关闭所述第二气阀(15)和泄气阀(16)。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤s2进一步包括：在所述碰撞第一接触时刻起第一时间后，控制模块(10)通过控制气压模块开启所述第一气阀(14)和泄气阀(16)，使第二气缸(13)内的压缩空气通过第一气管(170)进入无杆气缸(3)内推动活塞带动滑块(4)往后移动，无杆气缸(3)后端缸内的压缩空气通过泄气阀(16)排出；滑块(4)往后移动带动绳缆(8)收缩，使头型(90)往车辆的后上方运动。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤s3进一步包括：当滑块(4)往后运动到与缓冲限位器(5)接触后，控制模块(10)通过控制气压模块关闭所述第一气阀(14)，使无杆气缸(3)内的压缩空气通过第一气管(170)进入第一气阀(14)并通过下端的排气孔排出，使滑块(4)开始减速；在滑块(4)停止后，控制模块(10)通过控制气压模块关闭所述泄气阀(16)，绳缆(8)停止收缩，绳缆(8)所连接的头型(90)位于保护模块(7)下方。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述步骤s3之后进一步包括：步骤s4，在滑块(4)停止达到第二时间后，控制模块(10)通过控制气压模块开启第二气阀(15)和泄气阀(16)，使第二气缸(13)内的压缩空气通过第二气管(171)经泄气阀(16)后部分直接通过泄气阀(16)排出，部分压缩空气进入无杆气缸(3)内推动活塞带动滑块(4)缓慢往前移动，滑块(4)往前移动带动绳缆(8)伸长，使得头型(90)缓慢下降；当滑块(4)移动至前端初始限位位置时，关闭第二气阀(15)，使无杆气缸(3)内的压缩空气通过泄气阀(16)排出。

技术总结
本发明公开了一种头型自动捕捉装置及方法，所述头型自动捕捉装置主要包括固定支架、捕捉模块、头型、气压模块和控制模块。试验前，将头型安装于发射系统中，捕捉模块的绳缆一端与头型连接，另一端依次通过滑轮穿过保护模块、固定导向座和滑块，最后固定在固定导向座上。试验时，发射系统将头型发射并与汽车前部发生碰撞，通过控制模块控制气压模块中的气阀的开闭，在碰撞第一接触时刻之后控制捕捉模块启动，滑块后移拉动绳缆，自动将头型捕捉并保护；本发明结构简单，操作方便，精度高，性能稳定可靠，能够准确有效地捕捉保护行人保护头型，且不影响头型碰撞过程的完整性，从而保障试验结果的有效性和准确性，并提升试验效率。并提升试验效率。并提升试验效率。


技术研发人员：王飞虎 乔曦 龙瑶 欧阳俊 黄宏滔 李诗重
受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司
技术研发日：2021.06.10
技术公布日：2022/12/12