一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的制作方法

专利2022-05-09  4


本发明涉及光学设备生产技术领域,特别是一种设置有门式轨道支架和可调节玻璃支架组件和可调节显示屏组件和光机可调支架组件和旋转式控制盒、使得车载抬头显示设备的各功能模块测试调节方便、适用于车载抬头显示设备流水线生产的测试台架。



背景技术:

车载抬头显示设备简称hud,又叫做平行显示系统,由于其先进的辅助驾驶功能,目前正大力推广。

车载抬头显示设备主要由光源组件、导光组件、自由曲面镜片组件、汽车挡风玻璃、人眼观察窗口、成虚像位置组成,成像时,光源光线依次经过各部件,并通过各部件的准确配合最后成像,因此车载抬头显示设备生产时,需要对各部件的性能参数进行多次测试调节并校正。

目前,车载抬头显示设备的各部件一般单独加工并单独调试,最后组装成整机时再统一调试,一旦部件不符合标准,需要整体拆装,同时组装成整机时,各部件大多固定连接或部件连接可调性差,而光学部件的各参数要求相对严格,需要多次调试校正,现有生产方式显然不便于光学设备制造,且生产效率差、良品率低。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决上述技术问题,提供一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架,该测试台架设置有门式轨道支架和可调节玻璃支架组件和可调节显示屏组件和光机可调支架组件和旋转式控制盒,使得车载抬头显示设备的各组件模块测试调节方便,适用于车载抬头显示设备流水线生产。

为了解决上述现有技术问题,本发明的技术方案是:

本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架,它包括底部控制箱、上部桁架、门式轨道支架、图像检测仪、玻璃支架组件、光机可调支架组件、显示屏组件、旋转式控制盒;

所述上部桁架设置于底部控制箱上且上部桁架下端面与底部控制箱上端面相连接,所述门式轨道支架设置于底部控制箱上端且位于上部桁架中,所述玻璃支架组件设置于门式轨道支架上端用于调节汽车挡风玻璃的位置,所述光机可调支架组件设置于门式轨道支架中下方用于调节光机的位置,所述图像检测仪设置于门式轨道支架前端用于检测光机在汽车挡风玻璃上的成像,所述旋转式控制盒包括电源控制盒且设置于上部桁架侧面,所述显示屏组件设置于上部桁架侧面且位于旋转式控制盒上方,用于显示测试信息;

所述门式轨道支架包括两侧的两个门式支架、及连接于两个门式支架中间的两个底部横梁、及连接于两个门式支架中间的两个中间横梁、及连接于两个底部横梁中间的x轴横梁、及连接于底部横梁与中间横梁中间的连接柱,所述门式轨道支架的门式支架包括上端的轨道式横梁,所述轨道式横梁的前端还设置有用于限定玻璃支架组件向前移动的限位板;

所述玻璃支架组件包括两个侧面支架、及多个支架横梁、及汽车挡风玻璃、及玻璃底座、及多个活动调校件、及限位件;多个所述支架横梁的两端分别固定于两个侧面支架的上端,所述玻璃底座为一框型结构,所述框型结构呈一定倾角固定于两个侧面支架的前端,所述支架横梁、侧面支架、玻璃底座连接构成玻璃支架架体;两个侧面支架的外侧端面设置有多个滑轮,两个所述侧面支架的滑轮分别滑动设置于门式轨道支架上端的轨道式横梁上,所述玻璃支架架体能通过滑轮在轨道式横梁上前后滑动,从而方便地调节汽车挡风玻璃的前后位置;所述滑轮包括外侧的滑动部、及内侧的限位部,所述限位部的直径大于滑动部的直径且同轴设置,所述滑动部与限位部的连接部位为向限位部直径逐渐增大的凸缘结构,能减少滑轮和轨道式横梁之间的摩擦;所述活动调校件包括水平板、调校板,所述水平板成型有螺孔且通过螺孔固定于玻璃底座上,多个所述活动调校件滑动设置于玻璃底座的四边,所述调校板上端设置有调校螺杆,所述调校螺杆下端螺纹连接于调校板上,所述调校螺杆上端固定有螺杆头部,所述螺杆头部用于吸附固定汽车挡风玻璃,通过上下调节调校螺杆能调节汽车挡风玻璃不同局部的上下位置,通过调节活动调校件在玻璃底座上x轴、y轴位置,进而调节汽车挡风玻璃的x轴、y轴位置;所述限位件为直角z型结构,所述限位件包括下端的连接边,所述连接边通过螺孔连接于玻璃底座上,所述限位件用于限定活动调校件在玻璃底座上的横向或纵向移动。

所述光机可调支架组件包括光机、半框形固定架、转盘机构、短轴滑动模组、短轴丝杆滑台、短轴伸缩带、长轴滑动模组、长轴丝杆滑台、长轴伸缩带、支架底座;所述半框形固定架包括下端的底板、及两侧的固定柱、及两个悬臂、及两个升降气缸,两个所述升降气缸分别设置于两侧的固定柱上端,所述升降气缸上端分别通过连杆与悬臂连接,通过升降气缸带动悬臂上下升降,所述悬臂的上端设置有连接件,所述光机两侧分别通过连接件固定于两个悬臂中间,所述悬臂和光机倾斜设置,所述悬臂与固定柱之间还设置有用于悬臂升降导向的导杆,所述悬臂通过轴孔上下活动套接于导杆上;所述转盘机构包括中间的转轴、及转盘电机、及转盘连接部;所述短轴滑动模组包括上端的固定座、设置于固定座下端的滑动座,所述转盘机构设置于短轴滑动模组的固定座上,所述转盘机构的转轴上端连接于半框形固定架的底板下端,所述转盘电机与转轴下端相连接,通过转盘电机驱动转轴转动,依次带动半框形固定架、光机转动;所述短轴丝杆滑台包括短轴电机、及丝杆、及短轴滑台,所述短轴滑台上端设置有用于滑动座x轴滑动的滑轨,所述短轴滑动模组的滑动座下端中间位置成型有内螺纹轴孔且通过内螺纹轴孔连接于所述短轴丝杆滑台的丝杆上,所述短轴滑动模组的滑动座下端两侧位置滑动设置于短轴滑台上端的滑轨上,由短轴电机驱动丝杆转动,带动滑动座沿短轴滑台上端的滑轨进行x轴移动;所述长轴滑动模组包括上端的固定座、设置于固定座下端的长轴滑动座,所述短轴丝杆滑台设置于长轴滑动模组的固定座上;所述长轴丝杆滑台包括长轴电机、及丝杆、及长轴滑台,所述长轴滑台上端设置有用于长轴滑动座y轴滑动的滑轨,所述长轴滑动模组的滑动座下端中间位置成型有内螺纹轴孔且通过内螺纹轴孔连接于所述长轴丝杆滑台的丝杆上,所述长轴滑动模组的长轴滑动座下端两侧位置滑动设置于长轴滑台上端的滑轨上,由长轴电机驱动丝杆转动,带动长轴滑动座沿长轴滑台上端的滑轨进行y轴移动。

所述显示屏组件用于显示光学设备的测试参数,所述显示屏组件包括显示屏、第一支座、第一连接件、主杆、第二连接件、第二连接座;所述第一支座通过螺孔螺杆固定于显示屏后端,所述第一支座向后延伸有竖直开口连接部,所述竖直开口连接部成型有x轴轴孔,所述第一连接件包括上端成型有x轴轴孔的第一连接部、及下端成型有y轴轴孔的第二连接部,所述第一连接部嵌置于所述第一支座后端的竖直开口连接部中且所述第一连接部与竖直开口连接部通过轴杆x轴可转动连接;所述主杆上端为成型有y轴轴孔的开口连接部,所述主杆下端为成型有x轴轴孔的第三连接部,所述第一连接件的第二连接部嵌置于所述主杆上端的开口连接部中且所述第二连接部与主杆的开口连接部通过轴杆y轴可转动连接;所述第二连接件的左端为成型有x轴轴孔的开口连接部,所述主杆下端的第三连接部嵌置于第二连接件左端的开口连接部中且所述第三连接部与第二连接件的开口连接部通过轴杆x轴可转动连接;所述第二连接座为半框形结构,所述半框形结构的开口端通过螺孔螺杆固定于测试台架的上部桁架上,所述第二连接件的后端、所述半框形结构的左端为成型有轴孔的连接板且通过轴杆可转动相连接。

所述旋转式控制盒包括左右分开设置的两支座、及左右分开设置的两旋转臂、及电源控制盒,所述支座包括固定部、连接部,所述固定部用于将支座固定于测试台架的上部桁架上,所述连接部成型有两个间隔开的螺孔,所述旋转臂的上端设置有有u形孔,所述旋转臂u形孔的下方设置有一螺孔,所述支座与旋转臂通过两个螺栓相连接,其中一个螺栓设置于支座连接部的螺孔与对应旋转臂上端的螺孔中作为旋转轴,另外一个螺栓设置于支座连接部的螺孔和旋转臂上端的u形孔中作为旋转定位销;所述电源控制盒的两侧分别设置有一固定轴,所述旋转臂的下端还设置有一轴孔,所述电源控制盒两侧的固定轴分别固定于左右方的旋转臂的轴孔中,从而将电源控制盒固定于两个旋转臂的中间。

所述旋转式控制盒的电源控制盒与旋转臂能够以上述旋转轴螺栓为中心转动,旋转定位销通过限定u形孔的转动范围进而限定电源控制盒的转动范围。

所述测试台架的工作过程:测试员将光机置放在光机可调支架组件的半框形固定架上端,通过悬臂的连接件固定光机,通过长轴滑动模组和长轴丝杆滑台实现光机的y轴移动,同时通过转盘机构实现光机的z轴转动,当光机移动到门式轨道支架的指定位置后,然后通过短轴滑动模组和短轴丝杆滑台实现光机的x轴移动,将光机沿x轴方向移动到汽车挡风玻璃下方的指定位置,此时光机将光路投影到汽车挡风玻璃上形成图像,并通过图像检测仪检测光机在汽车挡风玻璃上的成像,并将图像检测的数据传导到电脑处理并显示到显示屏组件的显示屏上供测试员判定,检测完成后,光机沿原路返回,被取下后,重新装入新的光机设备进行下一步测试。

进一步,所述旋转式控制盒中,与所述支座和旋转臂相连接的两个螺栓上还分别设置有弹性垫片;进一步,所述电源控制盒有多个接线柱,所述图像检测仪、光机、短轴电机、转盘电机、长轴电机、显示屏分别与接线柱电连接;

优选地,所述显示屏组件中,所述第二连接件的后端、所述半框形结构的左端分别为成型有y轴轴孔的连接板,所述半框形结构的开口端通过螺孔螺杆竖直固定于测试台架的桁架上,所述第二连接件后端的连接板与第二连接座左端的连接板通过阻尼调节器y轴可转动连接;

优选地,所述显示屏组件中,所述第二连接件的后端、所述半框形结构的左端为成型有z轴轴孔的连接板,所述半框形结构的开口端通过螺孔螺杆水平固定于测试台架的桁架上,所述第二连接件后端的连接板与第二连接座左端的连接板通过阻尼调节器z轴可转动连接。

进一步,所述光机可调支架组件中,所述长轴丝杆滑台设置于支架底座上;所述支架底座设置于门式轨道支架上;进一步,所述短轴伸缩带设置于所述长轴滑动模组上端的固定座上,所述长轴伸缩带设置于所述长轴滑动模组上端的支架底座上;进一步,所述短轴伸缩带、所述长轴伸缩带用于电源线、控制线走线;进一步,所述光机可调支架组件兼容多种机型光机。

进一步,所述玻璃支架组件中,所述螺杆头部采用硬度为60°的耐磨材料制成,能避免汽车挡风玻璃硬安装且避免玻璃滑落;进一步,所述玻璃支架组件中,所述滑轮与轨道横梁之间还设置有消阻片,所述消阻片为耐磨自润pom材料,用于减少摩擦;

进一步,所述图像检测仪设置有用于检测图像位置信息的多个光电位置传感器;

进一步,所述门式轨道支架中,所述门式支架的下端设置有多个加强筋板。

本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架,其有益效果有:

1、该测试台架设置有门式轨道支架和可调节玻璃支架组件和可调节显示屏组件和光机可调支架组件和旋转式控制盒,使得车载抬头显示设备的各组件模块测试调节方便,适用于车载抬头显示设备流水线生产;

2、该测试台架使得车载抬头显示设备生产的效率高、良品率高。

附图说明

图1,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的整机图;

图2,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的拆分图;

图3,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的门式轨道支架的整体图;

图4,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的玻璃支架组件的整体图;

图5,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的玻璃支架组件的拆分图;

图6,为图4中a处的局部放大图;

图7,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的限位件的结构图;

图8,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的调校螺杆的结构图;

图9,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的玻璃支架组件的侧面支架的整体图;

图10,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的光机可调支架组件的拆分图;

图11,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的光机可调支架组件的组成图;

图12,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的显示屏组件的整体图;

图13,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的显示屏组件的拆分图;

图14,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的旋转式控制盒的整体图;

图15,为本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架的旋转式控制盒的拆分图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明:

实施例:

如图1~图15,本发明一种用于车载抬头显示设备制造的测试台架,它包括底部控制箱1、上部桁架2、门式轨道支架3、图像检测仪4、玻璃支架组件5、光机可调支架组件6、显示屏组件7、旋转式控制盒8;

所述上部桁架2设置于底部控制箱1上且上部桁架下端面与底部控制箱上端面相连接,所述门式轨道支架3设置于底部控制箱上端且位于上部桁架中,所述玻璃支架组件5设置于门式轨道支架上端用于调节汽车挡风玻璃的位置,所述光机可调支架组件6设置于门式轨道支架中下方用于调节光机的位置,所述图像检测仪4设置于门式轨道支架前端用于检测光机在汽车挡风玻璃上的成像,所述旋转式控制盒8包括电源控制盒且设置于上部桁架侧面,所述显示屏组件7设置于上部桁架侧面且位于旋转式控制盒上方,用于显示测试信息;

所述门式轨道支架3包括两侧的两个门式支架31、及连接于两个门式支架中间的两个底部横梁32、及连接于两个门式支架中间的两个中间横梁33、及连接于两个底部横梁中间的x轴横梁34、及连接于底部横梁与中间横梁中间的连接柱35;所述门式轨道支架的门式支架31包括上端的轨道式横梁311,所述轨道式横梁的前端还设置限位板312;

所述玻璃支架组件5包括两个侧面支架51、及多个支架横梁52、及汽车挡风玻璃53、及玻璃底座54、及多个活动调校件55、及限位件56;多个所述支架横梁52的两端分别固定于两个侧面支架51的上端,所述玻璃底座54为一框型结构,所述框型结构呈一定倾角固定于两个侧面支架的前端,所述支架横梁、侧面支架、玻璃底座连接构成玻璃支架架体;两个侧面支架51的外侧端面设置有多个滑轮511,两个所述侧面支架的滑轮511分别滑动设置于轨道式横梁311上,所述玻璃支架架体能通过滑轮在测试台架上前后滑动,从而方便地调节前后位置;所述滑轮511包括外侧的滑动部511a、及内侧的限位部511b,所述限位部的直径大于滑动部的直径且同轴设置,所述滑动部与限位部的连接部位为向限位部直径逐渐增大的凸缘结构,能减少滑轮和轨道横梁之间的摩擦;所述活动调校件55包括水平板551、调校板552,所述水平板成型有螺孔且通过螺孔固定于玻璃底座上,多个所述活动调校件滑动设置于玻璃底座的四边,所述调校板上端设置有调校螺杆553,所述调校螺杆下端螺纹连接于调校板上,所述调校螺杆上端固定有螺杆头部553a,所述螺杆头部用于吸附固定汽车挡风玻璃,通过上下调节调校螺杆能调节汽车挡风玻璃不同局部的上下位置,通过调节活动调校件在玻璃底座上x轴、y轴位置,进而调节汽车挡风玻璃的x轴、y轴位置;所述限位件56为直角z型结构,所述限位件包括下端的连接边561,所述连接边通过螺孔连接于玻璃底座上,所述限位件用于限定活动调校件在玻璃底座上的横向或纵向移动。

所述光机可调支架组件6包括光机61、半框形固定架62、转盘机构63、短轴滑动模组64、短轴丝杆滑台65、短轴伸缩带661、长轴滑动模组67、长轴丝杆滑台68、长轴伸缩带662、支架底座69;所述半框形固定架62包括下端的底板621、及两侧的固定柱622、及两个悬臂623、及两个升降气缸624,两个所述升降气缸分别设置于两侧的固定柱上端,所述升降气缸上端分别通过连杆与悬臂连接,通过升降气缸带动悬臂上下升降,所述悬臂的上端设置有连接件625,所述光机两侧分别通过连接件固定于两个悬臂中间,所述悬臂和光机倾斜设置,所述悬臂与固定柱之间还设置有用于悬臂升降导向的导杆,所述悬臂通过轴孔上下活动套接于导杆上;所述转盘机构63包括中间的转轴631、及转盘电机、及转盘连接部632;所述短轴滑动模组64包括上端的固定座641、设置于固定座下端的滑动座642,所述转盘机构设置于短轴滑动模组的固定座上,所述转盘机构的转轴上端连接于半框形固定架的底板下端,所述转盘电机与转轴下端相连接,通过转盘电机驱动转轴转动,依次带动半框形固定架、光机转动;所述短轴丝杆滑台65包括短轴电机651、及丝杆、及短轴滑台,所述短轴滑台上端设置有用于滑动座x轴滑动的滑轨653,所述短轴滑动模组的滑动座下端中间位置成型有内螺纹轴孔且通过内螺纹轴孔连接于所述短轴丝杆滑台的丝杆上,所述短轴滑动模组的滑动座下端两侧位置滑动设置于短轴滑台上端的滑轨上,由短轴电机驱动丝杆转动,带动滑动座沿短轴滑台上端的滑轨进行x轴移动;所述长轴滑动模组67包括上端的固定座671、设置于固定座下端的长轴滑动座672,所述短轴丝杆滑台设置于长轴滑动模组的固定座上;所述长轴丝杆滑台68包括长轴电机681、及丝杆、及长轴滑台,所述长轴滑台上端设置有用于长轴滑动座y轴滑动的滑轨682,所述长轴滑动模组的滑动座下端中间位置成型有内螺纹轴孔且通过内螺纹轴孔连接于所述长轴丝杆滑台的丝杆上,所述长轴滑动模组的长轴滑动座下端两侧位置滑动设置于长轴滑台上端的滑轨上,由长轴电机驱动丝杆转动,带动长轴滑动座沿长轴滑台上端的滑轨进行y轴移动。

所述显示屏组件7用于显示光学设备的测试参数,所述显示屏组件7包括显示屏71、第一支座72、第一连接件73、主杆74、第二连接件75、第二连接座76;所述第一支座72通过螺孔螺杆固定于显示屏71后端,所述第一支座向后延伸有竖直开口连接部721,所述竖直开口连接部成型有x轴轴孔,所述第一连接件73包括上端成型有x轴轴孔的第一连接部731、及下端成型有y轴轴孔的第二连接部732,所述第一连接部嵌置于所述第一支座后端的竖直开口连接部中且所述第一连接部与竖直开口连接部通过轴杆x轴可转动连接;所述主杆74上端为成型有y轴轴孔的开口连接部741,所述主杆下端为成型有x轴轴孔的第三连接部742,所述第一连接件的第二连接部嵌置于所述主杆上端的开口连接部中且所述第二连接部与主杆的开口连接部通过轴杆y轴可转动连接;所述第二连接件75的左端为成型有x轴轴孔的开口连接部751,所述主杆下端的第三连接部嵌置于第二连接件左端的开口连接部中且所述第三连接部与第二连接件的开口连接部通过轴杆x轴可转动连接;所述第二连接座76为半框形结构,所述半框形结构的开口端通过螺孔螺杆固定于测试台架的桁架上,所述第二连接件的后端752、所述半框形结构的左端761为成型有轴孔的连接板且通过轴杆可转动相连接。

所述旋转式控制盒8包括左右分开设置的两支座81、及左右分开设置的两旋转臂82、及电源控制盒83,所述支座81包括固定部811、连接部812,所述固定部用于将支座固定于测试台架上,所述连接部812成型有两个间隔开的螺孔,所述旋转臂82的上端设置有有u形孔821,所述旋转臂u形孔的下方设置有一螺孔822,所述支座与旋转臂通过两个螺栓823相连接,其中一个螺栓设置于支座连接部的螺孔与对应旋转臂上端的螺孔中作为旋转轴,另外一个螺栓设置于支座连接部的螺孔和旋转臂上端的u形孔中作为旋转定位销;所述电源控制盒83的两侧分别设置有一固定轴831,所述旋转臂82的下端还设置有一轴孔824,所述电源控制盒两侧的固定轴分别固定于左右方的旋转臂的轴孔中,从而将电源控制盒固定于两个旋转臂的中间。

所述旋转式控制盒的电源控制盒与旋转臂能够以上述旋转轴螺栓为中心转动,旋转定位销通过限定u形孔的转动范围进而限定电源控制盒的转动范围。

所述测试台架的工作过程:测试员将光机置放在光机可调支架组件的半框形固定架上端,通过悬臂的连接件固定光机,通过长轴滑动模组和长轴丝杆滑台实现光机的y轴移动,同时通过转盘机构实现光机的z轴转动,当光机移动到门式轨道支架的指定位置后,然后通过短轴滑动模组和短轴丝杆滑台实现光机的x轴移动,将光机沿x轴方向移动到汽车挡风玻璃下方的指定位置,此时光机将光路投影到汽车挡风玻璃上形成图像,并通过图像检测仪检测光机在汽车挡风玻璃上的成像,并将图像检测的数据传导到电脑处理并显示到显示屏组件的显示屏上供测试员判定,检测完成后,光机沿原路返回,被取下后,重新装入新的光机设备进行下一步测试。

进一步,所述旋转式控制盒8中,与所述支座和旋转臂相连接的两个螺栓上还分别设置有弹性垫片825;所述电源控制盒83有多个接线柱832;

所述显示屏组件中,所述第二连接件的后端752、所述半框形结构的左端761分别为成型有y轴轴孔的连接板,所述半框形结构的开口端通过螺孔螺杆竖直固定于测试台架的桁架上,所述第二连接件后端的连接板与第二连接座左端的连接板通过阻尼调节器y轴可转动连接。

进一步,所述光机可调支架组件中,所述长轴丝杆滑台68设置于支架底座69上;所述支架底座设置于门式轨道支架上;进一步,所述短轴伸缩带设置于所述长轴滑动模组上端的固定座上,所述长轴伸缩带设置于所述长轴滑动模组上端的支架底座上;进一步,所述短轴伸缩带、所述长轴伸缩带用于电源线、控制线走线;进一步,所述光机可调支架组件兼容多种机型光机。

进一步,所述玻璃支架组件中,所述螺杆头部553a采用硬度为60°的耐磨材料制成,能避免汽车挡风玻璃硬安装且避免玻璃滑落;进一步,所述玻璃支架组件中,所述滑轮与轨道横梁之间还设置有消阻片,所述消阻片为耐磨自润pom材料,用于减少摩擦;

所述图像检测仪设置有用于检测图像位置信息的多个光电位置传感器。

所述门式轨道支架3中,所述门式支架31的下端设置有多个加强筋板313。

以上已将本发明做一详细说明,以上所述,仅为本发明之较佳实施例而已,当不能限定本发明实施范围,即凡依本申请范围所作均等变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖范围内。

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