汽车座椅电动滑轨噪音检测设备造型设计

摘 "要：针对某型号汽车座椅电动滑轨噪音检测设备的总体方案与主要零部件结构，基于人机工程学理论采用Rhino软件设计了设备的外观造型。设备整体外观形态以直面、直线为主，面与面之间采用圆弧平滑过渡连接的造型风格；色彩配置的主色调采用白色和蓝色相搭配。生产验证结果表明：该设计对应的噪音检测设备实物操作简洁明了，对同类设备的外观造型设计具有参考意义。

关键词：汽车座椅；电动滑轨；噪音；检测设备；造型设计

中图分类号：TB472；U463.212 " " " " " " 文献标识码：A 文章编号：1008-5483（2024）01-0050-04

Appearance Design of Noise Detection Equipment for

Electric Slide Rail of Automobile Seats

Chang Xinxin1， Wang Xing2

（1. School of Art amp; Design， Hubei University of Automotive Technology， Shiyan 442002， China;

2. Hubei Weishitong Auto Parts Co. Ltd， Shiyan 442000， China）

Abstract： In view of the overall scheme and main component structure of noise detection equipment for electric slide rail of automobile seats， the appearance of the equipment was designed using Rhino software based on the ergonomics theory. The overall appearance of the equipment features mainly straight surfaces and lines， with arcs smoothly connecting surfaces. The main colors of the equipment are white and blue. The production verification results show that the actual operation of the noise detection equipment designed on this basis is simple， and it provides a reference for the appearance design of similar equipment.

Key words： automobile seats; electric slide rail; noise; detection equipment; appearance design

汽车座椅的关键零部件是滑轨总成。相关标准［1-3］对座椅电动滑轨的质量提出具体要求，要求生产企业严格实施电动滑轨噪音限值标准。某公司为满足汽车座椅电动滑轨的生产检测需求，原设计制造了一台座椅电动滑轨噪音检测设备，整体外形粗糙，结构布置不规范，工装全部裸露在外，达不到噪音检测标准，且人工加载，操作费力，劳动强度大，作业环境差。基于此，文中设计了一种汽车座椅电动滑轨负载运行噪音自动检测设备。

1 功能特性与技术指标

汽车座椅电动滑轨总成包括固定座椅的外滑轨、连接座椅的内滑轨、丝杠、蜗轮蜗杆箱、电机、软轴、电机支架等，如图1所示。通过电机的正转和反转，传动软轴带动左右滑轨内置的蜗轮蜗杆转动，蜗轮蜗杆与丝杠啮合，丝杠向前或向后转动，带动滑轨上滑道前后移动，从而带动座椅调整前后距离，确保驾乘人员安全、舒适。根据座椅电动滑轨性能参数要求，噪音自动检测设备功能与技术指标要求如下：具有2个检测工位，1个工位检测，1个工位上下工件，交替循环完成；电动滑轨总成部件搬运至工位具有自动装夹松开功能，隔音门具有自动闭合和打开功能；自动检测电动滑轨总成负载运行噪音；电气控制采用PLC控制技术和传感技术；手工与自动操作模式可自由切换；具有安全、噪音监控报警功能。

2 总体方案与结构设计

2.1 方案设计

根据功能指标与技术要求，噪音自动检测设备设计［4-5］主要包括隔音室设计、加载装置设计和噪音自动检测电气控制系统设计。文中仅讨论机械结构设计与造型设计。总体设计方案如图2所示，根据工艺节拍需要，设置了1个隔音门、2个检测工位及2个隔音室。同时，每个工位配置1套座椅电动滑轨总成、1个负载运行加载装置和1套滑轨总成夹紧装置。

2.2 结构设计

噪音自动检测设备机械结构设计包括隔音室、滑轨总成夹紧装置、滑轨总成负载运行加载装置等设计内容，如图3所示，总体结构主要由机架、隔音门总成、隔音门移位驱动装置、夹具与加载装置、隔音室组成。设置2个隔音室，每个隔音室内设置夹具与加载装置；隔音门装在支撑座滑道上，与隔音门移位驱动装置连接，通过气缸驱动隔音门左右移动；为保证操作人员上下料安全，在隔音室门框的两旁设置了安全光幕。设备运行时，工件由人工或机械手放入左右隔音室内的工位上，接着按下自动按钮，工件被自动夹紧及加载，隔音门随滑轨总成检测工艺顺序启闭左右移动，整个工艺过程交替自动循环完成。

隔音室主要解决车间生产产生的噪音，其设计包括结构设计和隔音屏障材料的选择。选择具有吸音效果好、耐油、耐热等特性的平板阻性隔声屏障板，组成封闭的箱式结构。为提高隔音效果，在隔音室内6个面上增加1层隔音材料；同时在隔音室门两边安装液压缓冲器，减少冲击、降低噪音。

2.3 加载装置结构设计

根据功能指标要求，拟定加载装置机械结构如图4所示，主要由基座、滑轨总成夹紧装置、滑轨总成、橡胶垫、加载块、支架、三轴气缸等组成。夹紧装置安装在基座上，用于滑轨总成的定位夹紧；三轴气缸体安装在支架上，活塞杆头与加载块活动连接。设备运行时，气缸活塞杆与加载块下行，加载块放置到滑轨上，电动滑轨负载运行。

3 造型设计

3.1 造型草图设计

设备造型包括加载装置、隔音室、隔音门、机架、操作面板、三色灯等基本零部件外形结构和整体造型，造型草图如图5所示［6-7］。

3.2 外观形态设计

根据草图按比例采用Rhino三维软件中建立模型，设备的外观造型、内部构造、运动空间、加载装置摆放位置、控制操作件等基本零部件外形结构和整体结构如图6所示。外观形态从整体和局部综合考虑，采用多组封闭式矩形、简洁、无复杂的造型和结构，给人简单明了的视觉效果。规整的形态使制造工艺简单，便于高质量、低成本批量生产。

设备左右形体对称；机体的上下部分形成上轻下重的视觉效果，整体均衡。均衡与稳定的形态在设备运行中容易使操作人员产生安全舒适感。

隔音门的设计是关键。隔音门在造型设计上以直线、平面为主，面与面之间圆滑过渡的造型相匹配。“运动方向箭头标志”“三色灯”“急停按钮”等警示装置设置在操作人员的最佳视野区。为便于观察隔音室内各机构的运行情况，在隔音室内设置了摄像头，在隔音门面板上加装了显示屏，实现了视觉观察和操作的一致性。为保持设备外观形态整体美观及整洁，在隔音室有2个而隔音门只有1个的情况下，增加了1个活动防护门罩，在设备停止工作时罩住，起到了安全清洁防护作用。

3.3 效果图渲染

造型设计时主要考虑人机、色彩、形态方面。根据人机协调的原则，外观色彩搭配适当会带给人美的享受。色彩设计主要受色彩颜色值RGB、色彩明度L、色彩亮度Y等因素的影响。各分量中，数值越小，亮度越低，数值越大，亮度越高。

[L=0.30R+0.59G+0.11BY=0.299R+0.587G+0.114B] （1）

将颜色库里给出的数值代入式（1）进行计算，得出色彩设计数值，如表1所示。色彩特征比较如表2所示。通过Keyshot软件渲染三维模型［8-9］，效果如图7所示。为了使检测设备给予人以典雅、大方、沉稳的感觉，使操作人员使用时感到轻松、心情舒畅，选取方案2颜色进行设计，主色调采用白色和蓝色进行搭配。

选择设备名称和标志颜色时，为了使文字说明表达清晰明了，选用浅色背景和黑色字体，与设备整体颜色相适应，并且能突出设备名称。

3.4 设备综合性能评价

原人工检测设备如图8a所示，新研制的自动检测设备如图8b所示。新设备在原有基础上进行改进，满足了用户要求，已投入生产。表3列出了新旧设备综合性能比较评价。

4 结论

依据人机工程学理论及人机操作之间的安全设计要素，通过Rhino三维建模软件，根据噪音自动检测设备设计尺寸进行造型设计。外观造型以长方体为主的设计风格，使得设备造型给予操作人员整体简洁明了的感觉。主色调采用白色和蓝色相搭配，使操作人员在工作时感到轻松、心情舒畅。在设备造型设计上注重“以人为本”和“绿色设计”的设计理念，结构新颖，造型美观，代替了原人工操作检测设备，改善了作业环境，提高了工作效率和检测准确性，保证了座椅电动滑轨的品质。

参考文献：

［1］ "中华人民共和国国家发展和改革委员会. 乘用车座椅用滑轨技术条件：QC/T 805—2008［S］. 北京：中国计划出版社，2008.

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［4］ "邹慧君，颜鸿森. 机械创新设计理论与方法［M］. 2版. 北京：高等教育出版社，2018.

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