[發明專利]一種扎帶槍智能力學測試設備及使用方法

在審

• 申請號: 201810001813.0
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108036887A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 劉光宇;朱凌;侯平智;朱澤飛
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01L5/10
• 分類號: G01L5/10
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種扎帶槍智能力學測試設備，其特征在于包括框架結構、測力機構和智能控制單元，其中框架結構，包括上橫梁(8)、第一立柱(13)、第二立柱(20)、底座(21)、底座腳(22)；其中，上橫梁(8)、第一立柱(13)、底座(21)、第二立柱(20)形成一個平行四邊形桁架結構；測力機構，包括第二聯軸器(9)、拉力傳感器(10)、第一聯軸器(11)、第一聯軸器固定器(12)、工作頭砧板固定器(15)、工作頭砧板連接器(16)、工作頭砧板(17)；第二聯軸器(9)和第一聯軸器(11)分別在拉力傳感器(10)的兩個連接末端固定；第二聯軸器(9)、拉力傳感器(10)、第一聯軸器(11)位于第一立柱(13)和第二立柱(20)之間；第一聯軸器(11)通過第一聯軸器固定器(12)固定在第一立柱(13)上，第二聯軸器(9)貫穿第二立柱(20)的通孔Ⅰ，但是保持軸向的自由運動；工作頭套鉤(7)安裝在第二聯軸器(9)的末端，用于勾住繞行的扎帶；工作頭砧板(17)固定在工作頭砧板連接器(16)的末端，工作頭砧板連接器(16)貫穿在第二立柱(20)的另一個通孔Ⅱ，工作頭砧板固定器(15)將工作頭砧板連接器(16)固定在第二立柱(20)上；工作頭套鉤(7)通過扎帶(6)與扎帶槍夾持器(4)連接；扎帶槍工作頭(5)的平口端平面與工作頭砧板(17)的砧板平面保持貼合；智能控制單元包括拉力傳感器信號電源線(14)、主控電路板(18)、人機交互界面(19)；拉力傳感器信號電源線(14)的電源線和信號線，分別與主控電路板(18)所對應的I/O接口連接；人機交互界面(19)的電源線和信號線，分別與主控電路板(18)所對應的I/O接口連接。

2.根據權利要求1所述的一種扎帶槍智能力學測試設備，其特征在于第一立柱(13)和第二立柱(20)通過螺栓螺母結構或焊接方式固定在上橫梁(8)和底座(21)之間；第一立柱(13)和第二立柱(20)保持平行，上橫梁(8)和底座(21)平行；共有四個底座腳(22)，分別安裝在底座(21)下面的四個方位，用于支撐桁架結構，保持桁架結構穩定。

3.根據權利要求2所述的一種扎帶槍智能力學測試設備，其特征在于通孔Ⅱ位于第二聯軸器(9)對應通孔Ⅰ的下側。

4.根據權利要求2所述的一種扎帶槍智能力學測試設備，其特征在于工作頭套鉤(7)和工作頭砧板(17)位于第二立柱(20)的同一外側。

5.根據權利要求2所述的一種扎帶槍智能力學測試設備，其特征在于主控電路板(18)包含了電源模塊、通訊模塊、運算模塊以及微處理器，拉力傳感器信號電源線(14)和人機交互界面(19)的電源線和信號線，分別通過主控電路板(18)的I/O接口與主控電路板(18)內的電源模塊和通訊模塊相連接。

6.根據權利要求5所述的一種扎帶槍智能力學測試設備，其特征在于微處理器內設置有智能信號處理算法、智能控制算法，用于實現檢測的自動化和智能化。

7.根據權利要求5所述的一種扎帶槍智能力學測試設備，其特征在于當扎帶(6)的一端繞過工作頭套鉤(7)，并固定在工作頭套鉤(7)上，扎帶(6)向外的軸向力F1可以傳遞給工作頭套鉤(7)，通過第二聯軸器(9)傳遞給拉力傳感器(10)的一個受力端，由于第一聯軸器(11)固定在第一立柱(13)上，施加給拉力傳感器(10)一個反向作用力，用于平衡扎帶拉力F1，讓拉力傳感器(10)檢測到扎帶拉力F1；工作頭砧板(17)的外平面與扎帶槍工作頭(5)的外平面接觸，扎帶槍工作頭(5)給工作頭砧板(17)施加一個軸向壓力F2；工作頭砧板(17)通過工作頭砧板固定器(15)和工作頭砧板連接器(16)，間接地固定在第二立柱(20)上，工作頭砧板(17)不能移動，產生一個反作用力，用于平衡來自扎帶槍工作頭(5)的軸向壓力F2。

8.根據權利要求7所述的一種扎帶槍智能力學測試設備的使用方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1、操作人員通過按動人機交互界面(19)的對應按鍵或觸摸屏，輸入要檢測的內容，啟動設備；

步驟2、操作人員將一個待測試扎帶(6)的一端繞過工作頭套鉤(7)，并固定在工作頭套鉤(7)上；

步驟3、操作人員手握扎帶槍手柄1，讓扎帶的自由端通過扎帶槍夾持器(4)的空隙，同時，扎帶槍工作頭(5)的外平面抵住扎帶槍工作頭(5)的外平面；

步驟4、操作人員用手指摳動扎帶槍扳機(2)，從而驅動扎帶槍夾持器(4)在扎帶槍滑軌(3)滑動，遠離扎帶槍工作頭(5)；

步驟5、操作人員用手指持續摳動扎帶槍扳機(2)，隨之而來，扎帶(6)不斷變緊的，扎帶(6)向外的軸向拉力F1傳遞給工作頭套鉤(7)后，通過第二聯軸器(9)傳遞給拉力傳感器(10)的一個受力端；由于拉力傳感器(10)間接地固定在第一立柱(13)上，施加給拉力傳感器(10)一個反向作用力，用于平衡扎帶拉力F1，讓拉力傳感器(10)檢測到扎帶拉力F1；

步驟6、操作人員手握扎帶槍手柄1的過程中，不施加任何軸向力；為了防止扎帶槍受扎帶拉力F1產生移動，工作頭砧板(17)的外平面與扎帶槍工作頭(5)的外平面接觸，扎帶槍工作頭(5)給工作頭砧板(17)施加一個軸向壓力F2；工作頭砧板(17)間接地固定在第二立柱(20)上，工作頭砧板(17)不能移動，產生一個反作用力，用于平衡來自扎帶槍工作頭(5)的軸向壓力F2；由于扎帶槍滑軌(3)是一個剛性結構件，扎帶槍工作頭(5)的作用力與扎帶槍夾持器(4)的作用力是相互反向作用力，達到一個力的平衡F2＝-F1；

步驟7、拉力傳感器的檢測信號自動地通過拉力傳感器信號電源線(14)傳輸到主控電路板(18)；主控電路板根據操作人員設置的功能，自動地進行智能計算，得到運算結果，即：測試數據或統計數據；運算結果通過主控電路板(18)所對應的I/O接口輸送到人機交互界面(19)的顯示屏等外接設備上，操作人員通過外接設備獲得最終測試數據；

步驟8、操作人員重復上述過程，完成新的測試。