[發明專利]艙門展開力矩自動測量裝置

在審

• 申請號: 202010805140.1
• 申請日: 2020-08-12
• 公開（公告）號: CN111811711A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 羅斌;歐紅旗;張文明;陳鳴亮;鄭權;郭欣宇;劉豐瑞;常世杰;秦凱;楊顏志;徐清華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種艙門展開力矩自動測量裝置，包括：自上而下設置的艙門、底座和導軌機構，以及立柱、測量機構和滑動機構，其中：滑動機構活動設置于導軌機構上，立柱設置于滑動機構上并分別與艙門和底座相連，測量機構設置于底座上，兩端分別與立柱和艙門相連；測量機構包括：自上而下依次設置的第一電機、柔性材質、上滑塊、下滑塊、力傳感器和Z型支架；導軌機構包括：縱向導軌、齒條和底板；滑動機構包括：滑臺和設置于滑臺上的橫向導軌、第二電機；本發明通過力傳感器實時監測維持自動展開艙門以準靜態旋轉至不同角度時所需要的力和力矩的大小，測得在不同時刻艙門的旋轉力矩大小，操作和測量原理簡單，引入誤差小，測量結果準確，適用范圍廣。

技術領域

本發明涉及的是一種工業自動化領域的技術，具體是一種艙門展開力矩自動測量裝置。

背景技術

為了滿足真空、水下等特種工作環境的自動化需求，飛機、潛艇等設備的艙門均具備自動展開的功能。由于自動展開艙門上經常排布有管道，電纜等產生阻尼，阻礙艙門自動展開。為了保證艙門的順利展開，需要保證艙門展開至任何一個角度時驅動力矩足以克服阻力矩，從而將艙門順利展開，但是艙門的實際驅動力矩的自動測量往往是校核工作中的難點，有些艙門需要在高溫高壓等條件下進行，無法人工干預，尤其是對艙門展開過程中任意角度時的力矩測量難度很大，而對于體積較大，轉動慣量較大的艙門，在人工無法干預的情況下，艙門的自動關閉以及力矩的多次測量的難度更大。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種艙門展開力矩自動測量裝置，通過強制艙門在極低轉速運動達到準靜止狀態，同時使用力傳感器實時監測維持自動展開艙門以準靜態旋轉至不同角度時所需要的力和力矩的大小，通過力矩平衡原理測得在不同時刻艙門的旋轉力矩大小；還具有將測量裝置與艙門脫開的功能，能保證艙門能隨時實現自由展開，操作和測量原理簡單，安全性高，適用范圍廣，引入誤差小，測量結果準確。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：自上而下設置的艙門、底座和導軌機構，以及立柱、測量機構和滑動機構，其中：滑動機構活動設置于導軌機構上，立柱設置于滑動機構上并分別與艙門和底座相連，測量機構設置于底座上，兩端分別與立柱和艙門相連。

所述的導軌機構包括：縱向導軌、齒條和底板，其中：底板設置于底座下，縱向導軌設置于底板上并與滑動機構通過設置于縱向導軌上的齒條活動連接。

所述的測量機構包括：自上而下依次設置的第一電機、柔性材質、上滑塊、下滑塊、力傳感器和Z型支架，其中：Z型支架設置于艙門上并將艙門平面平移一段距離以便連接的同時利于艙門自動關閉功能的實現，力傳感器設置于Z型支架上并通過柔性材質與立柱相連，上滑塊和下滑塊設置于立柱內并通過柔性材質分別與第一電機和力傳感器相連。

所述的滑動機構包括：滑臺和設置于滑臺上的橫向導軌、第二電機，其中：滑臺設置于導軌機構上，立柱活動設置于滑臺上。

所述的橫向導軌上設有用于與立柱活動連接的絲桿螺母副。

所述的第二電機上設有用于與導軌機構相配合的齒輪，其中：齒輪設置于滑臺底部。

所述的立柱內設有用于容納上滑塊和下滑塊的內槽。

技術效果

與現有技術相比，本發明通過艙門在準靜止狀態使用力傳感器實時監測維持自動展開艙門以準靜態旋轉至不同角度時所需要的力和力矩的大小，通過力矩平衡原理測得在不同時刻艙門的旋轉力矩大小；穩定性強，安全性高，操作和測量原理簡單，引入誤差小，測量結果準確；通過選用特種零件或者機構，可以保證測量機構在非常規溫度以及壓力下也可以正常工作，適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發明總體結構示意圖；

圖2為本發明俯視圖；

圖3為本發明測量裝置三維示意圖；