CN103090836B - 一种柔索倾角测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量系统，具体地说是一种柔索倾角测量装置，包括柔索、吊环、内层转动块、外层转动块、支座、内层转动角度测量编码器及外层转动角度测量编码器，其中柔索的一端与跟随运动装置相连，另一端与吊环的一端连接，吊环的另一端连接有内层转动块；所述内层转动块通过第一转动轴可相对转动地与外层转动块相连，该外层转动块通过第二转动轴可相对转动地与支座相连，支座固定在试验物体上；第一转动轴及第二转动轴上分别连接有内层转动角度测量编码器及外层转动角度测量编码器。本发明具有测量精度高，结构简单，安装方便，便于维护的优点。

Description

一种柔索倾角测量装置

技术领域

本发明涉及测量系统，具体地说是一种柔索倾角测量装置。

背景技术

为了模拟空间低重力环境，需要利用柔索吊挂试验物体来平衡其多余的重力，并且柔索实时跟随试验物体运动。在试验过程中，要求柔索的张力恒定且柔索始终保持垂直，这就需要跟随运动装置带动柔索运动以保证吊绳铅垂及柔索张力恒定。但是，目前还没有专门用来测量柔索倾角和张力的测量装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔索倾角测量装置。该测量装置可对柔索的倾角进行准确测量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括柔索、吊环、内层转动块、外层转动块、支座、内层转动角度测量编码器及外层转动角度测量编码器，其中柔索的一端与跟随运动装置相连，另一端与吊环的一端连接，吊环的另一端连接有内层转动块；所述内层转动块通过第一转动轴可相对转动地与外层转动块相连，该外层转动块通过第二转动轴可相对转动地与支座相连，所述支座固定在试验物体上；所述第一转动轴及第二转动轴上分别连接有内层转动角度测量编码器及外层转动角度测量编码器。

其中：所述内层转动块的两侧分别设有第一转动轴，两侧的第一转动轴分别通过轴承与外层转动块连接，其中一侧的第一转动轴由外层转动块穿出、与内层转动角度测量编码器相连，另一侧的第一转动轴由外层转动块穿出、连接有右配重；内层转动块为中空的长方体，内层转动块的上下两表面分别设有止口；所述外层转动块的两侧分别设有第二转动轴，两侧的第二转动轴分别通过轴承与支座连接，其中任一侧的第二转动轴由支座穿出、与外层转动角度测量编码器相连；外层转动块为中空的长方体，内层转动块位于其内部的中间；所述第一转动轴的中心轴线与第二转动轴的中心轴线相互垂直，并交于一点；所述支座具有一底座，在底座相对的两侧设有垂直于底座的竖板，第二转动轴通过轴承安装在竖板上。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明通过柔索的偏斜引起相互垂直的两个转动轴发生相应角度的旋转，由编码器测量得到转动角度，通过合成即可得到柔索的倾斜角度，测量精度高。

2.本发明的内层转动块上的转动轴上连接有右配重，可以将内层转动块和外层转动块的质心调整到两个转动轴的中心，保证测量装置不发生转动时也能保持平衡。

3.本发明内层转动块为中空结构，减轻了装置自重；内层转动块的上下两表面均设有止口，便于与吊环的安装。

4.本发明结构简单，安装方便，便于维护。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

其中：1为柔索，2为吊环，3为内层转动块，4为外层转动块，5为支座，6为内层转动角度测量编码器，7为外层转动角度测量编码器，8为右配重，9为第一转动轴，10为第二转动轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～3所示，本发明包括柔索1、吊环2、内层转动块3、外层转动块4、支座5、内层转动角度测量编码器6及外层转动角度测量编码器7，其中内层转动块3为中空的长方体，其上下两面上分别设有止口，在内层转动块3相对的两侧壁的外表面(即内层转动块长度方向两侧壁的外表面)上各连接有第一转动轴9；外层转动块4也为中空的长方体，内层转动块3位于外层转动块4内部的中间，外层转动块4相对的两侧壁(即外层转动块长度方向的两侧壁)上开有通孔，通孔内安装有轴承座，内层转动块3上的两个第一转动轴9分别通过轴承安装在外层转动块4上的轴承座内，并由轴承端盖固定，轴承通过第一转动轴9上的轴肩及轴承端盖轴向定位。内层转动块3其中一侧的第一转动轴9由外层转动块4上的通孔穿出、连接有内层转动角度测量编码器6。

外层转动块4宽度方向的两侧壁的外表面上各连接有第二转动轴10；支座5具有一底座，在底座相对的两侧设有垂直于底座的竖板，支座5的底座通过螺栓固定在试验物体上；支座5的两个竖板上分别开有通孔，通孔内安装有轴承座，外层转动块4上的两个第二转动轴10分别通过轴承安装在支座5上的轴承座内，并由轴承端盖固定，轴承通过第二转动轴10上的轴肩及轴承端盖轴向定位。外层转动块4任一侧的第二转动轴10由支座5的竖板穿出、连接有外层转动角度测量编码器7。

两个第一转动轴9的中心轴线共线，两个第二转动轴10的中心轴线共线，并且第一转动轴9的中心轴线与第二转动轴10的中心轴线相互垂直，并交于一点。为了保证测量装置不发生转动时也保持平衡，需要将内层转动块3和外层转动块4的质心调整到第一转动轴9及第二转动轴10的中心；因此，在内层转动块3另一侧的第一转动轴9由外层转动块4上的通孔穿出、通过螺栓与右配重8连接，该右配重用于将左右方向的质心配到第一转动轴9中心轴线及第二转动轴10中心轴线的交点。

柔索1的一端与跟随运动装置相连，另一端与吊环2的一端连接，吊环2的另一端设有止口，与内层转动块3顶面上的止口相连，并由螺栓固定。

本发明的工作原理为：

通过支座5将测量装置连接在试验物体上，柔索1一端与吊环2相连，另一端与跟随运动装置相连，试验物体运动时，带动柔索1运动，使柔索1发生偏斜；当柔索1发生偏斜，会引起相互垂直的第一转动轴9及第二转动轴10发生相应角度的旋转，转动的角度通过内层转动角度测量编码器6及外层转动角度测量编码器7及时测量得到，然后将测量得到的角度值进行合成即可得到柔索的倾斜角度，并将测量数据传输给控制系统(现有技术)，通过控制系统驱动跟随运动装置来做相应的运动。

本发明的内层转动角度测量编码器6及外层转动角度测量编码器7均为市购产品，购置于德国Franck公司，型号为frm36；吊环2为市购产品，购置于苏州苏万公司，型号为112-10B-1640。

Claims (6)

1.一种柔索倾角测量装置，其特征在于：包括柔索(1)、吊环(2)、内层转动块(3)、外层转动块(4)、支座(5)、内层转动角度测量编码器(6)及外层转动角度测量编码器(7)，其中柔索(1)的一端与跟随运动装置相连，另一端与吊环(2)的一端连接，吊环(2)的另一端连接有内层转动块(3)；所述内层转动块(3)通过第一转动轴(9)可相对转动地与外层转动块(4)相连，该外层转动块(4)通过第二转动轴(10)可相对转动地与支座(5)相连，所述支座(5)固定在试验物体上；所述第一转动轴(9)及第二转动轴(10)上分别连接有内层转动角度测量编码器(6)及外层转动角度测量编码器(7)；所述内层转动块(3)为中空的长方体，内层转动块(3)的上下两表面分别设有止口。

2.按权利要求1所述的柔索倾角测量装置，其特征在于：所述内层转动块(3)的两侧分别设有第一转动轴(9)，两侧的第一转动轴(9)分别通过轴承与外层转动块(4)连接，其中一侧的第一转动轴(9)由外层转动块(4)穿出、与内层转动角度测量编码器(6)相连，另一侧的第一转动轴(9)由外层转动块(4)穿出、连接有右配重(8)。

3.按权利要求1所述的柔索倾角测量装置，其特征在于：所述外层转动块(4)的两侧分别设有第二转动轴(10)，两侧的第二转动轴(10)分别通过轴承与支座(5)连接，其中任一侧的第二转动轴(10)由支座(5)穿出、与外层转动角度测量编码器(7)相连。

4.按权利要求1或3所述的柔索倾角测量装置，其特征在于：所述外层转动块(4)为中空的长方体，内层转动块(3)位于其内部的中间。

5.按权利要求1、2或3所述的柔索倾角测量装置，其特征在于：所述第一转动轴(9)的中心轴线与第二转动轴(10)的中心轴线相互垂直，并交于一点。

6.按权利要求1所述的柔索倾角测量装置，其特征在于：所述支座(5)具有一底座，在底座相对的两侧设有垂直于底座的竖板，第二转动轴(10)通过轴承安装在竖板上。