CN104344950A

CN104344950A - 小型承力快卸锁寿命检测装置

Info

Publication number: CN104344950A
Application number: CN201410553915.5A
Authority: CN
Inventors: 尹振波; 张辉
Original assignee: China Aero Polytechnology Establishment
Current assignee: China Aero Polytechnology Establishment
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2014-10-17
Publication date: 2015-02-11

Abstract

本发明属于检测试验技术领域，涉及一种用于检测小型承力快卸锁寿命的检测装置。装置包括：控制直线运动的步进电机、控制旋转运动的步进电机、两个联轴器、支架、底座、开锁锥、锁架、锁座、滑轨、滑台、滚珠丝杠、电机支撑座、控制显示部分。通过使用该检测装置，可以自动实现小型承力快卸锁8000次重复开启-闭合寿命检测，并通过显示器显示已检测寿命。

Description

小型承力快卸锁寿命检测装置

技术领域

本发明属于检测试验技术领域，涉及一种用于检测小型承力快卸锁寿命的检测装置。

背景技术

小型承力快卸锁是装备中普遍使用的一种新型连接件，主要包括上壳体01、弹簧02、衬套03、锁销04、顶推弹簧05、挡块06和帽盖07组成。见图1。

小型承力快卸锁要求工作次数达到8000次以上。其中，一次动作循环定义如下：

1)锁销04逆时针方向旋转90度，此时在锁体内顶推弹簧05作用下，锁销04被推出，并能听到一声咔哒声，证明锁被开启；

2)使衬套03与锁的上壳体01分开；

3)利用开锁锥15顶住锁销04，前进约2mm，将衬套03与锁的壳体对准后，利用开锁锥15顺时针方向旋转锁销90度到挡销，锁紧垫圈进入锁体上锁紧凸块的接触点，这时听到一声咔哒声，证明锁已被关闭；

工作的同时要求小型承力锁在开启和关闭时所需力矩相对稳定，以保证在正常使用过程中能顺利开启-关闭。标准中要求小型承力快卸锁16的寿命试验需要完成8000次动作循环，如果靠手动操作完成试验，不仅费时费力，而且不能保证每一次循环过程的一致性。为此设计这样一套寿命检测装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够保证每一次循环过程的一致性的小型承力快卸锁寿命检测装置。本发明的技术解决方案是，装置包括：步进电机08、12、支架09、11、20、两个联轴器10、14、电机支撑座13、开锁锥15、小型承力快卸锁16、锁架17、锁座18、底座19、滚珠丝杠21、滑轨22、滑块23、滑台24以及控制系统。

步进电机08固定在支架09和滑台24上，步进电机08通过联轴器10连接滚珠丝杠21，滚珠丝杠21通过支架11、20固定在滑台24上，滑轨22安装在滑台24上，滚珠丝杠21与滑块23螺纹连接，滑块23的下端安装在滑轨22上，另一端通过电机支承座13连接步进电机12，步进电机12通过联轴器14连接开锁锥15，锁座18置于开锁锥15一侧，锁架17通过螺栓固定在锁座18上，锁架17中心与开锁锥15同轴。

控制系统主要包括驱动器25、26、AVR单片机27、显示器28、开始按钮29、暂停按钮30、清零按钮31，驱动器25与步进电机(08)连接，驱动器26与步进电机12连接，驱动器25、26和显示器28、开始按钮29、暂停按钮30、清零按钮31均与AVR单片机27连接。

单片机控制步进电机动作，其控制步骤分为两种方式，(一)当小型承力快卸锁16的原始状态为开启时，(1)：测试开始，系统重置；(2)：启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销04接触并直线运动至锁销04与小型承力快卸锁16的衬套03端面平齐；(3)：关闭步进电机08；(4)：启动步进电机12，驱动开锁锥15顺时针旋转90°，小型承力快卸锁16闭合；(5)：启动步进电机12，驱动开锁锥15逆时针旋转90°；(6)：关闭步进电机12，启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销04脱离，并使开锁锥15回至起始位置；(7)重复上述步骤(1)--(6)，直至检测完成；(二)当小型承力快卸锁16的原始状态为关闭时，(1)：测试开始，系统重置：(2)：启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销04接触；(3)关闭步进电机08；(4)：启动步进电机12，驱动开锁锥15逆时针旋转90°；(5)：关闭步进电机12)；(6：启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销(04)脱离，小型承力快卸锁16开启；(7)：启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销04接触并直线运动至锁销04与小型承力快卸锁16的衬套03端面平齐；(8)：启动步进电机12，驱动开锁锥15顺时针旋转90°，小型承力快卸锁16闭合；(9)：重复上述步骤(1)--(8)，直到规定的循环次数，测试结束。

所述的锁座18上开有与锁架17尺寸相适应的凹槽，凹槽底面设置3个U形孔，锁架17上开有与3个U形孔位置相对应的通孔，凹槽的两侧各开有两个螺纹孔。

本发明具有的优点和有益效果

本发明涉及装备中普遍实用的新型连接件，小型承力快卸锁使用中需要不断的开启和关闭，如果单纯使用人力来实现小型承力快卸锁寿命检测，不仅费时费力，而且人工操作时，每一次对小型承力快卸锁施加的力都不一致。本发明提高了检测的效率，将8000次锁的开启和关闭完全自动化，同时还保证了保证每一次检测过程的一致性，试验的检测结果更具有说服力。

另外本发明还采用模块化设计思想，由于装备中使用的快卸锁种类较多，如果针对每一种锁单独设计检测装置，会造成极大的浪费，为此采用模块化的设计思想，通过更换开锁锥和锁架来匹配相应的快卸锁，即可实现不同种类快卸锁的寿命检测。

附图说明

图1是本发明被检测小型承力快卸锁的结构示意图；

图2是本发明检测装置结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明控制系统框图；

图5是本发明控制流程图；

图6是本发明锁位置调节示意图；

图7是本发明锁座结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图2、3所示，装置包括：步进电机08、12、支架09、11、20、两个联轴器10、14、电机支撑座13、开锁锥15、小型承力快卸锁16、锁架17、锁座18、底座19、滚珠丝杠21、滑轨22、滑块23、滑台24以及控制系统。

如图3所示，控制系统主要包括驱动器25、26、AVR单片机27、显示器28、开始按钮29、暂停按钮30、清零按钮31，驱动器25与步进电机08连接，驱动器26与步进电机12连接，驱动器25、26和显示器28、开始按钮29、暂停按钮30、清零按钮31均与AVR单片机27连接。

固定在滑台24上的步进电机08通过联轴器10连接滚珠丝杠21，滚珠丝杠21通过滑块23连接电机支撑座13，步进电机12固定在电机支撑座13上，开锁锥15通过联轴器14连接步进电机12，步进电机08带动滚珠丝杠21旋转，滚珠丝杠21旋转带动滑块23沿着滑轨22进行直线移动，进而实现开锁锥15的直线移动。

步进电机12的转动带动开锁锥15旋转，开锁锥15插入锁销04缺口处，带动锁销04旋转，实现小型承力快卸锁16的开启和闭合。小型承力快卸锁16固定在可以自由移动的锁架17上，锁架17固定在锁座18上。

如图5、图6所示，所述的锁座18上开有与锁架17尺寸相适应的凹槽，凹槽底面设置3个U形孔，锁架17上开有与3个U形孔位置相对应的通孔，凹槽的两侧各开有两个螺纹孔。通过3个U形孔位调节锁架17在竖直方向上的位移；通过凹槽两侧的螺纹孔调节锁架17在水平方向上的位移。

小型承力快卸锁16测试系统通电后，在显示器28上显示欢迎字样，当安装完小型承力快卸锁检测装置，按下开始按钮29后，系统初始化然后开始对小型承力快卸锁16进行测试。以“开启-闭合”为一个开锁周期，在一个开锁周期内，通过连接步进电机驱动器25、26的I/O口对步进电机08和步进电机12输出脉冲，其中步进电机08控制开锁锥15的直线运动，另一个步进电机12控制开锁锥15的周向旋转。每当一个开锁周期完成后，程序中的技术变量进行累加，并将计数值输入显示子程序，在显示器28上显示。将外部中断INT0通过开关设为暂停按钮30，当暂停按钮30按下后，在完成当前正在执行的开锁周期后，测试系统暂时停止运动。将外部中断INT1通过开关设为清零按钮31，当清零按钮31按下后，计数变量清零，小型承力锁测试系统重置测试次数。

单片机控制步进电机动作，其控制步骤分为两种方式，(一)当小型承力快卸锁16的原始状态为开启时，(1)：测试开始，系统重置；(2)：启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销04接触并直线运动至锁销04与小型承力快卸锁16的衬套03端面平齐；(3)：关闭步进电机08；(4)：启动步进电机12，驱动开锁锥15顺时针旋转90°，小型承力快卸锁16闭合；(5)：启动步进电机12，驱动开锁锥15逆时针旋转90°；(6)：关闭步进电机12，启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销04脱离，并使开锁锥15回至起始位置；(7)重复上述步骤(1)--(6)，直至检测完成；(二)当小型承力快卸锁16的原始状态为关闭时，(1)：测试开始，系统重置：(2)：启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销(04)接触；(3)关闭步进电机08；(4)：启动步进电机12，驱动开锁锥15逆时针旋转90°；(5)：关闭步进电机12；(6)：启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销04脱离，小型承力快卸锁16开启；(7)：启动步进电机08，驱动开锁锥15与小型承力快卸锁16的锁销04接触并直线运动至锁销04与小型承力快卸锁16的衬套03端面平齐；(8)：启动步进电机(12)，驱动开锁锥15顺时针旋转90°，小型承力快卸锁16闭合；(9)：重复上述步骤(1)--(8)，直到规定的循环次数，测试结束。系统控制流程见图4所示。

本检测系统可分为两部分：机械平台和控制系统。其中机械平台采用滚珠丝杠滑轨作为主要支撑平台，利用57系列步进电机作为检测小型承力锁的执行机构；控制系统方面，本检测系统采用AVR单片机系列中的ATmega16单片机作为核心控制芯片。

Claims

1.一种小型承力快卸锁寿命检测装置，其特征是，装置包括：两个步进电机(08、12)、支架(09、11、20)、两个联轴器(10、14)、电机支撑座(13)、开锁锥(15)、小型承力快卸锁(16)、锁架(17)、锁座(18)、底座(19)、滚珠丝杠(21)、滑轨(22)、滑块(23)、滑台(24)以及控制系统，

第一步进电机(08)固定在支架(09)和滑台(24)上，第一步进电机(08)通过联轴器(10)连接滚珠丝杠(21)，滚珠丝杠(21)通过支架(11、20)固定在滑台(24)上，滑轨(22)安装在滑台(24)上，滚珠丝杠(21)与滑块(23)螺纹连接，滑块(23)的下端安装在滑轨(22)上，另一端通过电机支承座(13)连接第二步进电机(12)，第二步进电机(12)通过联轴器(14)连接开锁锥(15)，锁座(18)置于开锁锥(15)一侧，锁架(17)通过螺栓固定在锁座(18)上，锁架(17)中心与开锁锥(15)同轴；

控制系统主要包括两个驱动器(25、26)、AVR单片机(27)、显示器(28)、开始按钮(29)、暂停按钮(30)、清零按钮(31)，第一驱动器(25)与第一步进电机(08)连接，第二驱动器(26)与第二步进电机(12)连接，两个驱动器(25、26)和显示器(28)、开始按钮(29)、暂停按钮(30)、清零按钮(31)均与AVR单片机(27)连接；

单片机控制步进电机动作，其控制步骤分为两种方式，(一)当小型承力快卸锁(16)的原始状态为开启时，(a)：测试开始，系统重置；(b)：启动第一步进电机(08)，驱动开锁锥(15)与小型承力快卸锁(16)的锁销(04)接触并直线运动至锁销(04)与小型承力快卸锁(16)的衬套(03)端面平齐；(c)：关闭第一步进电机(08)；(d)：启动第二步进电机(12)，驱动开锁锥(15)顺时针旋转90°，小型承力快卸锁(16)闭合；(e)：启动第二步进电机(12)，驱动开锁锥(15)逆时针旋转90°；(f)：关闭第二步进电机(12)，启动第一步进电机(08)，驱动开锁锥(15)与小型承力快卸锁(16)的锁销(04)脱离，并使开锁锥(15)回至起始位置；(g)重复上述步骤(a)--(f)，直至检测完成；(二)当小型承力快卸锁(16)的原始状态为关闭时，(a)：测试开始，系统重置：(b)：启动第一步进电机(08)，驱动开锁锥(15)与小型承力快卸锁(16)的锁销(04)接触；(c)关闭第一步进电机(08)；(d)：启动第二步进电机(12)，驱动开锁锥(15)逆时针旋转90°；(5)：关闭第二步进电机(12)；(e)：启动第一步进电机(08)，驱动开锁锥(15)与小型承力快卸锁(16)的锁销(04)脱离，小型承力快卸锁(16)开启；(f)：启动第一步进电机(08)，驱动开锁锥(15)与小型承力快卸锁(16)的锁销(04)接触并直线运动至锁销(04)与小型承力快卸锁(16)的衬套(03)端面平齐；(g)：启动第二步进电机(12)，驱动开锁锥(15)顺时针旋转90°，小型承力快卸锁(16)闭合；(h)：重复上述步骤(a)--(g)，直到规定的循环次数，测试结束。

2.根据权利要求1所述的小型承力快卸锁寿命检测装置，其特征是，

所述的锁座(18)上开有与锁架(17)尺寸相适应的凹槽，凹槽底面设置3个U形孔，锁架(17)上开有与3个U形孔位置相对应的通孔，凹槽的两侧各开有两个螺纹孔。