CN105387025B - 助力气缸运动行程及推力测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种助力气缸运动行程及推力测量装置，旨在提供一种测量气缸运动行程及推力的装置。它包括转接装置和传感器；转接装置由固定在底板（7）的连接块（2）和支承块（6）、位于该支承块上的滑动芯套（9）、设在该滑动芯套中的滑动轴（16）、铰接在支承块（6）上的下拨块（4）和上拨块（3）构成，下拨块（4）与缺口活动连接，上拨块（3）与开口活动连接；传感器包括固定在滑动轴（16）上的第一压力传感器（14）、固定在滑动芯套（9）端头的第二压力传感器（8）、固定在支承块（6）上的第一位移传感器（12）和第二位移传感器（11），两位移传感器分别与第一压力传感器（14）、第二压力传感器（8）对应连接。

Description

助力气缸运动行程及推力测量装置

技术领域

本发明涉及一种气缸运动行程及推力测量装置，尤其涉及一种助力气缸运动行程及推力测量装置。

背景技术

助力气缸的助力装置是一种能根据输入信号控制助力输出跟随动作的跟随运动机构，因此跟随运动的输入行程、输出行程、输入力、输出力和响应关系等参数直接影响到助力气缸的性能和质量；然而，助力气缸的助力装置的安装面隐藏于壳体内部，无法用普通的方法直接检测上述技术参数，只能采用游标卡尺、测力计和转接块插入助力装置的接口中，然后通过转接块间接地逐一检测助力气缸的位置输入行程、输入推力、输出行程和输出推力等参数。该转换测量方法存在以下缺陷：

1)转接块与输入轴或输出轴的接口连接不牢固，转接块容易晃动而影响位置行程，使行程尺寸准确度下降；

2)由于转接块与输入轴或输出轴连接后形成L形移动组件，当对露出安装面的转接块施加左右推力时，在产品的滑动部件上会形成很大的侧向力，所检测到的力会因摩擦力增大而失真；

3)当转接块与输入轴或输出轴的连接间隙过大时，推动转接块时会使滑动组件的接口边缘受压变形，损坏输入轴或输出轴；

4)对于随动的响应关系，需要同时检测输入和输出位置行程，然后对比得输出和输入的位置差，无法通过单项检测得到。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种助力气缸运动行程及推力测量装置，利用该装置能够方便准确地将跟随运动的输入部件和输出部件的位置、外作用力及跟随响应行程等检测出来。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括转接装置和传感器；所述转接装置由固定在底板上且中段带有窗口的连接块以及呈倒U字形的支承块、支承在该支承块上且中段带有开口的滑动芯套、一端设在该滑动芯套中且中段带有缺口的滑动轴、通过销轴铰接在支承块上的下拨块和上拨块构成，重叠在上拨块的下方下拨块一端穿过所述开口与所述缺口活动连接、另一端穿过窗口向外伸出，上拨块的一端与开口活动连接、另一端穿过窗口向外伸出；所述传感器包括固定在滑动轴上的第一压力传感器、固定在滑动芯套端头的第二压力传感器、分别固定在支承块上的第一位移传感器和第二位移传感器，上述两位移传感器的主轴各自通过连接板分别与第一压力传感器、第二压力传感器对应连接。

滑动芯套的底孔处有排气孔；底板上有两条T形槽，支承块和连接块通过T形螺栓固定在底板上；滑动芯套与支承块之间有衬套。

与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，在支承块上铰接下拨块，该下拨块一端与滑动轴活动连接、另一端与集成在气缸活塞上的助力阀阀杆活动连接，当活塞带动助力阀阀杆运动时能够通过下拨块带动滑动轴运动，从而可通过固定在该滑动轴上的第一压力传感器直接测量活塞的输入力、通过与该第一压力传感器连接的第一位移传感器直接测量活塞的运动行程；同时，由于在支承块上还铰接了上拨块，该上拨块一端与滑动芯套活动连接、另一端与气缸活塞活动连接，当活塞运动时能够通过上拨块带动滑动芯套运动，从而可通过固定在该滑动芯套上的第二压力传感器直接测量活塞的输出力，通过与该第二压力传感器连接的第二位移传感器直接测量活塞的运动行程。

本发明可同时检测输入位移行程和输入力、输出位移行程和输出力，结构简单、操作方便、检测数据可靠等优点。

附图说明

图1是由本发明对助力气缸进行检测时的工作示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是图3中的A—A剖视图；

图5是图3中的B—B剖视图；

图6是采用传统方法检测助力气缸输出参数时的工作示意图；

图7是采用传统方法检测助力气缸输入参数时的工作示意图。

图中：助力气缸1、连接块2、上拨块3、下拨块4、销轴5、支承块6、底板7、第二压力传感器8、滑动芯套9、T形槽10、第二位移传感器11、第一位移传感器12、主轴13、第一压力传感器14、连接板15、滑动轴16、衬套17、排气孔18、窗口19、活塞杆20、转接块21、助力阀阀杆22。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明。

如图1～7所示，本发明包括转接装置和传感器：

所述转接装置由固定在底板7上且中段带有窗口19的连接块2以及呈倒U字形的支承块6、支承在该支承块上且中段带有开口的滑动芯套9、一端设在该滑动芯套中且中段带有缺口的滑动轴16、通过销轴5铰接在支承块6下方的下拨块4和上拨块3构成，重叠在上拨块3的下方下拨块4一端穿过所述开口与所述缺口活动连接、另一端穿过窗口19向外伸出，上拨块3的一端与开口活动连接、另一端穿过窗口19向外伸出；

所述传感器包括固定在滑动轴16上的第一压力传感器14、固定在滑动芯套9端头的第二压力传感器8、分别固定在支承块6上的第一位移传感器12和第二位移传感器11，上述两位移传感器的主轴13各自通过连接板15分别与第一压力传感器14、第二压力传感器8对应连接。

为了保证滑动轴16在滑动芯套9能够运动自如，在滑动芯套9的底孔处开有排气孔18。

为了便于安装调节，底板7上有两条T形槽10，支承块6通过T形螺栓(图中标未示出)固定在底板7上。

为了减小摩擦，同时也为了加工和维修方便，在滑动芯套9与支承块6之间有衬套17。

使用时，将助力气缸1通过连接块2固定在底板7上，通过T型螺栓调整支承块6，使上拨块3、下拨块4的端头对应插入助力气缸1的活塞杆20的接口、助力气缸1的助力阀阀杆22的接口即可。

工作原理：

下拨块4与集成在气缸活塞上的助力阀阀杆22活动连接。当外力作用于第一压力传感器14时，滑动轴16在带动第一位移传感器12的主轴13同步运动，于是第一位移传感器12即可测出输入行程；与此同时，滑动轴16还通过下拨块4带动助力阀阀杆22移动，于是第一压力传感器14即可直接测量活塞的输入力。

当助力阀阀杆22动作一定位移行程后，助力阀(图中未示出)开启，在活塞(图中未示出)上产生与助力阀阀杆22运动方向相同的输出力，并通过上拨块3、滑动芯套9作用于第二压力传感器8，从而可测出活塞的输出力；若解除第二压力传感器8的阻力，滑动芯套9即可带动第二位移传感器11的主轴13运动，于是第二位移传感器11即可测出活塞的输出行程。

从图6、图7可以看出，传统检测方案是采用长条状的转接块21插入活塞杆20的接口来检测活塞的输出行程和输出力、或插入助力阀阀杆22的接口中来检测活塞的输入行程和输入力。测量输出力和输出行程时，需要用工具推动气缸助力阀阀杆22，而且转接块21与活塞形成L状连接，在开口竖直方向没有限制，转接块21容易晃动；测量力时可能会滑脱，操作危险性高，L形连接使得活塞受到径向转矩，增大活塞摩擦力，所检测的力准确度不高。通过该方法只能检测到独立的输入位移行程和输入力、输出位移行程和输出力，无法判定出输出响应位置。

Claims (5)

1.一种助力气缸运动行程及推力测量装置，包括转接装置和传感器；其特征在于：所述转接装置由固定在底板(7)上且中段带有窗口(19)的连接块(2)以及呈倒U字形的支承块(6)、支承在该支承块上且中段带有开口的滑动芯套(9)、一端设在该滑动芯套中且中段带有缺口的滑动轴(16)、通过销轴(5)铰接在支承块(6)上的下拨块(4)和上拨块(3)构成，重叠在上拨块(3)的下方下拨块(4)一端穿过所述开口与所述缺口活动连接、另一端穿过窗口(19)向外伸出，上拨块(3)的一端与开口活动连接、另一端穿过窗口(19)向外伸出；所述传感器包括固定在滑动轴(16)上的第一压力传感器(14)、固定在滑动芯套(9)端头的第二压力传感器(8)、分别固定在支承块(6)上的第一位移传感器(12)和第二位移传感器(11)，上述第一位移传感器(12)和第二位移传感器(11)的主轴(13)各自通过连接板(15)分别与第一压力传感器(14)、第二压力传感器(8)对应连接。

2.根据权利要求1所述的助力气缸运动行程及推力测量装置，其特征在于：滑动芯套(9)的底孔处有排气孔(18)。

3.根据权利要求1或2所述的助力气缸运动行程及推力测量装置，其特征在于：底板(7)上有两条T形槽(10)，支承块(6)通过T形螺栓固定在底板(7)上。

4.根据权利要求1或2所述的助力气缸运动行程及推力测量装置，其特征在于：滑动芯套(9)与支承块(6)之间有衬套(17)。

5.根据权利要求3所述的助力气缸运动行程及推力测量装置，其特征在于：滑动芯套(9)与支承块(6)之间有衬套(17)。