CN112880961B - 一种旋转弹射平台及旋转弹射系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转弹射平台及旋转弹射系统，涉及自动化技术领域。其中，旋转弹射平台包括：基础立架组件、旋转平台、推力缸、弹射组件、释放装置和角度调节缸，旋转平台与基础立架组件转动连接，角度调节缸设于基础立架组件与旋转平台之间并用于调节旋转平台的倾斜角度；其中，推力缸、弹射组件、释放装置依次设置在旋转平台上，且推力缸作用于弹射组件上并用于弹射组件蓄力；释放装置用于抵持或释放弹射组件。以此解决现有技术中在对产品进行测试时，存在模拟测量高度远超实验室环境高度，实验室环境下无法模拟出产品对应的应用场景，造成测试受限的技术问题。

Description

一种旋转弹射平台及旋转弹射系统

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种旋转弹射平台及旋转弹射系统。

背景技术

在产品测试阶段，需要模拟跟产品应用场景相似的测试环境。例如，在一定的试验环境下，模拟被测物体在某设定高度跌落或做惯性运动时，撞击人体头(颈)部的场景；其中，人体头(颈)部由假人模型替代。在实际情况下，被测物体的真实初始高度，会远超过实验室环境高度，实验室环境下无法模拟出产品对应的应用场景，造成测试受限。

因此，需要对现有技术进行改进，提出更为合理的技术方案，解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明提供了一种旋转弹射平台及旋转弹射系统，用以解决现有技术中在对产品进行测试时，存在模拟测量高度远超实验室环境高度，实验室环境下无法模拟出产品对应的应用场景，造成测试受限的技术问题。

第一方面的，本发明实施例公开了一种旋转弹射平台，包括：基础立架组件、旋转平台、推力缸、弹射组件、释放装置和角度调节缸，旋转平台与基础立架组件转动连接，角度调节缸设于基础立架组件与旋转平台之间并用于调节旋转平台的倾斜角度；

其中，推力缸、弹射组件、释放装置依次设置在旋转平台上，且推力缸作用于弹射组件上并用于弹射组件蓄力；释放装置用于抵持或释放弹射组件。

优选地，旋转平台设置有一组或多组限位滑道，弹射组件通过限位滑道与旋转平台滑动连接。

优选地，弹射组件包括蓄力推板、弹射推板和一组或多组蓄力弹簧组件，蓄力推板和弹射推板通过限位滑道与旋转平台滑动连接，蓄力弹簧组件设于蓄力推板与弹射推板之间，释放装置用于抵持或释放弹射推板。

优选地，蓄力弹簧组件包括蓄力弹簧和伸缩限位杆，蓄力弹簧套设于伸缩限位杆外周，伸缩限位杆的两端分别与蓄力推板和弹射推板连接。

优选地，伸缩限位杆包括中心筒和依次滑动套接在中心筒两端套筒，套筒远离中心筒的一侧分别与蓄力推板和弹射推板连接。

优选地，弹射推板包括：推板座、水平限位板和纵向限位板，推板座通过限位滑道与旋转平台滑动连接；其中，

水平限位板包括水平调节板和与水平调节板连接的纵板，水平调节板开设有一组或多组水平调节孔，水平调节板通过水平调节孔与螺栓之间的配合与推板座连接；

纵向限位板包括在纵向调节板和与纵向调节板连接的横板，纵向调节板开设有一组或多组纵向调节孔，纵向调节板通过水平调节孔与螺栓之间的配合与推板座连接。

优选地，释放装置包括第一电磁释放装置，第一电磁释放装置与旋转平台连接，并用于吸附或释放弹射组件。

优选地，释放装置还包括第二电磁释放装置，第二电磁释放装置包括：电磁锁、旋转挡板、连接件和磁体，旋转挡板与连接件连接并转动连接在旋转平台上，磁体与连接件连接；电磁锁设置在旋转平台上，且电磁锁与磁体适配，并用于吸附或释放磁体；在磁体与电磁锁吸附时，旋转挡板用于抵持被测物体；在磁体未与电磁锁吸附时，旋转挡板用于释放被测物体。

第二方面的，本发明实施例还公开了一种旋转弹射系统，包括：控制端和如上述任一实施例公开的旋转弹射平台，控制端与推力缸、角度调节缸和释放装置连接。

优选地，旋转弹射系统还包括：角度传感器和线速度传感器，角度传感器和线速度传感器均与控制端连接；其中，角度传感器用于检测旋转平台的倾斜角度；线速度传感器用于检测被测物体弹出的初速度。

优选地，基础立架组件设置有一组或多组外接件，外接件用于将基础立架组件与外接基座连接。

本发明与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：

通过角度调节缸调节旋转平台的角度，并通过推力缸、弹射组件与释放装置之间的配合，对被测物体在一定“角度”下施加一定的“推力”，使被测物体在获得“初始加速度”，达到一定的“初速度”，以模拟被测物体真实跌落的高度。实现被测物体与假人模型撞击时，终端速度、位置和角度的可控。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的旋转弹射平台的朝东南向的立体图；

图2为本发明实施例提供的旋转弹射平台的局部A放大图；

图3为本发明实施例提供的旋转弹射平台的局部B放大图；

图4为本发明实施例提供的旋转弹射平台的朝西南向的立体图；

图5为本发明实施例提供的旋转弹射平台的透视图；

图6为本发明实施例提供的蓄力弹簧组件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的旋转弹射系统的功能模块示意图。

图标：10-旋转弹射平台；11-基础立架组件；12-旋转平台；13-推力缸；14-弹射组件；15-释放装置；16-角度调节缸；121-限位滑道；141-蓄力推板；142-弹射推板；143-蓄力弹簧组件；1431-蓄力弹簧；1432-伸缩限位杆；1433-中心筒；1434-套筒；1421-推板座；1422-水平限位板；1423-纵向限位板；14221-水平调节板；14222-纵板；1424-水平调节孔；1425-螺栓；1426-纵向调节板；1427-横板；1428-纵向调节孔；155-第一电磁释放装置；150-第二电磁释放装置；151-电磁锁；152-旋转挡板；153-连接件；154-磁体；1-旋转弹射系统；20-控制端；17-角度传感器；18-线速度传感器；111-外接件；112-转轴；161-伸缩臂；1411-加强筋；14311-固定件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1至图6，为本发明实施例公开的一种旋转弹射平台10，包括：基础立架组件11、旋转平台12、推力缸13、弹射组件14、释放装置15和角度调节缸16，旋转平台12与基础立架组件11转动连接，角度调节缸16设于基础立架组件11与旋转平台12之间并用于调节旋转平台12的倾斜角度；

其中，推力缸13、弹射组件14、释放装置15依次设置在旋转平台12上，且推力缸13作用于弹射组件14上并用于弹射组件14蓄力；释放装置15用于抵持或释放弹射组件14。

在产品测试阶段，需要模拟跟产品应用场景相似的测试环境。例如，在一定的试验环境下，模拟被测物体在某设定高度跌落或做惯性运动时，撞击人体头(颈)部的场景；其中，人体头(颈)部由假人模型替代。在实际情况下，被测物体的真实初始高度，会远超过实验室环境高度，实验室环境下无法模拟出产品对应的应用场景，造成测试受限。本实施例中，首先通过角度调节缸16调节旋转平台12的倾斜角度，再将被测物体设于弹射组件14与释放装置15之间，在释放装置15的抵持下，通过推力缸13对弹射组件14蓄力；再控制释放装置15释放被测物体，即可使被测物体以一定的角度下获得加速度，进而达到预设的初速度，以模拟被测物体的真实跌落高度。以解决现有技术中在对产品进行测试时，存在模拟测量高度远超实验室环境高度，实验室环境下无法模拟出产品对应的应用场景，造成测试受限的技术问题。

其中，旋转平台12与基础立架组件11转动连接，例如通过转轴转动连接；角度调节缸16设于基础立架组件11与旋转平台12之间并用于调节旋转平台12的倾斜角度；为了满足旋转弹射平台10适配常规的测试环境，并便于模拟撞击环境，旋转平台12处于水平状态时的高度大于或等于1m，且旋转平台12处于竖直状态时的高度小于或等于3m。基础立架组件11与旋转平台12的总高度应低于实验室极限高度的85％。推力缸13可以采用伺服电动推力缸，伺服电动推力缸将推力传递给弹射组件14，弹射组件14受力压缩产生势能，通过释放装置15释放，设于弹射组件14与释放装置15之间的被测物体在弹射组件14的推动下，达到需求速度以模拟被测物体的真实跌落高度。

撞击角度通过旋转平台12沿基础立架组件11的旋转实现，转动动作采用角度调节缸16施加推力实现。该角度调节缸16可以是电动缸，通过电动缸的伸缩臂161的伸缩控制，调整旋转平台12的对地角角度。例如，旋转平台12通过电动缸的控制下，沿设于基础立架组件11上的转轴112由0度至90度可控旋转；其中，电动缸的伸缩臂161与旋转平台12铰接，伸缩臂161和旋转平台12铰接位置与旋转平台12和基础立架组件11的连接位置处于电动缸与基础立架组件11连接位置的两侧，以使在电动缸的作用下，旋转平台12由0度至90度旋转。电动缸可以采用65型折返缸，匀速推进；电动缸两端的固定位置，根据基础立架组件11的实际铝合金关节型号再微调；其中，旋转平台12和基础立架组件11，均采用40*40铝合金型材搭建。

优选地，旋转平台12设置有一组或多组限位滑道121，弹射组件14通过限位滑道121与旋转平台12滑动连接。

为了限制弹射组件14按照预设路径对被测物体加速，在旋转平台12设置一组或多组限位滑道121，弹射组件14通过限位滑道121与旋转平台12滑动连接。其中，限位滑道121可以为一组或多组；本实施例中，限位滑道121为两组，提升了弹射组件14沿两组限位滑道121滑动时的稳定性。

优选地，弹射组件14包括蓄力推板141、弹射推板142和一组或多组蓄力弹簧组件143，蓄力推板141和弹射推板142通过限位滑道121与旋转平台12滑动连接，蓄力弹簧组件143设于蓄力推板141与弹射推板142之间，第一电磁释放装置155用于抵持或释放弹射推板142。

蓄力推板141用于将推力缸13施加的推力传递到蓄力弹簧组件143，蓄力弹簧组件143用于将蓄力推板141传递的推力转化为势能，弹射推板142用于抵持被测物体；并用于在第一电磁释放装置155释放时，将蓄力弹簧组件143的势能转化为被测物体的动能，使被测物体沿特定角度按照预设初速度运动。其中，蓄力推板141材料可以采用“无缝钢板”；为使蓄力推板141在受力时不变形，设置有加强筋1411。弹射推板142材料也可以采用“无缝钢板”；为使弹射推板142在受力时不变形，设计有加强结构，该加强结构可以为加强筋1411。蓄力推板141和弹射推板142均设置有与限位滑道121匹配的连接结构；在限位滑道121为两组的情况下，该连接结构可以是分别设于蓄力推板141和弹射推板142两端的滑块连接板，蓄力推板141和弹射推板142均通过滑块连接板和限位滑道121之间的配合与旋转平台12滑动连接。同时，蓄力弹簧组件143水平中心线，与推力缸13的轴心齐平。

优选地，蓄力弹簧组件143包括蓄力弹簧1431和伸缩限位杆1432，蓄力弹簧1431套设于伸缩限位杆1432外周，伸缩限位杆1432的两端分别与蓄力推板141和弹射推板142连接。

蓄力弹簧1431套设于伸缩限位杆1432的外周，且蓄力弹簧1431两端一圈折弯并靠紧，且端面磨平，以提升蓄力弹簧1431与蓄力推板141和弹射推板142之间的安装稳定性；同时，蓄力弹簧1431的两端分别与蓄力弹簧1431和蓄力推板141之间通过固定件14311连接，该固定件14311能够承受弹簧弹出后，超过延展长度的惯性力。

优选地，伸缩限位杆1432包括中心筒1433和依次滑动套接在中心筒1433两端套筒1434，套筒1434远离中心筒1433的一侧分别与蓄力推板141和弹射推板142连接。

设置伸缩限位杆1432以约束蓄力弹簧1431的压缩运动方向，为了在蓄力弹簧1431压缩和延展下，伸缩限位杆1432能正常工作；本实施例中，伸缩限位杆1432包括中心筒1433和依次滑动套接在中心筒1433两端套筒1434，套筒1434远离中心筒1433的一侧分别与蓄力推板141和弹射推板142连接。其中，中心筒1433和依次滑动套接在中心筒1433两端，套筒1434的材质根据实际需求制定。

优选地，弹射推板142包括：推板座1421、水平限位板1422和纵向限位板1423，推板座1421通过限位滑道121与旋转平台12滑动连接；

其中，水平限位板1422包括水平调节板14221和与水平调节板14221连接的纵板14222，水平调节板14221开设有一组或多组水平调节孔1424，水平调节板14221通过水平调节孔1424与螺栓1425之间的配合与推板座1421连接；纵向限位板1423包括在纵向调节板1426和与纵向调节板1426连接的横板1427，纵向调节板1426开设有一组或多组纵向调节孔1428，纵向调节板1426通过水平调节孔1424与螺栓1425之间的配合与推板座1421连接。

为了提升弹射组件14的最大蓄力范围和保证被测物体设于弹射推板142与释放装置15之间的稳定性，设置有水平限位板1422和纵向限位板1423。其中，水平限位板1422可以通过调节螺栓1425与水平调节孔1424之间的安装位置，进而调节纵板14222与推板座1421之间的水平距离；同时纵向限位板1423可以通过调节螺栓1425与纵向调节孔1428之间的安装位置，进而调整横板1427与推板座1421之间的竖直距离；通过水平限位板1422和纵向限位板1423之间的配合，调整弹射推板142与释放装置15之间的被测物体容置空间范围。

优选的，释放装置15包括第一电磁释放装置155，第一电磁释放装置155与旋转平台12连接，并用于吸附或释放弹射组件14。

第一电磁释放装置155用于吸附弹射组件14，便于推力缸13对弹射组件14蓄力；在弹射组件14蓄力完成后，通过第一电磁释放装置155释放弹射组件14，即可将弹射组件14的势能转化为设于第一电磁释放装置155后端的被测物体的动能。

优选地，释放装置15还第二电磁释放装置150，第二电磁释放装置150还包括电磁锁151、旋转挡板152、连接件153和磁体154，旋转挡板152与连接件153连接并转动连接在旋转平台12上，磁体154与连接件153连接；电磁锁151设置在旋转平台12上，且电磁锁151与磁体154适配，并用于吸附或释放磁体154；在磁体154与电磁锁151吸附时，旋转挡板152用于抵持被测物体；在磁体154未与电磁锁151吸附时，旋转挡板152用于自动翻转至与旋转平台12同一平面，以便于释放被测物体。

磁体154与旋转平台12的横梁固定，为了保证被测物体沿限位滑道121正常滑动；旋转挡板152在电磁锁151关闭时，由被测物体挤压向远离弹射组件14的一侧下压转动，且转动后旋转挡板152与旋转平台12齐平或旋转挡板152处于旋转平台12下方。其中，电磁锁151用于产生与磁体154相磁的磁力，在电磁锁151的作用下，旋转挡板152抵持被测物体以防止被测物体掉落；在需要将弹射组件14的势力转化为被测物体的动能，即第一电磁释放装置155释放弹射组件14时，关闭电磁锁151，旋转挡板152由释放装置15挤压向远离释放装置15的一侧下压转动。

第二方面的，请参阅图7，本发明实施例还公开的一种旋转弹射系统1，包括：控制端20和如上述实施例公开的旋转弹射平台10，控制端20与推力缸13、角度调节缸16和释放装置15连接。

通过控制端20与推力缸13、角度调节缸16和释放装置15连接，以调整推力缸13对弹射组件14的作用力，进而控制设于设于弹射组件14与释放装置15之间的被测物体弹出初速度。同时，通过控制端20控制角度调节缸16，以调节旋转平台12的水平角角度，进而控制设于设于弹射组件14与释放装置15之间的被测物体弹出初速度和弹出角度。再调整好电动缸和角度调节缸16的推力后，通过控制端20控制释放装置15即可进行测试。该旋转弹射系统1可以确保“被测物体”在撞击假人前，其运动速度、角度可通过控制端20予以控制和测量，从而达到试验目的。其中，初速度由推力缸13产生的“推力”施加。

优选地，旋转弹射系统1还包括：角度传感器17和线速度传感器18，角度传感器17和线速度传感器18均与控制端20连接；其中，

角度传感器17用于检测旋转平台12的倾斜角度；

线速度传感器18用于检测被测物体弹出的初速度。

推力缸13将推力传递给弹射组件14，弹射组件14受力压缩形变产生势能，该势能通过旋转平台12上的释放装置15释放，将被测物体弹射出旋转平台12末端，达到需求速度。该速度通过安装在平台末端的线速度传感器18测量并记录、反馈给控制端20。撞击角度通过旋转平台12沿转轴112的旋转实现，转动动作采用角度调节缸16施加推力实现。通过角度调节缸16的伸缩臂161的伸缩控制，调整旋转平台12的对地角角度，并与控制初速度的推力缸13集成一体化控制。该转动角度，通过平台上安装角度传感器17实时测量并记录、反馈给控制端20。同时，该控制端20可以包括控制界面，用于旋转旋转平台的倾斜角度的数字化控制，推力缸13推进速度和推进行程的调节和控制，释放装置15的继电器通断电控制，通过角度传感器17集成显示平台旋转角度的数值，通过线速度传感器18集成显示被弹射物体，离开旋转平台12末端的运动直线速度。

优选地，基础立架组件11设置有一组或多组外接件111，外接件111用于将基础立架组件11与外接基座连接。

为了提升旋转弹射平台10工作时的稳定性，以及保证在调整旋转平台12的水平角角度后，旋转弹射平台10的稳定性和安全性，在基础立架组件11的底端设置有一个或多个外接件111；该外接件111可以通过外接栓固定，基础立架组件11通过外接栓与外接基座连接。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种旋转弹射平台，其特征在于，包括：基础立架组件、旋转平台、推力缸、弹射组件、释放装置和角度调节缸，所述旋转平台与所述基础立架组件转动连接，所述角度调节缸设于所述基础立架组件与所述旋转平台之间并用于调节所述旋转平台的倾斜角度；

其中，所述推力缸、弹射组件、释放装置依次设置在所述旋转平台上，且所述推力缸作用于所述弹射组件上并用于所述弹射组件蓄力；所述释放装置用于抵持或释放所述弹射组件；

所述旋转平台设置有一组或多组限位滑道，所述弹射组件通过所述限位滑道与所述旋转平台滑动连接；

所述弹射组件包括蓄力推板、弹射推板和一组或多组蓄力弹簧组件，所述蓄力推板和弹射推板通过限位滑道与所述旋转平台滑动连接，所述蓄力弹簧组件设于所述蓄力推板与弹射推板之间，所述释放装置用于抵持或释放所述弹射推板；

所述释放装置包括第一电磁释放装置，所述第一电磁释放装置与所述旋转平台连接，并用于吸附或释放所述弹射组件；

所述释放装置还包括第二电磁释放装置，所述第二电磁释放装置包括：电磁锁、旋转挡板、连接件和磁体，所述旋转挡板与所述连接件连接并转动连接在所述旋转平台上，所述磁体与所述连接件连接；所述电磁锁设置在所述旋转平台上，且所述电磁锁与所述磁体适配，并用于吸附或释放磁体；在所述磁体与所述电磁锁吸附时，所述旋转挡板用于抵持被测物体；在所述磁体未与所述电磁锁吸附时，所述旋转挡板用于释放所述被测物体。

2.根据权利要求1所述的旋转弹射平台，其特征在于，所述蓄力弹簧组件包括蓄力弹簧和伸缩限位杆，所述蓄力弹簧套设于所述伸缩限位杆外周，所述伸缩限位杆的两端分别与所述蓄力推板和所述弹射推板连接。

3.根据权利要求2所述的旋转弹射平台，其特征在于，所述伸缩限位杆包括中心筒和依次滑动套接在中心筒两端套筒，所述套筒远离所述中心筒的一侧分别与所述蓄力推板和所述弹射推板连接。

4.根据权利要求1所述的旋转弹射平台，其特征在于，所述弹射推板包括：推板座、水平限位板和纵向限位板，所述推板座通过所述限位滑道与所述旋转平台滑动连接；其中，

所述水平限位板包括水平调节板和与所述水平调节板连接的纵板，所述水平调节板开设有一组或多组水平调节孔，所述水平调节板通过所述水平调节孔与螺栓之间的配合与所述推板座连接；

所述纵向限位板包括在纵向调节板和与所述纵向调节板连接的横板，所述纵向调节板开设有一组或多组纵向调节孔，所述纵向调节板通过所述水平调节孔与螺栓之间的配合与所述推板座连接。

5.一种旋转弹射系统，其特征在于，包括：控制端和如权利要求1至4任一项所述的旋转弹射平台，所述控制端与所述推力缸、角度调节缸和释放装置连接。

6.根据权利要求5所述的旋转弹射系统，其特征在于，所述旋转弹射系统还包括：角度传感器和线速度传感器，所述角度传感器和所述线速度传感器均与所述控制端连接；其中，

所述角度传感器用于检测所述旋转平台的倾斜角度；

所述线速度传感器用于检测被测物体弹出的初速度。

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