CN216116698U - 一种机械臂、测试装置及启闭测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械臂、测试装置及启闭测试系统，主要包括屈臂，屈臂包括连接在一起的第一臂部和第二臂部，其中：第一臂部上设有用于与心轴联接的轴孔，在受外力驱动时，屈臂可绕着所述心轴转动。安装时，将屈臂可转动地套接于心轴上，屈臂受驱转动时，其第二臂部用于驱动门体转动。与现有技术相比，本实用新型的整体结构简单，通用性强，空间占用较小，提高了空间利用率，能够适应狭小空间。

Description

一种机械臂、测试装置及启闭测试系统

技术领域

本实用新型属于门的启闭测试设备领域，具体为一种机械臂、测试装置及启闭测试系统。

背景技术

平移门、平推门结构上比较接近，均具有体型大的特点。针对此类门的测试，一种方式是人工测试，另一种方式是采用测试设备实现自动化测试。

人工测试的不足在于劳动强度大且存在一定的危险，还存在人工测试因个人操作力度等方面的原因所致的测试稳定性差的缺陷。

常规的自动化测试设备则存在通用性差、空间占用大等缺陷。现有测试装置的动作部件是直线动作，要适配各种规格的门体仍然需要占据较多的空间，例如CN113218649A公开的一种自动门测试装置。

实用新型内容

一方面，为了克服现有的用于门的测试装置的动作部件的空间利用率低的缺陷，本实用新型提供了一种机械臂。

另一方面，为了进一步简化用于驱动上述机械臂的驱动结构及传动结构，本实用新型提供了一种测试装置。

又一方面，为了克服现有的用于门的测试装置通用性差、空间利用率低的缺陷，本实用新型提供了一种启闭测试系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机械臂，包括屈臂，屈臂包括连接在一起的第一臂部和第二臂部，其中：

第一臂部上设有用于与心轴联接的轴孔，

在受外力驱动时，屈臂可绕着所述心轴转动。

安装时，将屈臂可转动地套接于心轴上，屈臂受驱转动时，其第二臂部用于驱动门体转动。

进一步地，所述第一臂部上设有多个沿第一臂部的长度方向间隔设置的轴孔，其中任意一个轴孔用于与心轴联接。

优选地，所述第二臂部与所述第一臂部可拆卸地固定在一起。

进一步地，所述第二臂部、所述第一臂部相连接的一端上沿各自长度方向各设有多个间隔设置的连接孔，借助固定件与不同位置处的连接孔的配合可拆卸地固定在一起。

一种测试装置，包括支座、固定于支座上的第一驱动装置以及上述机械臂，其中：

所述心轴设于支座上或者相对支座的位置固定不动，

第一驱动装置设有可伸缩动作的活动部，该活动部上设有传动部；

所述传动部与所述第一臂部之间可相对滑动。

当所述第一驱动装置的活动部伸出或者缩进时，其上的传动部一同作直线运动的同时，相对地沿着第一臂部的长度方向滑动，进而驱动屈臂转动。

进一步地，还包括与所述第一驱动装置的活动部上的传动部配合并且保证传动部作直线运动的导向结构。

一种启闭测试系统，用于测试带有闭门器的门体，启闭测试系统包括用于检测关门位置的第一检测装置、用于检测开门位置的第二检测装置、第二驱动装置，以及上述测试装置，其中：

所述机械臂配置为用于驱动门体打开，

第二驱动装置配置为用于触发门体关闭，

所述第一、第二检测装置在门体运动至关门位置、开门位置时产生对应的开关门信号。

进一步地，还包括与所述第一、第二检测装置可通信连接的控制装置，用于接收所述开关门信号；

所述控制装置与所述第一、第二驱动装置可通信地连接，并且控制第一驱动装置和第二驱动装置运行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要包括：

1、采用了屈臂结构，便于驱动门体转动，整体的结构非常简单，降低了空间占用量。

2、第一臂部的一端所需驱动的行程较小，有利于减小驱动机械臂转动的驱动机构及传动机构的空间占用。

3、整体结构简单，通用性强，调节方便，并且能够灵活地安装使用。其余有益效果还可参见实施例的具体内容。

附图说明

图1为实施例的机械臂的俯视示意图，图中虚线示出了机械臂绕心轴转动的过程。

图2为实施例的测试装置的轴侧示意图。

图3为实施例中测试装置与门体联接的示意图，图中：虚线X表示门体的虚拟旋转轴线。

图4为实施例中测试装置与门体联接的示意图，图中：门体在机构臂的推动下相对于图3的位置转动了一定角度，虚线X表示门体的虚拟旋转轴线。

图5为实施例中，支座的俯视示意图。

图6为实施例的测试系统的示意图，图中还示出了处于关门位置的门体。

图7为实施例的测试系统的示意图，图中还示出了处于开门位置的门体。

图8为实施例中，控制装置的系统原理框图。

图9为实施例中，门体、屈臂及滑块之间转动过程中的角度关系的示意图。

图10为实施例中，门体、屈臂及滑块之间转动过程中的角度关系的原理示意图。

图号说明：

10.屈臂，11.第一臂部，12.第二臂部，13.轴孔，14.连接孔，15.滑块，150.联接销，16.连接头，160.条形孔。

20.心轴,21.轴承。

30.支座，31.通孔，32.连接板，33.连接孔。

40.第一驱动装置，41.活动部，42.传动部。

50.导向孔。

60.门体，61.第一检测装置，62.第二检测装置，63.滑杆。

70.第二驱动装置，71.活动部。

80.控制装置，81.通信设备，82.报警设备。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的机械臂包括屈臂10，屈臂10包括连接在一起的第一臂部11和第二臂部12。

所述第一臂部11上设有多个轴孔13，这些轴孔13沿第一臂部11的长度方向间隔设置。使用时，多个轴孔13中，任意一个轴孔13与心轴20联接，借助轴孔13将屈臂10可转动地套接于心轴20上。

以图中所示的方向为参考，第一臂部11上位于心轴20左侧的部分为左端部，位于心轴20右侧的为右端部。如箭头F所示，将第一臂部11的右端部逆时针转动，如箭头B所示，屈臂10整体绕着所述心轴20逆时针转动。所述第二臂部12的端部与顶在门体上则可驱动门体转动，如此，便能实现测试门体从一个位置转动至另一个位置。

门体的测试通常是打开和关闭测试，为两个方向，对应的，设置位于门体两侧的两个机械臂就能实现打开和关闭测试。所述门体是旋转打开的，具体可适用于包括但不限于平移门、平推门。

所述第一臂部11和第二臂部12之间成一定的角度，构成了屈臂结构，方便驱动门体转动，整体的结构非常简单，占用空间少。

此外，所述轴孔13大致设于靠近第一臂部11的中部位置处，第二臂部12的端部的运动轨迹与第一臂部11右端部的运动轨迹为同心圆，且前者轨迹的半径R1远大于后者轨迹的半径R2，借此，第一臂部11的右端部的行程较小，有利于减小驱动机械臂转动的驱动机构及传动机构的空间占用。

较佳地，所述半径R1与半径R2之比的范围为2.9/1～3.5/1。

所述第一臂部11上设有多个轴孔13，因此，可以根据需要调节心轴20相对于第一臂部11的位置，也即调节屈臂10的旋转中心的位置，一方面以适应不同的门体的结构和规格，另一方面也能够调节上述半径R1与半径R2的比值。

所述第二臂部12与所述第一臂部11之间可以是一体连接的，也可以是通过固定件连接在一起。作为一种较佳的实施方式，所述第二臂部12、所述第一臂部11相连接的一端上沿各自长度方向各设有多个间隔设置连接孔14。使用例如螺栓等固定件依次穿过第一臂部11上的一个连接孔14和第二臂部12上的一个连接孔14，再通过螺母、垫片等辅助固定件与所述螺栓配合将第一臂部11和第二臂部12固定连接在一起。

第一臂部11和第二臂部12之间是可拆卸地固定连接的，同时设有多个连接孔14，由此便可以根据需要调节两者之间的连接位置。此外，还可以调节第一臂部11和第二臂部12之间所成的角度α。

较佳地，第一臂部11和第二臂部12之间所成的角度α的范围为80°～115°。

进一步地，所述第一臂部11的中部设有一拐角，且该拐角优选为钝角，例如为135°，有避免门框等外部设备与之产生干涉的作用。

实施例2

如图2所示，本实施例的测试装置，包括支座30、固定于支座30上的第一驱动装置40以及上述实施例1的机械臂。

所述心轴20固定于支座30上。或者，心轴20也可以固定在相对支座固定不动的位置处。

第一驱动装置40设有可伸缩的活动部41，该活动部41上设有传动部42。具体的，第一驱动装置40可采用电动推杆、气缸等现有技术。所述活动部41伸缩动作时，传动部42做直线运动。

所述传动部42与所述第一臂部11之间可相对滑动。传动部42与第一臂部11之间的具体联接不受限制，以图2中所示的方向为参考，传动部42位于第一臂部11的一侧，当所述活动部41缩进动作时，传动部42向右移动，同时推动第一臂部11的一端转动。

此外，传动部42与第一臂部11之间也可以采用其他结构联接并传动，例如，在第一臂部11上沿第一臂部11的长度方向设置一滑槽(图中未示出)，所述传动部42插入所述滑槽中，并且可沿着滑槽的长度方向滑动，构成滑块-滑轨结构。

参考图3和图4，门体60的一侧是可转动地固定在门框上的，该结构是常规结构，不再赘述，同时也未在图中示出门框。

作为一种实施方式，设图3所示的状态为关门状态，对应的，图4所示的状态为开门状态(打开了一定角度)。

所述活动部41缩进时，其上的传动部42朝第一驱动装置40主体的方向作直线运动，如图4中箭头C所示的方向，进而驱动屈臂10带动门体60从图3所示的位置转动至图4所示的位置，由此实现了对门体60的开门测试。关门测试与开门测试是基本相同的，故不再赘述。

结合图3和图5所示，所述支座30上还设有导向孔50，所述传动部42靠在第一臂部11的一侧并且插入导向孔50内。所述导向孔50为长直条形的孔，其宽度则与传动部42的宽度大致匹配或者导向孔50略微小于传动部42的宽度，如此，传动部42在移动时，在导向孔50的限位和导向作用下，作直线运动，避免了传动部42产生摆动。

显然的，所述导向孔50也可以替换为长条形的槽。不论是导向孔50还是导向槽，均可构成直线运动导向结构。此外，导向孔50也不限于开设在支座30上，也可以在支座30上再另设一导向机构，在该导向机构上设置导向孔50或者导向槽。因此，所述导向结构还可以根据需要替换为其他类型的结构，本实用新型对此不作限制。

优选地，所述心轴20与第一臂部11可拆卸地固定在一起。所述支座30上则设有用于与心轴20联接的轴孔(图中未示出)，心轴20与支座30上的轴孔之间则套设有轴承21，进而实现心轴20与支座30之间的可转动联接，以降低转动摩擦。

第二臂部12与门体60并非固定连接在一起的。作为一种实施方式，第二臂部12可直接抵在门体60上，在推动门体60转动时，第二臂部12与门体60之间可以相对滑动。

为了降低第二臂部12与门体60之间的摩擦，作为另一种实施方式，第二臂部12上可设置一轮子(图中未示出)，如此设置，第二臂部12不与门体60直接接触，而是轮子与门体60接触，此时，由于轮子可转动，与门体60之间的摩擦变成滚动摩擦。

作为另一种实施方式，所述第二臂部12上设有可转动的滑块15，对应的，门体60上安装有滑杆63，其中，滑块15可套在滑杆63上，且两者之间为滑动配合，以推动门体60转动。第二臂部12、门体60转动的同时，滑块15与第二臂部12之间也相对转动。

门体60与测试装置之间的相对位置容易产生偏差。由此，容易出现屈臂10受应力而产生形变的情况，特别是在高度方向上。应力的产生，一方面对屈臂10的寿命有不利影响，另一方面，也会影响摩擦作用和力的传导。为了避免前述应力的产生，滑块15与第二臂部12不直接连接。

具体的，所述第二臂部12上可转动地联接有连接头16，连接头16上设有条形孔160，所述滑块15上固定有联接销150，其中，条形孔160套设于联接销150外侧，且联接销150可沿条形孔160滑动，如此实现机械解耦。同理，第二臂部12、门体60转动的同时，连接头16与第二臂部12之间也相对转动。所述连接头16与滑块15之间的联接结构不限于上述条形孔配合联接销的方式，也可以采用现有的类似升降台等结构的方式实现滑块15在高度方向上相对于连接头16自由滑动。

或者，也可以将第二臂部12与连接头16固定连接在一起，同时使第一臂部11与第二臂部12之间配置为可转动联接。

参考图9所示，在采用上述滑块-滑杆实现与门体60的联接的情况下，由于门体60的旋转轴线X与屈臂10的旋转轴线Y不重叠，因此，同步转动时，门体60转动的角度β1与屈臂10或者说第一臂部11转动的角度β2不相等。

不论是否设置所述连接头16，关于允许所述角度β1、角度β2之间存在差值的条件是相同的，因此，下文以滑块15直接与屈臂10可转动联接为例进行介绍，同时设定屈臂10的第一臂部11及第二臂部12是固定在一起的。

设当前屈臂10、连接头16及门体60的尺寸比例如图9所示。当推动门体60转动的角度β1为30°时，屈臂10转动的角度β2为23°。同时，在门体60转动时，如图中箭头D所示的方向，滑块15也沿着门体60上的滑杆63滑动，且滑块15与屈臂10之间的角度γ也发生改变。门体60转动前，滑块15与屈臂10之间的角度γ为150°；门体60转动后，滑块15与门体60之间的角度是无法变化的，因此，滑块15与屈臂10之间的角度γ改变为142°。

针对不同的尺寸，上述角度的具体变化量有所变化。

显然的，第二臂部12与连接头16的连接处和第一臂部11与第二臂部12的连接处的任意一处为固定连接而另一处为可转动联接均能实现推动门体60转动。

针对上述两种可互相替换的方式，定义屈臂10与连接头16的连接处有转动轴线Z或者定义，第一臂部11与第二臂部12的连接处有转动轴线Z。

参考图10所示，显然的，转动轴线Z与转动轴线Y之间为长度不可变的刚体联接结构，用实线表示；转动轴线X的位置和转动轴线Y的位置之间是相对不动的，等同于长度不可变的刚体联接结构，也用实线表示；而转动轴线Z与转动轴线X之间则由于滑块15与滑杆63之间是可滑动的，也即转动轴线Z与转动轴线X之间为长度可变的刚体联接结构，将转动轴线Z、转动轴线X、转动轴线Y视为三角形的三个顶点。因此，当门体60转动一定角度，三角形YXZ变化至YXZ＇的过程中，边XZ的长度变化同时∠XZY变化，对应本实用新型中结构，边XZ的长度变化由所述滑块15相对滑杆63的滑动实现(即相对门体60的滑动实现)，∠XZY变化则由转动轴线Z处的转动实现，由此，允许门体60与屈臂10的转动轴线不重合的情况下，可推动门体60转动。

此外，显然的，在屈臂10直接顶在门体60上，或者屈臂10上设有轮子的方式中，与门体60之间也存在相对滑动，且与门体60没有连接，因此，屈臂10与门体60之间也是角度可变的，存在相对转动轴线，相当于设置了可转动联接。

实施例3

对于一些门结构，门体上带有闭门器(图中未示出)，对于此类门，因带有阻尼结构，开门后通常可以保持90°打开状态，一旦小于90°就会自动回复至关门位置。所述90°是指门在关门位置处与在开门位置处所成的夹角。

参考图6和图7所示，本实施例的启闭测试系统包括用于检测关门位置的第一检测装置61、用于检测开门位置的第二检测装置62、第二驱动装置70，以及上述实施例2的测试装置。

所述机械臂配置为用于驱动所述门体60打开，具体可参考实施例2的内容。

所述第二驱动装置70配置为用于触发所述门体60关闭。具体的，第二驱动装置70也设有活动部71，与所述第一驱动装置40的结构相同，当所述活动部71伸出时，推动门体60转动，门体60转动一定角度后，由于与关门位置所成角度小于90°，此时不再需要第二驱动装置70继续推动门体60，门体60在所述闭门器的作用下自动关闭。其中，第二驱动装置70也可以采用电动推杆、气缸等现有产品。

所述第二驱动装置70的结构简单，进而简化了整体系统所需占用的空间，能够适应于狭小空间的工况。

所述第一检测装置61在门体60运动至关门位置时产生关门信号；第二检测装置在门体运动至开门位置时产生开门信号。

参考图8所示，进一步地，还包括与所述第一、第二检测装置61、62可通信连接的控制装置80，用于接收所述开、关门信号；

所述控制装置80与所述第一、第二驱动装置40、70可通信地连接，并且控制第一驱动装置40和第二驱动装置70运行，借此，可完成自动测试。

假设初始时，门体60处于关闭状态，一次开关门的测试过程如下：

A、控制第一驱动装置40的活动部41缩进，驱动门体60旋转90°，此时门体60靠近或者接触第二检测装置62，产生一次开门信号，并且传输至所述控制装置80记录存储；

B、控制第一驱动装置40的活动部41伸出，回复原位；

C、控制第二驱动装置70的活动部71伸出，驱动门体60旋转一定角度，在门体60自身的闭门器的作用下自动回复至关门位置，此时门体60靠近或者接触第一检测装置61，产生一次关门信号，并且传输至所述控制装置80记录存储；

D、控制第二驱动装置70的活动部71缩进，回复原位。

控制装置80还可以进一步连接通信设备81或者连接报警设备82，在上述步骤中，若超时不能产生开、关门信号，并且传输至控制装置80，则控制装置80可通过通信设备81向用户发送故障警报，或者通过报警设备82发出故障警报。其中，通信设备81或者报警设备82均为现有产品，此处不再赘述。通信设备81的网络连接方式可以是有线的、无线的，在本实用新型中不作限制；报警设备82可采用声光报警等多种方式，在本实用新型中亦不作限制。

在所述控制装置80的控制下，自动地重复上述步骤A-步骤D，实现自动测试，整个过程稳定且自动计数。此外，测试过程中的速度和力度均可通过所述控制装置80进行自定义。

所述控制装置80为现有的常规控制系统，例如单片机、PLC等嵌入式系统，也可以是通用计算机系统，本实用新型对此也不作限制。

所述第一、第二检测装置61、62可采用现有常规产品，例如行程开关等传感设备，具体在实用新型中不作限制。

在本领域技术人员在需要的情况下，上述各实施例的内容可以相互结合、交叉引用。

本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。

Claims (19)

1.一种机械臂，包括屈臂，其特征在于屈臂包括连接在一起的第一臂部和第二臂部，其中：

第一臂部上设有用于与心轴联接的轴孔，

在受外力驱动时，屈臂可绕着所述心轴转动。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第一臂部上设有多个沿第一臂部的长度方向间隔设置的轴孔。

3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第二臂部与所述第一臂部可拆卸地固定在一起。

4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述第二臂部、所述第一臂部相连接的一端上沿各自长度方向各设有多个间隔设置的连接孔。

5.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，第二臂部的端部的运动轨迹与第一臂部的端部的运动轨迹为同心圆；

第二臂部的端部的运动轨迹的半径R1大于第一臂部端部的运动轨迹的半径R2。

6.根据权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述半径R1与半径R2之比的范围为2.9/1～3.5/1。

7.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，第一臂部和第二臂部之间所成的角度α的范围为80°～115°。

8.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第一臂部的中部设有一拐角。

9.根据权利要求8所述的机械臂，其特征在于，所述拐角为钝角135°。

10.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第二臂部上设置有轮子；或者，

所述第二臂部上设有可转动的滑块，用于套在安装于门体上的滑杆上并且与之滑动配合；或者，

所述第二臂部上可转动地联接有连接头，连接头联接有可在高度方向上自由滑动的滑块，滑块用于套在安装于门体上的滑杆上并且与之滑动配合；或者，

所述第一臂部与所述第二臂部之间配置为可转动联接，第二臂部上联接有可在高度方向上自由滑动的滑块，滑块用于套在安装于门体上的滑杆上并且与之滑动配合。

11.一种测试装置，其特征在于包括支座、固定于支座上的第一驱动装置以及权利要求1-10任意一项所述的机械臂，其中：

所述心轴设于支座上或者相对支座的位置固定不动，

第一驱动装置设有可伸缩动作的活动部，该活动部上设有传动部；

所述传动部与所述第一臂部之间可相对滑动；

当所述第一驱动装置的活动部伸出或者缩进时，驱动屈臂转动。

12.根据权利要求11所述的测试装置，其特征在于，还包括与所述第一驱动装置的活动部上的传动部配合并且保证传动部作直线运动的导向结构。

13.根据权利要求12所述的测试装置，其特征在于，所述导向结构为设于支座上的长条形导向孔或者导向槽。

14.根据权利要求11所述的测试装置，其特征在于，所述心轴与第一臂部可拆卸地固定在一起；所述支座上设有用于与心轴联接的轴孔，心轴与支座上的轴孔之间套设有轴承以实现可转动联接。

15.一种启闭测试系统，用于测试带有闭门器的门体，其特征在于，所述启闭测试系统包括用于检测关门位置的第一检测装置、用于检测开门位置的第二检测装置、第二驱动装置，以及权利要求11-14任意一项所述的测试装置，其中：

所述机械臂配置为用于驱动门体打开，

第二驱动装置配置为用于触发门体关闭，

所述第一、第二检测装置在门体运动至关门位置、开门位置时产生对应的开关门信号。

16.根据权利要求15所述的启闭测试系统，其特征在于，还包括与所述第一、第二检测装置可通信连接的控制装置，用于接收所述开关门信号；

所述控制装置与所述第一、第二驱动装置可通信地连接，并且控制第一驱动装置和第二驱动装置运行。

17.根据权利要求16所述的启闭测试系统，其特征在于，所述控制装置接收所述开关门信号并且记录存储。

18.根据权利要求16所述的启闭测试系统，其特征在于，所述控制装置还连接有通信设备或者报警设备，若控制装置超时未接收到开门信号或者关门信号，则控制装置通过通信设备向用户发送故障警报，或者通过报警设备发出故障警报。

19.根据权利要求15所述的启闭测试系统，其特征在于，所述第二驱动装置设有可伸缩动作的活动部。

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