專利名稱：一種柔索傾角測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)量系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種柔索傾角測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
為了模擬空間低重力環(huán)境，需要利用柔索吊掛試驗(yàn)物體來(lái)平衡其多余的重力，并且柔索實(shí)時(shí)跟隨試驗(yàn)物體運(yùn)動(dòng)。在試驗(yàn)過(guò)程中，要求柔索的張力恒定且柔索始終保持垂直，這就需要跟隨運(yùn)動(dòng)裝置帶動(dòng)柔索運(yùn)動(dòng)以保證吊繩鉛垂及柔索張力恒定。但是，目前還沒(méi)有專門(mén)用來(lái)測(cè)量柔索傾角和張力的測(cè)量裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種柔索傾角測(cè)量裝置。該測(cè)量裝置可對(duì)柔索的傾角進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明包括柔索、吊環(huán)、內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊、外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊、支座、內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器，其中柔索的一端與跟隨運(yùn)動(dòng)裝置相連，另一端與吊環(huán)的一端連接，吊環(huán)的另一端連接有內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊；所述內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊相連，該外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與支座相連，所述支座固定在試驗(yàn)物體上；所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上分別連接有內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器。其中:所述內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊的兩側(cè)分別設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩側(cè)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別通過(guò)軸承與外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊連接，其中一側(cè)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸由外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊穿出、與內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器相連，另一側(cè)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸由外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊穿出、連接有右配重；內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊為中空的長(zhǎng)方體，內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊的上下兩表面分別設(shè)有止口 ；所述外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊的兩側(cè)分別設(shè)有第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，兩側(cè)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別通過(guò)軸承與支座連接，其中任一側(cè)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸由支座穿出、與外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器相連；外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊為中空的長(zhǎng)方體，內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊位于其內(nèi)部的中間；所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心軸線與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心軸線相互垂直，并交于一點(diǎn)；所述支座具有一底座，在底座相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有垂直于底座的豎板，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)軸承安裝在豎板上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為:1.本發(fā)明通過(guò)柔索的偏斜引起相互垂直的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸發(fā)生相應(yīng)角度的旋轉(zhuǎn)，由編碼器測(cè)量得到轉(zhuǎn)動(dòng)角度，通過(guò)合成即可得到柔索的傾斜角度，測(cè)量精度高。2.本發(fā)明的內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上連接有右配重，可以將內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊和外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊的質(zhì)心調(diào)整到兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心，保證測(cè)量裝置不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也能保持平衡。3.本發(fā)明內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊為中空結(jié)構(gòu)，減輕了裝置自重；內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊的上下兩表面均設(shè)有止口，便于與吊環(huán)的安裝。4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，便于維護(hù)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為圖1的俯視圖；其中:1為柔索，2為吊環(huán)，3為內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊，4為外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊，5為支座，6為內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器，7為外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器，8為右配重，9為第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，10為第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。如圖1 3所示,本發(fā)明包括柔索1、吊環(huán)2、內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3、外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4、支座5、內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器6及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器7，其中內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3為中空的長(zhǎng)方體，其上下兩面上分別設(shè)有止口，在內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3相對(duì)的兩側(cè)壁的外表面(即內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊長(zhǎng)度方向兩側(cè)壁的外表面)上各連接有第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9 ;外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4也為中空的長(zhǎng)方體，內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3位于外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4內(nèi)部的中間，外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4相對(duì)的兩側(cè)壁(即外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊長(zhǎng)度方向的兩側(cè)壁)上開(kāi)有通孔，通孔內(nèi)安裝有軸承座，內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3上的兩個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9分別通過(guò)軸承安裝在外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4上的軸承座內(nèi)，并由軸承端蓋固定，軸承通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9上的軸肩及軸承端蓋軸向定位。內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3其中一側(cè)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9由外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4上的通孔穿出、連接有內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器6。外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4寬度方向的兩側(cè)壁的外表面上各連接有第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10 ;支座5具有一底座，在底座相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有垂直于底座的豎板，支座5的底座通過(guò)螺栓固定在試驗(yàn)物體上；支座5的兩個(gè)豎板上分別開(kāi)有通孔，通孔內(nèi)安裝有軸承座，外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4上的兩個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10分別通過(guò)軸承安裝在支座5上的軸承座內(nèi)，并由軸承端蓋固定，軸承通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10上的軸肩及軸承端蓋軸向定位。外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4任一側(cè)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10由支座5的豎板穿出、連接有外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器7。兩個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9的中心軸線共線，兩個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10的中心軸線共線，并且第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9的中心軸線與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10的中心軸線相互垂直，并交于一點(diǎn)。為了保證測(cè)量裝置不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也保持平衡，需要將內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3和外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4的質(zhì)心調(diào)整到第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10的中心；因此，在內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3另一側(cè)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9由外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊4上的通孔穿出、通過(guò)螺栓與右配重8連接，該右配重用于將左右方向的質(zhì)心配到第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9中心軸線及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10中心軸線的交點(diǎn)。柔索I的一端與跟隨運(yùn)動(dòng)裝置相連，另一端與吊環(huán)2的一端連接，吊環(huán)2的另一端設(shè)有止口，與內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊3頂面上的止口相連，并由螺栓固定。本發(fā)明的工作原理為:通過(guò)支座5將測(cè)量裝置連接在試驗(yàn)物體上，柔索I 一端與吊環(huán)2相連，另一端與跟隨運(yùn)動(dòng)裝置相連，試驗(yàn)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)柔索I運(yùn)動(dòng)，使柔索I發(fā)生偏斜；當(dāng)柔索I發(fā)生偏斜，會(huì)引起相互垂直的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸9及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸10發(fā)生相應(yīng)角度的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度通過(guò)內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器6及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器7及時(shí)測(cè)量得到，然后將測(cè)量得到的角度值進(jìn)行合成即可得到柔索的傾斜角度，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)(現(xiàn)有技術(shù))，通過(guò)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)跟隨運(yùn)動(dòng)裝置來(lái)做相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器6及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器7均為市購(gòu)產(chǎn)品，購(gòu)置于德國(guó)Franck公司，型號(hào)為frm36 ；吊環(huán)2為市購(gòu)產(chǎn)品,購(gòu)置于蘇州蘇萬(wàn)公司，型號(hào)為 112-10B-1640。
權(quán)利要求
1.一種柔索傾角測(cè)量裝置，其特征在于:包括柔索(I)、吊環(huán)(2)、內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3)、外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(4)、支座(5)、內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器(6)及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器(7)，其中柔索(I)的一端與跟隨運(yùn)動(dòng)裝置相連，另一端與吊環(huán)(2)的一端連接，吊環(huán)(2)的另一端連接有內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3);所述內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3)通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊⑷相連，該外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊⑷通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與支座(5)相連，所述支座(5)固定在試驗(yàn)物體上；所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)上分別連接有內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器(6)及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器(7)。
2.按權(quán)利要求1所述的柔索傾角測(cè)量裝置，其特征在于:所述內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3)的兩側(cè)分別設(shè)有第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)，兩側(cè)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)分別通過(guò)軸承與外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(4)連接，其中一側(cè)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)由外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(4)穿出、與內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器(6)相連，另一側(cè)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)由外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(4)穿出、連接有右配重(8)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的柔索傾角測(cè)量裝置，其特征在于:所述內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3)為中空的長(zhǎng)方體，內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3)的上下兩表面分別設(shè)有止口。
4.按權(quán)利要求1所述的柔索傾角測(cè)量裝置，其特征在于:所述外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(4)的兩側(cè)分別設(shè)有第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)，兩側(cè)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)分別通過(guò)軸承與支座(5)連接，其中任一側(cè)的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)由支座(5)穿出、與外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器(7)相連。
5.按權(quán)利要求1或4所述的柔索傾角測(cè)量裝置，其特征在于:所述外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(4)為中空的長(zhǎng)方體，內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊(3)位于其內(nèi)部的中間。
6.按權(quán)利要求1、2或4所述的柔索傾角測(cè)量裝置，其特征在于:所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(9)的中心軸線與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)的中心軸線相互垂直，并交于一點(diǎn)。
7.按權(quán)利要求1所述的柔索傾角測(cè)量裝置，其特征在于:所述支座(5)具有一底座，在底座相對(duì)的兩側(cè)設(shè)有垂直于底座的豎板，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸(10)通過(guò)軸承安裝在豎板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及測(cè)量系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種柔索傾角測(cè)量裝置，包括柔索、吊環(huán)、內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊、外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊、支座、內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器，其中柔索的一端與跟隨運(yùn)動(dòng)裝置相連，另一端與吊環(huán)的一端連接，吊環(huán)的另一端連接有內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊；所述內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)塊通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊相連，該外層轉(zhuǎn)動(dòng)塊通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地與支座相連，支座固定在試驗(yàn)物體上；第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸及第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上分別連接有內(nèi)層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器及外層轉(zhuǎn)動(dòng)角度測(cè)量編碼器。本發(fā)明具有測(cè)量精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M1/36GK103090836SQ201110340370
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者徐志剛, 王軍義, 賀云, 昌成剛, 周瑞虎, 甘紅巖 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所