CN109211448B - 一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备。它包括底座、桁架部件、立柱部件和托架部件；其中所述底座安装于地面；所述桁架部件包括导向组件和下卡盘，其中导向组件对棒体进行导向，所述下卡盘对棒体进行定位和夹紧；所述立柱部件由配重组件、导轨丝杠组件组成；所述托架部件包括气缸组件和上卡盘，其中所述气缸组件将上卡盘推出，所述上卡盘抓取棒体。本发明通过对复合力传感器的拉升，压缩及扭转操作，实现了对大长径比套筒式棒体产品内外筒体分离拉力及闭合力值的测量，结构简单，操作方便，是该类产品一种理想的测试方法。

Description

一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备
技术领域
本发明涉及滑动阻力测量设备，具体地说是一种大长径比套筒式棒体的滑动阻力测量设备，特别适用于外轮廓为正六方棱体形零件的滑动阻力及扭转力检测。
背景技术
大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备在工业自动化领域有着广泛应用。对于大长径比套筒式棒体产品，常常需要测试其内外筒体分开时滑动阻力的大小，目前该类产品的滑动阻力及扭矩力值分别采用多个传感器来进行测量，这必然导致测量设备结构过于复杂，测量结果一致性差。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备。本发明为大长径比套筒式棒体内外筒体分离阻力及闭合阻力值的测量提供了一种切实可行的方法。实现了大长径比套筒式棒体产品滑动阻力值的实时在线监测。实现了对大长径比套筒式棒体内外筒体相对旋转时，扭矩值的监测。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体为：
一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备，包括底座、桁架部件、立柱部件和托架部件；其中
所述底座安装于地面；
所述桁架部件包括导向组件和下卡盘，其中导向组件对棒体进行导向，所述下卡盘对棒体进行定位和夹紧；
所述立柱部件由配重组件、导轨丝杠组件组成，其中配重组件包括导向部分的直线光杠和拉升部分的钢丝绳，所述钢丝绳一端连接配重块，所述直线光杠起到配重块升降过程中进行导向，钢丝绳拉升抵抗托架部件重力；
所述托架部件包括气缸组件和上卡盘，其中所述气缸组件将上卡盘推出，所述上卡盘抓取棒体。
作为优选，所述底座采用地脚螺栓通过预先浇筑固定于地面。
作为优选，所述底座下面放置若干个调整垫铁，用于对底座水平度的调整。
作为优选，所述上卡盘包括三个气动同步的卡爪。
作为优选，所述导向组件包括上导向组件、下导向组件，所述上导向组件对棒体进行粗导向，所述下导向组件对棒体进行进一步精确导向。
作为优选，所述上导向组件包括聚氨酯成形滚轮、滚轴、上辊座、外调螺母、内六方螺钉，通过外调螺母的旋转，使上辊座沿径向方向上移动，并使得聚氨酯成形滚轮能够与棒体精确贴合。
作为优选，所述托架部件包括旋转电机、复合力传感器、上卡盘、气缸组件、托架，所述托架与钢丝绳相连，通过旋转电机带动复合力传感器旋转测量扭矩值大小，通过导轨丝杠组件带动上卡盘向上移动，测量拉力及压力值的大小。
本发明的有益效果为：通过对复合力传感器的拉升，压缩及扭转操作，实现了对大长径比套筒式棒体产品内外筒体分离拉力及闭合力值的测量，结构简单，操作方便，是该类产品一种理想的测试方法。
附图说明
图1为本发明一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备的结构示意图；
图2为本发明一种大长径比套筒式棒体的滑动阻力测量设备另一个角度的结构示意图；
图3为本发明中桁架部件的结构示意图；
图4为本发明中立柱部件的结构示意图；
图5为本发明中托架部件的结构示意图；
图6为本发明中上导向组件的结构示意图；
图7为本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作以详细说明。
如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，本发明一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备，包括底座14、桁架部件1、立柱部件12和托架部件；其中所述底座14安装于地面；所述桁架部件1包括导向组件和下卡盘3，其中导向组件对棒体5进行导向，所述下卡盘3对棒体5进行定位和夹紧；所述立柱部件12由配重组件13、导轨丝杠组件6组成，其中配重组件13包括导向部分的直线光杠18和拉升部分的钢丝绳17，所述钢丝绳17一端连接配重块，所述直线光杠18起到配重块升降过程中进行导向，钢丝绳17拉升抵抗托架部件重力；所述托架部件包括气缸组件10和上卡盘8，其中所述气缸组件10将上卡盘8推出，所述上卡盘8抓取棒体5。
底座14采用地脚螺栓16通过预先浇筑固定于地面。底座下面放置若干个调整垫铁15，用于对底座水平度的调整。
导向组件包括上导向组件4、下导向组件2，所述上导向组件4对棒体5进行粗导向，所述下导向组件2对棒体5进行进一步精确导向。其中上导向组件4包括聚氨酯成形滚轮19、滚轴20、上辊座21、外调螺母22、内六方螺钉23，通过外调螺母22的旋转，使上辊座21沿径向方向上移动，并使得聚氨酯成形滚轮19能够与棒体5精确贴合。
托架部件包括旋转电机11、复合力传感器9、上卡盘8、气缸组件10、托架7，所述托架7与钢丝绳相连，通过旋转电机11带动复合力传感器9旋转测量扭矩值大小，通过导轨丝杠组件6带动上卡盘8向上移动，测量拉力及压力值的大小。
本发明所述的一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备，其具体实施工作流程原理见图7，通过三个气动同步卡爪的高精度夹持、三点同轴式结构设计、拉压力及扭矩的一体化设计，实现了对大长径比套筒式棒体滑动阻力的实时在线测量。
本发明的创新点：采用复合力传感器9进行了拉伸，压缩力以及扭矩的测量一体化设计。采用立式的装卡方法，以及三点同轴的结构设计，减少了干扰误差，保证了测量结果的准确性。采用三个气动同步卡爪实现了抓取的高精度和可重复性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备，其特征是：包括底座（14）、桁架部件（1）、立柱部件（12）和托架部件；其中
所述底座（14）安装于地面；
所述桁架部件（1）包括导向组件和下卡盘（3），其中导向组件对棒体进行导向，所述下卡盘（3）对棒体进行定位和夹紧；所述导向组件包括上导向组件（4）、下导向组件（2），所述上导向组件（4）对棒体进行粗导向，所述下导向组件（2）对棒体进行进一步精确导向；
所述立柱部件（12）包括配重组件（13）、导轨丝杠组件（6），其中配重组件（13）包括导向部分的直线光杠（18）和拉升部分的钢丝绳（17），所述钢丝绳（17）一端连接配重块，所述直线光杠（18）起到配重块升降过程中进行导向，钢丝绳（17）拉升抵抗托架部件重力；
所述托架部件包括旋转电机（11）、复合力传感器（9）、上卡盘（8）、气缸组件（10）、托架（7），所述气缸组件（10）将上卡盘（8）推出，所述上卡盘（8）抓取棒体；所述托架（7）与钢丝绳（17）相连，通过旋转电机（11）带动复合力传感器（9）旋转测量扭矩值大小，通过导轨丝杠组件（6）带动上卡盘（8）向上移动，测量拉力及压力值的大小。
2.根据权利要求1所述的大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备，其特征在于：所述底座（14）采用地脚螺栓（16）通过预先浇筑固定于地面。
3.根据权利要求2所述的大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备，其特征在于：所述底座（14）下面放置若干个调整垫铁（15），用于调整底座水平度。
4.根据权利要求1所述的大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备，其特征在于：所述上卡盘（8）包括三个气动同步的卡爪。
5.根据权利要求1所述的大长径比套筒式棒体滑动阻力测量设备，其特征在于：所述上导向组件（4）包括聚氨酯成形滚轮（19）、滚轴（20）、上辊座（21）、外调螺母（22）、内六方螺钉（23），通过外调螺母（22）的旋转，使上辊座（21）沿径向方向上移动，并使得聚氨酯成形滚轮（19）能够与棒体精确贴合。
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