專利名稱：具有零位調(diào)節(jié)的繩索張力檢測機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種繩索張力檢測機構(gòu)，更特別地說，是指一種能夠?qū)K索初始張力 大小進行調(diào)整，可用于繩索牽引機構(gòu)中，方便的檢測繩索在動態(tài)和靜態(tài)過程中的張力。
背景技術(shù)：
由于繩索只能施加單向的拉力，所以必須有冗余力才能實現(xiàn)操作臂的力閉合。為 實現(xiàn)η個自由度的運動，就必須有η+1根繩索作為驅(qū)動元件。繩索驅(qū)動的機構(gòu)在運動過程 上，驅(qū)動繩索的張力即不能超過其所能承受的最大張力，也必須大于繩索張緊所需的最小 張力，因此必須實時監(jiān)控或計算各根繩索的張力變化情況。為了在不改變繩索的受力結(jié)構(gòu) 的情況下，在線實時自動檢測繩索在動態(tài)、靜態(tài)過程中的張力問題，本專利申請?zhí)岢鲆环N具 有零位調(diào)節(jié)功能的繩索張力檢測機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種具有零位調(diào)節(jié)功能的繩索張力檢測機構(gòu)，通過導向輪將繩索上的張 力轉(zhuǎn)換為壓力傳感器上的壓力信號。其包括有導向輪組件、固定基座、直線軸承、壓力傳感 器、橡膠塊和固定板。其中，壓力傳感器通過橡膠塊間隔固定在固定板上，固定板由螺釘擰 緊安裝在固定基座上。導向輪組件通過直線軸承頂在壓力傳感器的頂部，通過壓緊或松開 橡膠塊來調(diào)整壓力傳感器初始壓力的大小。所需測量張力大小的繩索纏繞在導向輪組件的 外圈上，當繩索被拉緊時，將導向輪組件往上推，由此對壓力傳感器施加壓力，壓力傳感器 將所測得的壓力轉(zhuǎn)換為電信號，輸入計算機系統(tǒng)，計算機自動將所測得的信號轉(zhuǎn)換為繩索 的張力值，檢測其是否在給定的范圍內(nèi)。本發(fā)明是一種具有零位調(diào)節(jié)功能的繩索張力檢測機構(gòu)，其包括有導向輪組件6、固 定基座4、直線軸承5、壓力傳感器3、橡膠塊2和固定板1 ；其中，固定板1由A固定螺釘101 擰緊在固定基座4上，壓力傳感器3由C固定螺釘103擰緊在固定板1上，橡膠塊2夾在固 定板1和壓力傳感器3中間，B固定螺釘102擰緊在固定板1上，通過橡膠塊2的中心孔21 頂在壓力傳感器3上；直線軸承5通過D固定螺釘104固定在固定基座4的橫支板41上，壓力軸301可 在直線軸承5中間滑動，壓力軸301的一端頂在壓力傳感器3的測力端，壓力軸301的另一 端由A螺母302固定在導向輪固定臺601上；導向輪轉(zhuǎn)動軸607順次穿過導向輪固定臺601的A通孔611、流動軸承606、套筒 603、導向輪固定臺601的B通孔612后與B螺母602擰緊；滾動軸承606安裝在導向輪605內(nèi)，并由套筒603頂住滾動軸承606的內(nèi)圈，卡圈 604卡在導向輪605上，同時壓住滾動軸承606的外圈；所需測量張力的繩索7纏繞在導向 輪605的U形槽605Α中。本發(fā)明具有零位調(diào)節(jié)功能的繩索張力檢測機構(gòu)的優(yōu)點在于(1)通過調(diào)整壓力傳感器與壓力軸上端面之間的間隙，使得張力檢測機構(gòu)具有零位調(diào)節(jié)功能。(2)壓力軸的螺紋段與601固定連接，繩索纏繞在導向輪上，在繩索張緊時，將張 力轉(zhuǎn)換為壓力傳感器上的壓力，能夠?qū)崟r檢測繩索動、靜狀態(tài)下的張力大小。(3)在固定板與壓力傳感器之間設(shè)置橡膠塊，通過調(diào)節(jié)103來擠壓橡膠塊，以調(diào)整 壓力傳感器與壓力軸上端面之間的間隙。(4)對繩索結(jié)構(gòu)無需做改動，繩索只需纏繞在導向輪上即可檢測其張力。(5)檢測機構(gòu)體積小，安裝、拆卸方便。


圖1是本發(fā)明具有零位調(diào)節(jié)功能的繩索張力檢測機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明具有零位調(diào)節(jié)功能的繩索張力檢測機構(gòu)的分解圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明。參見圖1所示，本發(fā)明是一種具有零位調(diào)節(jié)功能的繩索張力檢測機構(gòu)，其包括有 導向輪組件6、固定基座4、直線軸承5、壓力傳感器3、橡膠塊2和固定板1。其中，固定板1 由A固定螺釘101擰緊在固定基座4上，壓力傳感器3由C固定螺釘103擰緊在固定板1 上，橡膠塊2夾在固定板1和壓力傳感器3中間，B固定螺釘102擰緊在固定板1上，通過 橡膠塊2的中心孔21頂在壓力傳感器3上；直線軸承5通過D固定螺釘104固定在固定基座4的橫支板41上，壓力軸301可 在直線軸承5中間滑動，壓力軸301的一端頂在壓力傳感器3的測力端，壓力軸301的另一 端由A螺母302固定在導向輪固定臺601上；導向輪轉(zhuǎn)動軸607順次穿過導向輪固定臺601的A通孔611、流動軸承606、套筒 603、導向輪固定臺601的B通孔612后與B螺母602擰緊；滾動軸承606安裝在導向輪605內(nèi)，并由套筒603頂住滾動軸承606的內(nèi)圈，卡圈 604卡在導向輪605上，同時壓住滾動軸承606的外圈。所需測量張力的繩索7纏繞在導向 輪605的U形槽605A中。固定基座4設(shè)計成H構(gòu)形，橫支板41上安裝有直線軸承5導向輪固定臺601設(shè)計成U構(gòu)形，導向輪固定臺601的一支臂上設(shè)有A通孔611， 另一支臂上設(shè)有B通孔612，導向輪固定臺601的頂部用于連接壓力軸301。在本發(fā)明中，A 通孔611與B通孔612供導向輪轉(zhuǎn)動軸607穿過，并實現(xiàn)導向輪轉(zhuǎn)動軸607與導向輪固定 臺601的安裝。(一 )調(diào)整壓力傳力傳感器的初始張力零位調(diào)節(jié)參見圖1、圖2所示，首先松開B固定螺釘102，通過調(diào)整C固定螺釘103使壓力傳 感器3擠壓橡膠塊2，由此改變壓力軸301與壓力傳感器3測力端的間隙(0. Imm IOmm)， 從而改變壓力軸301對壓力傳感器3的初始壓力，從計算機中觀測壓力傳感器3所檢測值 的大小，當值為0時表示機構(gòu)已經(jīng)回零。此時再擰緊B固定螺釘102，固定壓力傳感器3。PC 機中是采用VC軟件(版本號Microsoft VisualC++2005)編寫有力信息采集程序，該軟件 的目的是用于實時顯示壓力傳感器輸出的力信息。壓力傳感器3可以通過串行接口直接接入PC機中，也可以通過一個數(shù)據(jù)采集卡連接在壓力傳感器3與PC機之間，數(shù)據(jù)采集卡安裝 在PC機的主板插槽中。(二)檢測繩索的張力參見圖1、圖2所示，繩索7纏繞在導向輪605的U形槽605A上，當繩索7被張緊 時，對導向輪605產(chǎn)生壓力，通過壓力軸301壓緊壓力傳感器3，壓力傳感器3將所測得的壓 力轉(zhuǎn)換為電信號，輸入PC機中，并在PC機的顯示屏中顯示出壓力值。壓力軸301與直線軸 承5之間是滾動摩擦，因此將其產(chǎn)生的摩擦力忽略，則壓力傳感器3所測得的值即為繩索7 對導向輪605的壓力，當繩索7與測力機構(gòu)成90度角布置時，此時所測得的壓力即為繩索7 本身的張力。當繩索7由于牽引而產(chǎn)生相對滑動時，導向輪605通過滾動軸承606繞導向 輪轉(zhuǎn)動軸607旋轉(zhuǎn)，將繩索與導向輪之間的滑動摩擦轉(zhuǎn)換為忽略的滾動摩擦，從而準確測 出繩索動態(tài)時的張力值。電機輸出軸在運動過程中，通過繩索將拉力傳遞給運動平臺，從而驅(qū)動運動平臺 轉(zhuǎn)動；電機輸出力的多少，能夠通過本發(fā)明的張力檢測機構(gòu)中的壓力傳感器將繩索張力大 小輸出給放大器，進而在PC機中得以顯示。這是本發(fā)明設(shè)計的張力檢測機構(gòu)的某一種應(yīng)用 形式，該應(yīng)用形式不能作為限定本發(fā)明的使用范圍。
權(quán)利要求
一種具有零位調(diào)節(jié)的繩索張力檢測機構(gòu)，其特征在于包括有導向輪組件(6)、固定基座(4)、直線軸承(5)、壓力傳感器(3)、橡膠塊(2)和固定板(1)；其中，固定板(1)由A固定螺釘(101)擰緊在固定基座(4)上，壓力傳感器(3)由C固定螺釘(103)擰緊在固定板(1)上，橡膠塊(2)夾在固定板(1)和壓力傳感器(3)中間，B固定螺釘(102)擰緊在固定板(1)上，通過橡膠塊(2)的中心孔(21)頂在壓力傳感器(3)上；直線軸承(5)通過D固定螺釘(104)固定在固定基座(4)的橫支板(41)上，壓力軸(301)可在直線軸承(5)中間滑動，壓力軸(301)的一端頂在壓力傳感器(3)的測力端，壓力軸(301)的另一端由A螺母(302)固定在導向輪固定臺(601)上；導向輪轉(zhuǎn)動軸(607)順次穿過導向輪固定臺(601)的A通孔(611)、流動軸承(606)、套筒(603)、導向輪固定臺(601)的B通孔(612)后與B螺母(602)擰緊；滾動軸承(606)安裝在導向輪(605)內(nèi)，并由套筒(603)頂住滾動軸承(606)的內(nèi)圈，卡圈(604)卡在導向輪(605)上，同時壓住滾動軸承(606)的外圈；所需測量張力的繩索(7)纏繞在導向輪(605)的U形槽(605A)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有零位調(diào)節(jié)的繩索張力檢測機構(gòu)，其特征在于通過導向 輪(605)將繩索(7)上的張力轉(zhuǎn)換為壓力傳感器(3)上的壓力信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有零位調(diào)節(jié)的繩索張力檢測機構(gòu)，其特征在于導向輪組 件(6)通過直線軸承(5)頂在壓力傳感器(3)的頂部，通過壓緊或松開橡膠塊(2)來調(diào)整 壓力傳感器初始壓力的大小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有零位調(diào)節(jié)的繩索張力檢測機構(gòu)，通過導向輪將繩索上的張力轉(zhuǎn)換為壓力傳感器上的壓力信號。其包括有導向輪組件、固定基座、直線軸承、壓力傳感器、橡膠塊和固定板。其中，壓力傳感器通過橡膠塊間隔固定在固定板上，固定板由螺釘擰緊安裝在固定基座上。導向輪組件通過直線軸承頂在壓力傳感器的頂部，通過壓緊或松開橡膠塊來調(diào)整壓力傳感器初始壓力的大小。所需測量張力大小的繩索纏繞在導向輪組件的外圈上，當繩索被拉緊時，將導向輪組件往上推，由此對壓力傳感器施加壓力，壓力傳感器將所測得的壓力轉(zhuǎn)換為電信號，輸入計算機系統(tǒng)，計算機自動將所測得的信號轉(zhuǎn)換為繩索的張力值，檢測其是否在給定的范圍內(nèi)。
文檔編號G01L5/06GK101813539SQ201010155278
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者劉素慶, 劉榮, 楊洋溢, 陳偉海, 陳泉柱 申請人:北京航空航天大學