一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，包括緊固支撐系統(tǒng)、機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)、待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)、應(yīng)變片安裝系統(tǒng)；機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)包括中心軸，在中心軸四周沿環(huán)形均布若干傳遞桿，傳遞桿尾端連接水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，通過水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動傳遞桿水平運(yùn)動；待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)包括管夾，管夾套在傳遞桿外側(cè)，管夾連接豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，通過豎直滾珠絲杠帶動管夾豎直運(yùn)動；應(yīng)變片安裝系統(tǒng)包括水平運(yùn)動環(huán)，水平運(yùn)動環(huán)套在中心軸前端上并與傳遞桿前端連接，水平滑塊通過連桿與水平運(yùn)動環(huán)連接，豎直滑塊通過連桿與水平滑塊連接，安裝爪安裝在豎直滑塊上。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)在管徑較小的圓管或異形截面管內(nèi)壁準(zhǔn)確定位并粘貼應(yīng)變片。
【專利說明】
一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電阻應(yīng)變測試領(lǐng)域，具體來說是用于在管狀物內(nèi)壁粘貼應(yīng)變片的一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電阻應(yīng)變測試技術(shù)是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)變測試的基礎(chǔ)，精確地測得測試體的應(yīng)變數(shù)值是力學(xué)分析的關(guān)鍵。目前為止，對于管徑較小的管內(nèi)壁的應(yīng)力、應(yīng)變的電阻量測，仍具有一定的困難，沒有好的解決方法。對于管徑較小的管，通常是在其外壁粘貼應(yīng)變片，來代替內(nèi)壁的應(yīng)力、應(yīng)變量測，這樣所測得數(shù)據(jù)并不能真實(shí)的反應(yīng)管內(nèi)壁的應(yīng)力、應(yīng)變的實(shí)際情況。目前市場上出現(xiàn)的幾種小型的管內(nèi)貼片工具，均尺寸較小，對于管較長且需要在管的中部貼應(yīng)變片的情況下就無能為力了。對于異形截面管，尤其是對于中空的椎體、臺體內(nèi)壁的應(yīng)力應(yīng)變量測，目前仍沒有比較好的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，設(shè)計(jì)一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，能實(shí)現(xiàn)在管徑較小的圓管或異形截面管內(nèi)壁準(zhǔn)確定位并粘貼應(yīng)變片，進(jìn)行管內(nèi)壁應(yīng)力、應(yīng)變的電阻量測。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，其特征在于:包括緊固支撐系統(tǒng)、機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)、待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)、應(yīng)變片安裝系統(tǒng)；
[0005]所述緊固支撐系統(tǒng)包括機(jī)械臂支撐底座、中心軸緊固件、支撐水平滾珠絲杠座緊固件、豎直滾珠絲杠緊固件，中心軸緊固件、支撐水平滾珠絲杠支撐座緊固件、豎直滾珠絲杠緊固件均安裝在機(jī)械臂支撐底座上上；
[0006]所述機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)包括中心軸、水平滾珠絲杠、傳遞桿，中心軸水平設(shè)置，中心軸尾端與中心軸緊固件連接，在中心軸四周沿環(huán)形均布若干傳遞桿，傳遞桿平行于中心軸，傳遞桿尾端連接水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)連接支撐水平滾珠絲杠座緊固件，通過水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動傳遞桿水平運(yùn)動；
[0007]所述待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)包括管夾、豎直滾珠絲杠，管夾套在傳遞桿外側(cè)，管夾連接豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)連接豎直滾珠絲杠緊固件，通過豎直滾珠絲杠帶動管夾豎直運(yùn)動；
[0008]所述應(yīng)變片安裝系統(tǒng)包括水平運(yùn)動環(huán)、連桿、水平滑塊、水平滑軌、豎直滑塊、豎直滑軌、安裝爪，水平運(yùn)動環(huán)套在中心軸前端上并與傳遞桿前端連接，水平滑軌尾端與中心軸前端連接，水平滑軌前端與豎直滑軌下端連接，水平滑塊安裝在水平滑軌上并通過連桿與水平運(yùn)動環(huán)連接，豎直滑塊安裝在豎直滑軌上并通過連桿與水平滑塊連接，安裝爪安裝在豎直滑塊上。
[0009]進(jìn)一步的，所述水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括外螺紋管、水平滾珠絲杠螺母、水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)、水平滾珠絲杠支撐座，中心軸穿過外螺紋管內(nèi)孔，水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)套在中心軸上并與外螺紋管一端連接，外螺紋管另一端通過法蘭與傳遞桿連接，水平滾珠絲杠支撐座與支撐水平滾珠絲杠座緊固件連接，水平滾珠絲杠螺母安裝在水平滾珠絲杠支撐座內(nèi)并與外螺紋管螺紋配合，水平滾珠絲杠螺母設(shè)置轉(zhuǎn)動手輪。
[0010]進(jìn)一步的，所述機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)還包括導(dǎo)向軸、導(dǎo)向軸承，所述緊固支撐系統(tǒng)還包括導(dǎo)向軸緊固件，導(dǎo)向軸緊固件安裝在機(jī)械臂支撐底座上上，導(dǎo)向軸設(shè)置在中心軸一側(cè)并且平行于中心軸，導(dǎo)向軸一端連接導(dǎo)向軸緊固件，導(dǎo)向軸承套在導(dǎo)向軸上并與水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述管夾包括兩個弧形夾板以及管夾底座，弧形夾板之間通過螺栓連接并固定在管夾底座上，所述豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)包括螺桿和豎直滾珠絲杠螺母，螺桿豎直設(shè)置，螺桿下端連接豎直滾珠絲杠緊固件，螺桿上端設(shè)置轉(zhuǎn)動手輪，豎直滾珠絲杠螺母與螺桿螺紋配合并與管夾底座連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)還包括管夾導(dǎo)向軸，所述緊固支撐系統(tǒng)還包括管夾導(dǎo)向軸緊固件，管夾導(dǎo)向軸豎直設(shè)置，管夾導(dǎo)向軸下端連接管夾導(dǎo)向軸緊固件，管夾導(dǎo)向軸上套有管夾導(dǎo)向滑塊，管夾導(dǎo)向滑塊與管夾底座連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述安裝爪上部設(shè)置聚四氟乙烯墊片。
[0014]有益效果:
[0015](I)使用本發(fā)明的機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，通過待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)用豎直滾珠絲杠對預(yù)設(shè)貼片位置的精確定位。
[0016](2)使用本發(fā)明的機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，相比傳統(tǒng)管內(nèi)貼片裝置只能在圓形截面管內(nèi)貼片，該裝置可以通過改變管夾形狀，實(shí)現(xiàn)對異形截面管或中空的椎體、臺體內(nèi)壁進(jìn)行貼片操作。
[0017](3)使用本發(fā)明的機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，通過機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)、應(yīng)變片安裝系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)用水平滾珠絲杠準(zhǔn)確控制安裝爪的豎直運(yùn)動和粘貼應(yīng)變片的壓力。
[0018](4)使用本發(fā)明的機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，通過安裝爪上部的聚四氟乙烯墊片可以實(shí)現(xiàn)指壓粘貼應(yīng)變片的效果。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明裝置的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明裝置的等軸測示意圖。
[0021]其中:卜機(jī)械臂支撐底座，2-中心軸緊固件，3-導(dǎo)向軸緊固件，4-支撐水平滾珠絲杠座緊固件，5-豎直滾珠絲杠緊固件，6-管夾導(dǎo)向軸緊固件，7-導(dǎo)向軸，8-水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)，9-導(dǎo)向軸承，10-水平滾珠絲杠，11-水平滾珠絲杠支撐座，12-法蘭，13-傳遞桿，14-中心軸，15-管夾，16-管夾底座，17-豎直滾珠絲杠，18-管夾導(dǎo)向軸，19-水平運(yùn)動環(huán)，20-水平滑塊，21-水平滑軌，22-連桿，23-豎直滑塊，24-豎直滑軌，25-安裝爪。
【具體實(shí)施方式】
:
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0023]如圖1和2所示，本發(fā)明的一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，包括緊固支撐系統(tǒng)、機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)、待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)、應(yīng)變片安裝系統(tǒng)。
[0024]所述緊固支撐系統(tǒng)包括機(jī)械臂支撐底座1、中心軸緊固件2、支撐水平滾珠絲杠座緊固件4、豎直滾珠絲杠緊固件5、導(dǎo)向軸緊固件3、管夾導(dǎo)向軸緊固件6。中心軸緊固件2、支撐水平滾珠絲杠座緊固件4、豎直滾珠絲杠緊固件5、導(dǎo)向軸緊固件3、管夾導(dǎo)向軸緊固件6均安裝在機(jī)械臂支撐底座上I上。
[0025]所述機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)包括中心軸14、水平滾珠絲杠10、傳遞桿13、導(dǎo)向軸7、導(dǎo)向軸承9。中心軸14水平設(shè)置，中心軸14尾端與中心軸緊固件2連接，在中心軸14四周沿環(huán)形均布若干傳遞桿13，傳遞桿13平行于中心軸14，傳遞桿13尾端連接水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)10，水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)10連接支撐水平滾珠絲杠座緊固件4，通過水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)10帶動傳遞桿13水平運(yùn)動。
[0026]所述水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)10包括外螺紋管、水平滾珠絲杠螺母、水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)8、水平滾珠絲杠支撐座11。中心軸14穿過外螺紋管內(nèi)孔，水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)8套在中心軸14上并與外螺紋管一端連接，外螺紋管另一端通過法蘭12與傳遞桿13連接，水平滾珠絲杠支撐座11與支撐水平滾珠絲杠座緊固件4連接，水平滾珠絲杠螺母安裝在水平滾珠絲杠支撐座11內(nèi)并與外螺紋管螺紋配合，水平滾珠絲杠螺母設(shè)置轉(zhuǎn)動手輪。通過轉(zhuǎn)動手輪帶動水平滾珠絲杠螺母旋轉(zhuǎn)，水平滾珠絲杠螺母驅(qū)動外螺紋管和傳遞桿13—起水平運(yùn)動。
[0027]導(dǎo)向軸7設(shè)置在中心軸14 一側(cè)并且平行于中心軸14，導(dǎo)向軸7—端連接導(dǎo)向軸緊固件3，導(dǎo)向軸承9套在導(dǎo)向軸7上并與水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)8連接。傳遞桿13水平運(yùn)動時，導(dǎo)向軸7起導(dǎo)向作用。
[0028]所述待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)包括管夾15、豎直滾珠絲杠17、管夾導(dǎo)向軸18。管夾15套在傳遞桿13外側(cè)，管夾15連接豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)17，豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)17連接豎直滾珠絲杠緊固件5，通過豎直滾珠絲杠17帶動管夾15豎直運(yùn)動。
[0029]所述管夾15包括兩個弧形夾板以及管夾底座16，弧形夾板之間通過螺栓連接并固定在管夾底座16上，所述豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)17包括螺桿和豎直滾珠絲杠螺母，螺桿豎直設(shè)置，螺桿下端連接豎直滾珠絲杠緊固件5，螺桿上端設(shè)置轉(zhuǎn)動手輪，豎直滾珠絲杠螺母與螺桿螺紋配合并與管夾底座16連接。通過轉(zhuǎn)動手輪帶動螺桿，螺桿驅(qū)動豎直滾珠絲杠螺母和管夾15—起豎直運(yùn)動。
[0030]管夾導(dǎo)向軸18豎直設(shè)置，管夾導(dǎo)向軸18下端連接管夾導(dǎo)向軸緊固件6，管夾導(dǎo)向軸18上套有管夾導(dǎo)向滑塊，管夾導(dǎo)向滑塊與管夾底座16連接。管夾15豎直運(yùn)動時，管夾導(dǎo)向軸18起導(dǎo)向作用。
[0031]所述應(yīng)變片安裝系統(tǒng)包括水平運(yùn)動環(huán)19、連桿22、水平滑塊20、水平滑軌21、豎直滑塊23、豎直滑軌24、安裝爪25，水平運(yùn)動環(huán)19套在中心軸14前端上并與傳遞桿13前端連接，水平滑軌21尾端與中心軸14前端連接，水平滑軌21前端與豎直滑軌24下端連接，水平滑塊20安裝在水平滑軌21上并通過連桿23與水平運(yùn)動環(huán)19連接，豎直滑塊23安裝在豎直滑軌24上并通過連桿23與水平滑塊20連接，安裝爪25安裝在豎直滑塊23上，安裝爪25上部設(shè)置聚四氟乙烯墊片。傳遞桿13水平運(yùn)動時，水平運(yùn)動環(huán)19隨傳遞桿13—起運(yùn)動，水平運(yùn)動環(huán)19通過連桿23帶動安裝爪25豎直運(yùn)動。
[0032]使用本發(fā)明在管徑較小的管內(nèi)粘貼應(yīng)變片時，首先將外側(cè)涂有膠水的應(yīng)變片固定于安裝爪25上部的聚四氟乙烯墊片上，隨后移動待貼片管使應(yīng)變片安裝系統(tǒng)伸入待貼片管內(nèi)，并且待貼片管伸入管夾15內(nèi)，調(diào)整待貼片管位置使應(yīng)變片對準(zhǔn)待貼片位置，然后用管夾15將待貼片管固定，轉(zhuǎn)動豎直滾珠絲杠17，使應(yīng)變片靠近待貼片位置，之后轉(zhuǎn)動水平滾珠絲杠11，推動傳遞桿13和水平運(yùn)動環(huán)19，通過水平滑塊20和連桿22將水平運(yùn)動轉(zhuǎn)換為豎直滑塊23的豎直運(yùn)動，推動安裝爪25向待貼片位置移動至應(yīng)變片與待貼片管內(nèi)壁接觸，繼續(xù)轉(zhuǎn)動水平滾珠絲杠11，使豎直滑塊23的壓力通過安裝爪25上部的聚四氟乙烯墊片均勻傳遞到應(yīng)變片，直至達(dá)到應(yīng)變片指壓粘貼壓力。保持壓力一定時間后，逆向轉(zhuǎn)動水平滾珠絲杠11，卸載，拆除管夾15，取出待貼片管，完成應(yīng)變片粘貼。重復(fù)上述操作步驟，進(jìn)行下一位置應(yīng)變片粘貼。
[0033]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，其特征在于:包括緊固支撐系統(tǒng)、機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)、待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)、應(yīng)變片安裝系統(tǒng)； 所述緊固支撐系統(tǒng)包括機(jī)械臂支撐底座(I)、中心軸緊固件(2)、支撐水平滾珠絲杠座緊固件(4)、豎直滾珠絲杠緊固件(5)，中心軸緊固件(2)、水平滾珠絲杠支撐座緊固件(4)、豎直滾珠絲杠緊固件(5)均安裝在機(jī)械臂支撐底座上(I)上； 所述機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)包括中心軸(14)、水平滾珠絲杠(10)、傳遞桿(13)，中心軸(14)水平設(shè)置，中心軸(14)尾端與中心軸緊固件(2)連接，在中心軸(14)四周沿環(huán)形均布若干傳遞桿(13)，傳遞桿(13)平行于中心軸(14)，傳遞桿(13)尾端連接水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(10)，水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(10)連接支撐水平滾珠絲杠座緊固件(4)，通過水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(10)帶動傳遞桿(13)水平運(yùn)動； 所述待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)包括管夾(15)、豎直滾珠絲杠(17)，管夾(15)套在傳遞桿(13)外側(cè)，管夾(15)連接豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(17)，豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(17)連接豎直滾珠絲杠緊固件(5)，通過豎直滾珠絲杠(17)帶動管夾(15)豎直運(yùn)動； 所述應(yīng)變片安裝系統(tǒng)包括水平運(yùn)動環(huán)(19)、連桿(22)、水平滑塊(20)、水平滑軌(21)、豎直滑塊(23)、豎直滑軌(24)、安裝爪(25)，水平運(yùn)動環(huán)(19)套在中心軸(14)前端上并與傳遞桿(13)前端連接，水平滑軌(21)尾端與中心軸(14)前端連接，水平滑軌(21)前端與豎直滑軌(24)下端連接，水平滑塊(20)安裝在水平滑軌(21)上并通過連桿(23)與水平運(yùn)動環(huán)(19)連接，豎直滑塊(23)安裝在豎直滑軌(24)上并通過連桿(23)與水平滑塊(20)連接，安裝爪(25)安裝在豎直滑塊(23)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，其特征在于:所述水平滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(10)包括外螺紋管、水平滾珠絲杠螺母、水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)(8)、水平滾珠絲杠支撐座(11)，中心軸(14)穿過外螺紋管內(nèi)孔，水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)(8)套在中心軸(14)上并與外螺紋管一端連接，外螺紋管另一端通過法蘭(12)與傳遞桿(13)連接，水平滾珠絲杠支撐座(11)與支撐水平滾珠絲杠座緊固件(4)連接，水平滾珠絲杠螺母安裝在水平滾珠絲杠支撐座(11)內(nèi)并與外螺紋管螺紋配合，水平滾珠絲杠螺母設(shè)置轉(zhuǎn)動手輪。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，其特征在于:所述機(jī)械臂運(yùn)動系統(tǒng)還包括導(dǎo)向軸(7)、導(dǎo)向軸承(9)，所述緊固支撐系統(tǒng)還包括導(dǎo)向軸緊固件(3)，導(dǎo)向軸緊固件(3)安裝在機(jī)械臂支撐底座上(I)上，導(dǎo)向軸(7)設(shè)置在中心軸(14) 一側(cè)并且平行于中心軸(14)，導(dǎo)向軸(7) —端連接導(dǎo)向軸緊固件(3)，導(dǎo)向軸承(9)套在導(dǎo)向軸(7)上并與水平滾珠絲杠導(dǎo)向環(huán)(8)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，其特征在于:所述管夾(15)包括兩個弧形夾板以及管夾底座(16)，弧形夾板之間通過螺栓連接并固定在管夾底座(16)上，所述豎直滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(17)包括螺桿和豎直滾珠絲杠螺母，螺桿豎直設(shè)置，螺桿下端連接豎直滾珠絲杠緊固件(5)，螺桿上端設(shè)置轉(zhuǎn)動手輪，豎直滾珠絲杠螺母與螺桿螺紋配合并與管夾底座(16)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，其特征在于:所述待貼片管運(yùn)動系統(tǒng)還包括管夾導(dǎo)向軸(18)，所述緊固支撐系統(tǒng)還包括管夾導(dǎo)向軸緊固件(6)，管夾導(dǎo)向軸(18)豎直設(shè)置，管夾導(dǎo)向軸(18)下端連接管夾導(dǎo)向軸緊固件(6)，管夾導(dǎo)向軸(18)上套有管夾導(dǎo)向滑塊，管夾導(dǎo)向滑塊與管夾底座(16)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械臂式管內(nèi)貼片裝置，其特征在于:所述安裝爪(25)上部設(shè)置聚四氟乙烯墊片。
【文檔編號】B23P19/04GK105855854SQ201610424500
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】王寶生, 柏東良, 楊維好, 張文
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)