引伸计远程驱动臂制造技术

本发明专利技术涉及一种引伸计，其中接触臂的驱动由单独的旋转杆执行，以避免或尽量减少向臂施加活动力。旋转杆包括卷轴，金属带缠绕在该卷轴上。旋转该杆，从而该卷轴在所需的方向上拉动金属带，金属带拉动具有内部凸轮槽的弹簧加载楔形件，推动接触臂分开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】引伸计远程驱动臂本申请根据美国法典第35编第119条(e)款要求2012年9月6日提交的序列号为61/697,624的美国临时申请的优先权，该临时申请全文以引用方式纳入本文。
技术介绍

本专利技术涉及一种引伸计，其中臂的驱动由单独的旋转杆来执行。现有技术引伸计是一种精确测量测试试样的伸长以更好地获知试样材料性能的仪器。常见的引伸计是接触式引伸计，其在测试时物理追踪试样上的两点。这些接触点的形式通常是从引伸计的主体伸出到达试样位置的臂。对于自动接触式引伸计，具有使接触臂连接到测试试样和从测试试样上分离的装置是很有必要的。现有产品是使用安装到两个移动臂的每一个上的致动器，通常是电动机。在测试中，测试架上的测力传感器测量施加到试样上的力。由于臂与试样接触，测力传感器的输出将不仅包括施加到试样上的力，还包括移动接触臂所需要的附加力。移动这些臂所需要的力被称为动态力。动态力还会使接触臂偏转，导致引伸计读数错误。由于这些原因，使动态力最小化对于负载输出精度和伸长精度都是至关重要的。使用外置杆来远程驱动臂的想法以前已经在引伸计中使用过，特别是已经应用于图1所示的Mess&Feinwerktechnik(MF)生产的MFL引伸计中。图1中的装置没有使用线性编码器来测量臂的位移。图1中采用的驱动方法是使用两个以凸轮运动运转的偏心安装轴，如图2所示。凸轮杆由图3所示的共同驱动器驱动同步移动直到高点旋转到与臂对的每个臂上的接头接触，使两个臂打开，如图4所示。另一种现有技术方法是使用具有灵敏应变仪的系统，其中灵敏应变仪连接到臂的端部。然后该装置让应变仪追踪试样的位移直到即将到达应变仪的非常有限的行程的末端，此时，该仪器使用致动器在试样伸长的方向上移动臂以提供弛缓以允许应变仪的更多行程。因此，这种体系结构避免了增加摩擦力。即使在测试中，臂的位置也由电动机驱动，而不是由试样本身驱动。专利技术概要本专利技术允许通过使用单独的旋转杆来将臂的驱动从臂上移开，以避免或尽量减少向臂施加的活动力。本专利技术克服了许多挑战并成功将该机构完全地装入仪器内部，产生了许多优点。许多典型的优点都是在装置内部实施旋转杆的结果，其是通过传递位于引伸计后部的杆的旋转运动来驱动位于仪器前面和外面的臂这一独特方法实现的。附图简要说明本专利技术的更多目的和优点从以下附图和相应描述中将更加明显，其中：图1-4是现有技术的图示。图5是本专利技术第一实施例的下臂上的旋转杆机构的立体图。图6是本专利技术第一实施例的臂驱动机构的立体图。图7是本专利技术第一实施例的臂驱动机构的俯视剖视图。图8是本专利技术第一实施例的机构的一部分的立体图。图9a和9b是本专利技术第一实施例的用于限制角位移的机构的侧面立体图和俯视图。图10a和10b是本专利技术第一实施例的用于在托架移动过程中消除杆接触的机构的侧视图。图11是本专利技术第一实施例的立体图。图12-14是本专利技术第一实施例的替代机构的附加视图。图15和16是保持旋转线轴的角度位置的机构的立体图。图17是本专利技术第二实施例的打开杆系统的立体图。图18a和18b分别是本专利技术第二实施例的旋转杆枢转点的顶部视图和底部视图。图19是本专利技术第二实施例中在闭合位置的臂的立体图。图20是本专利技术第二实施例中响应于杆的旋转而在张开位置的臂的立体图。图21是本专利技术第二实施例中滑动辊的立体图。图22-27是本专利技术其他实施例的其他立体图。具体实施方式现在参照具体的附图，其中相同的标号表示所有视图之中的相同元件，从图1中可以看到，示出了现有技术中引伸计1000的大体结构。引伸计1000包括沿垂直轨道1006互相垂直对齐的上臂组件1002和下臂组件1004。上臂组件1002包括两个水平相对的接触臂1008、1010，而下臂组件1004包括两个水平相对的接触臂1012、1014。水平相对的接触臂被枢转地铰接以夹紧试样的相应端(未示出)。通常地，之后上臂组件和下臂组件追踪试样上被接合点的移动，从而测量响应于向试样施加压力的夹具(未示出)的应变。试样上产生的响应该压力的应变被测得并标绘，以确定试样的特性。然而，图1中的装置没有使用线性编码器来测量臂的位移。图2-4示出了图1现有技术实施例的臂组件1002、1004和垂直轨道1006的细节。图5-7是本专利技术引伸计10的实施例的下臂机构12和相关旋转杆机构14的立体图。下臂机构12安装在架设于垂直轨道102上响应于滑轮机构104的托架100上。下臂机构12还包括第一下接触臂16和第二下接触臂18，其可通过可手动操作的接触力调整组件19推动在一起成夹紧结构。如图7所最佳示出的，第一和第二杠杆臂20、22分别具有第一和第二远端24、26，第一和第二远端24、26枢转地连接到第一和第二下接触臂16、18的中央内部部分。第一和第二下杠杆臂20、22还分别包括枢转地安装在交叉支撑件32上的第一和第二中央枢转点28、30。交叉支撑件32的第一和第二端33、35为第一和第二下接触臂16、18各自的近端37、39提供有弹力的柔性底座。第一和第二下杠杆臂20、22还包括第一和第二近端34、36，第一和第二近端34、36分别包括第一和第二凸台滚轴元件38、40。第一和第二凸台滚轴元件38、40被捕获或接合，以便在各自的在楔形件46内形成V型构型的第一和第二斜导槽42、44内移动。楔形件46通过安装在第一和第二下杠杆臂各自的第一和第二近端34、36之间的压缩弹簧48偏置，压缩弹簧48推动第一和第二近端34、36分开，从而在图7图示方向的向左的方向推动楔形件46。当压缩弹簧48将楔形件46推动到比图7所示位置更左边的位置时，则第一和第二滚轴元件38、40通过导槽42、44的倾斜结构彼此进一步分离，从而推动第一和第二杠杆臂20、22到一起，由此推动第一和第二下接触臂16、18到一起。楔形件46还连接到金属带50(其可以是薄的不锈钢垫片)，其由辊子52、54、56引导并卷绕在卷轴58周围，卷轴58安装在旋转杆60上。旋转杆60在引伸计内部经过臂组件。当杆60旋转时，它将金属带50卷绕在卷轴58周围，从而将楔形件46拉到图7中最右边的位置(抵抗压缩弹簧48的力)，从而使第一和第二滚轴元件38、40朝向彼此推进并使第一和第二下接触臂16、18枢转到张开位置。这个操作在没有对旋转杆60部分上实施直接的凸轮作用的情况下完成，而是通过金属带50的动作完成。当杆60顺时针旋转时，卷轴58卷起金属带50，并且金属带50通过辊子52、54、56装置依次走过引伸计10的主要结构周围直到它拉动楔形件46并引起上述运动。当电动旋转杆60逆时针旋转时，通过压缩弹簧48推动第一和第二近端34、36分开的方式，引伸计10以相反的方式运作并返回到其闭合位置。引伸计10设有单个旋转杆60，杆60上为下臂组件和上臂组件12、13中的每一个设有单独的卷轴58。以这种方式，下臂组件和上臂组件12、13的接触臂通常会协调一致地操作。图7还示出了本专利技术第一实施例如何防止在臂托架运动过程中与旋转杆60接触。在基于编码器的引伸计体系结构中，通过旋转杆驱动臂打开和闭合产生了一个实质性的障碍，原因在于杆60在打开和闭合后必须停止接触。这个要求是由于臂组件上的附加的摩擦力产生的，而该附加的摩擦力是由于杆60与臂所连接的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种引伸计，包括：第一臂组件和第二臂组件，每个所述臂组件包括第一和第二往复式接触臂；所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括凸轮元件，其中当所述凸轮元件在第一位置时，所述第一和第二接触臂被朝向彼此推动，并且其中当所述凸轮元件在第二位置时，所述第一和第二接触臂被远离彼此推动；以及驱动机构，所述驱动机构将所述凸轮元件从所述第一位置推动到所述第二位置，所述驱动机构与所述凸轮元件分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.06 US 61/697,6241.一种引伸计，包括：第一臂组件和第二臂组件，所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括第一往复式接触臂和第二往复式接触臂；所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括凸轮元件、第一杠杆臂以及第二杠杆臂，所述第一杠杆臂具有接合在所述凸轮元件内的第一近端以及与所述第一往复式接触臂接合的第一远端，所述第二杠杆臂具有接合在所述凸轮元件内的第二近端以及与所述第二往复式接触臂接合的第二远端，其中当所述凸轮元件在第一位置时，所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂被朝向彼此推动，并且其中当所述凸轮元件在第二位置时，所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂被远离彼此推动；以及驱动机构，所述驱动机构将所述凸轮元件从所述第一位置推动到所述第二位置，所述驱动机构与所述凸轮元件分离。2.根据权利要求1所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件中的每个组件还包括：在所述第一近端和所述第一远端之间的第一枢转点；以及在所述第二近端和所述第二远端之间的第二枢转点。3.根据权利要求2所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件中的每个组件还包括支撑件，所述第一和第二枢转点可枢转地安装在所述支撑件上，并且其中每个所述支撑件包括第一端和第二端，所述第一往复式接触臂的近端有弹性地柔性安装到所述第一端，所述第二往复式接触臂的近端有弹性地柔性安装到所述第二端。4.根据权利要求3所述的引伸计，其中所述凸轮元件是具有第一和第二斜凸轮槽的楔形件，其中所述第一杠杆臂的所述第一近端接合在所述第一斜凸轮槽内，所述第二杠杆臂的所述第二近端接合在所述第二斜凸轮槽内，并且其中所述第一和第二杠杆臂各自的所述第一和第二近端分别包括第一和第二凸台滚轴元件，所述第一和第二凸台滚轴元件被接合以便分别在所述第一和第二斜凸轮槽内移动。5.根据权利要求4所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括用来将所述凸轮元件朝所述第一位置偏压的弹簧。6.根据权利要求5所述的引伸计，其中所述驱动机构包括旋转卷轴的旋转元件，并且其中所述引伸计还包括带，所述带具有连接到所述凸轮元件的第一端和连接所述卷轴的第二端，由此当所述旋转元件旋转时，所述卷轴旋转，从而拉动所述带并将所述凸轮元件从所述第一位置推动到所述第二位置。7.根据权利要求6所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件架设在垂直轨道结构上，并且其中所述第一和第二臂组件的所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂在所述垂直轨道结构的第一侧，而所述旋转元件在所述垂直轨道结构的另一侧。8.根据权利要求7所述的引伸计，其中所述旋转元件是旋转杆，并且其中所述旋转杆连接到具有边缘的元件，所述具有边缘的元件响应于所述旋转杆的旋转而移动，并操纵开关以指示所述旋转杆的活动所需范围。9.根据权利要求8所述的引伸计，其中所述具有边缘的元件包括径向导向的边缘，并且其中所述开关是光学开关。10.根据权利要求9所述的引伸计，其中所述卷轴安装在卷轴轴承上，所述卷轴轴承包括具有至少一个凹处的凸轮表面，并且其中所述引伸计还包括用来接合所述至少一个凹处的弹簧加载机构，由此保持所述卷轴的角方向。11.根据权利要求1所述的引伸计，其中每个凸轮元件包括相对于彼此倾斜的第一和第二凸轮槽。12.根据权利要求11所述的引伸计，其中：所述第一杠杆臂的所述第一近端接合在所述第一凸轮槽内，并且所述第一杠杆臂具有在所述第一近端和所述第一远端之间的第一枢转点；以及所述第二杠杆臂的所述第二近端接合在所述第二凸轮槽内，并且所述第二杠杆臂具有在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：费尔南多·L·卡斯特罗，彼得·提赛欧姆利卡斯，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US