本发明专利技术涉及材料形状记忆性能测试技术领域，具体提供一种形状记忆铰链的回复力测量装置及方法。装置包括：基座、限位柱安装基座、形状记忆铰链夹持机构、短直线导轨、短直线导轨安装基座、导轨滑块、受压板、力传感器、力传感器驱动机构、直线位置传感装置；所述短直线导轨固定在短直线导轨安装基座上，导轨滑块安装在短直线导轨上，用于带动形状记忆铰链夹持机构在短直线导轨上往复运动；所述形状记忆铰链夹持机构用于紧固形状记忆铰链；所述力传感器驱动机构用于驱动力传感器做直线运动；所述直线位置传感装置用于记录电机的偏转。测量时利用位置传感装置和力传感器，实现对形状记忆铰链不同展开位置的回复力测量，从而对其过程精确描述。确描述。确描述。
【技术实现步骤摘要】
形状记忆铰链的回复力测量装置及方法
[0001]本专利技术涉及材料形状记忆性能测试
，尤其涉及一种形状记忆铰链的回复力测量装置及方法。
技术介绍
[0002]形状记忆材料包含形状记忆合金、形状记忆聚合物、形状记忆复合材料等多种材料，在外界电、热、磁、光等刺激下，通过材料本身的相变，实现结构的变形。形状记忆材料具有结构大范围变形的功能，因此能通过结构变形实现形状和功能的变化，在航天、机械、医疗等领域应用愈发广泛。
[0003]形状记忆铰链是形状记忆材料的一种常用形式，通过热激励，实现结构形状由折叠的“U”形到展开的“一”形的变化。目前来说，形状记忆铰链可以用于航天中真空失重环境下的铰链展开，代替爆炸螺栓等高冲击解锁部件，实现较为柔和的展开动作。形状记忆铰链目前多用于展开精度需求不高的展开动作，如太阳能帆板展开等动作，展开位置和速度的技术要求相对较低。对形状记忆铰链开展高精度展开应用，需要对其展开过程的回复力开展测量，保证展开过程中的系统动力学响应。目前大多数的回复力测量多集中于采用万能试验机，开展初始位置的回复力测量，测量的数据少，且缺少展开过程数据。
[0004]现有技术中没有专门面向形状记忆铰链的专用测试装备，且常用形状记忆铰链多用于展开功能性使用，高精度的使用较少。
技术实现思路
[0005]本专利技术为解决上述问题，提供一种形状记忆铰链的回复力测量装置及方法。
[0006]本专利技术第一目的在于提供一种形状记忆铰链的回复力测量装置，包括：基座、限位柱安装基座、形状记忆铰链夹持机构、短直线导轨、短直线导轨安装基座、导轨滑块、受压板、力传感器、力传感器驱动机构、直线位置传感装置；所述基座安装在固定台面上，所述限位柱安装基座、短直线导轨安装基座分别固定在基座上；
[0007]所述短直线导轨固定在短直线导轨安装基座上，导轨滑块安装在短直线导轨上，用于带动形状记忆铰链夹持机构在短直线导轨上往复运动；所述形状记忆铰链夹持机构包括两组，分别固定在限位柱安装基座和导轨滑块上；所述形状记忆铰链夹持机构用于紧固形状记忆铰链；所述受压板安装在导轨滑块上靠近力传感器的一侧，用于接触力传感器；
[0008]所述力传感器驱动机构包括力传感器支架、丝杠、丝杠支架、长直线导轨、联轴器、电机、电机支架，所述长直线导轨、电机支架、丝杠支架分别固定在基座上；所述力传感器支架为中空结构，所述力传感器固定在力传感器支架上，力传感器支架下部活动连接在长直线导轨上；所述丝杠位于长直线导轨上方，穿过力传感器支架，一端的端部与丝杠支架活动连接，另一端的端部通过联轴器与电机连接；所述电机用于驱动丝杠旋转，使丝杠的旋转运动转化为力传感器沿长直线导轨的直线运动；所述电机安装在电机支架上，所述直线位置传感装置连接电机，用于记录电机的偏转。
[0009]优选的，短直线导轨为两组，分别固定在两组短直线导轨安装基座上，短直线导轨安装基座安装于所述长直线导轨两侧，并与长直线导轨平行。
[0010]优选的，形状记忆铰链夹持机构包括限位柱、铰链连接组件；一组形状记忆铰链夹持机构的限位柱固定在限位柱安装基座上，另一组形状记忆铰链夹持机构的限位柱固定在导轨滑块上；铰链连接组件套接在限位柱上，限位柱上端用螺栓将铰链连接组件锁紧；铰链连接组件上设有螺孔，用于安装螺栓并紧固形状记忆铰链。
[0011]优选的，直线位置传感装置采用编码器，用于记录电机的偏转，通过电机偏转和丝杠的螺距计算直线位置。
[0012]优选的，电机为伺服电机、步进电机或直流电机。
[0013]优选的，装置还包括挡块，所述挡块固定安装在短直线导轨安装基座上，用于防止导轨滑块滑出短直线导轨。
[0014]优选的，丝杠为滚珠丝杠或梯形丝杠。
[0015]本专利技术第二目的在于提供一种形状记忆铰链的回复力测量方法，采用所述的一种形状记忆铰链的回复力测量装置，包括如下步骤：
[0016]S1、将形状记忆铰链固定，使其为折叠状态；电机驱动力传感器运动至接触受压板并开始出现数值的位置，此时将直线位置传感装置数值清零，电机停止工作；
[0017]S2、对形状记忆铰链施加外界刺激，力传感器开始读取数值，直到数值稳定；
[0018]S3、电机反向转动，使力传感器运动至一定位置，利用直线位置传感装置标定位置信息，力传感器再次读取数值；待力传感器数值读取稳定后，记录当前位置和数据，计算出形状记忆铰链的回复力。
[0019]优选的，外界刺激为加热。
[0020]本专利技术有益效果：
[0021]利用直线位置传感装置和力传感器，实现对形状记忆铰链不同展开位置的回复力测量；通过实现各位置的回复力测量，建立形状记忆铰链的完善模型，实现对其应用过程的精确描述，实现对展开位置和速度要求高的高精度应用。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例提供的形状记忆铰链的回复力测量装置的整体结构示意图。
[0023]图2是本专利技术实施例提供的形状记忆铰链的回复力测量装置的平面示意图。
[0024]附图标记：
[0025]1、基座；2、限位柱安装基座；3、限位柱；4、短直线导轨；5、短直线导轨安装基座；6、导轨滑块；7、受压板；8、滚珠丝杠；9、长直线导轨；10、力传感器；11、力传感器支架；12、联轴器；13、电机支架；14、电机；15、挡块；16、形状记忆铰链；301、铰链连接组件。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0027]本专利技术提供一种形状记忆铰链的回复力测量装置，包括：基座、限位柱安装基座、
形状记忆铰链夹持机构、短直线导轨、短直线导轨安装基座、导轨滑块、受压板、力传感器、力传感器驱动机构、直线位置传感装置；
[0028]所述基座安装在固定台面上，所述限位柱安装基座、短直线导轨安装基座分别固定在基座上；
[0029]所述短直线导轨固定在短直线导轨安装基座上，导轨滑块安装在短直线导轨上，用于带动形状记忆铰链夹持机构在短直线导轨上往复运动；
[0030]所述形状记忆铰链夹持机构包括两组，分别固定在限位柱安装基座和导轨滑块上；所述形状记忆铰链夹持机构用于紧固形状记忆铰链；
[0031]所述受压板安装在导轨滑块上靠近力传感器的一侧，用于接触力传感器；
[0032]所述力传感器驱动机构包括力传感器支架、丝杠、丝杠支架、长直线导轨、联轴器、电机、电机支架，所述长直线导轨、电机支架、丝杠支架分别固定在基座上；
[0033]所述力传感器支架为中空结构，所述力传感器固定在力传感器支架上，力传感器支架下部活动连接在长直线导轨上；
[0034]所述丝杠位于长直线导轨上方，穿过力传感器支架，一端的端部与丝杠支架活动连接，另一端的端部通过联轴器与电机连接；所述电机用于驱动丝杠本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种形状记忆铰链的回复力测量装置，其特征在于，包括：基座、限位柱安装基座、形状记忆铰链夹持机构、短直线导轨、短直线导轨安装基座、导轨滑块、受压板、力传感器、力传感器驱动机构、直线位置传感装置；所述基座安装在固定台面上，所述限位柱安装基座、短直线导轨安装基座分别固定在基座上；所述短直线导轨固定在短直线导轨安装基座上，导轨滑块安装在短直线导轨上，用于带动形状记忆铰链夹持机构在短直线导轨上往复运动；所述形状记忆铰链夹持机构包括两组，分别固定在限位柱安装基座和导轨滑块上；所述形状记忆铰链夹持机构用于紧固形状记忆铰链；所述受压板安装在导轨滑块上靠近力传感器的一侧，用于接触力传感器；所述力传感器驱动机构包括力传感器支架、丝杠、丝杠支架、长直线导轨、联轴器、电机、电机支架，所述长直线导轨、电机支架、丝杠支架分别固定在基座上；所述力传感器支架为中空结构，所述力传感器固定在力传感器支架上，力传感器支架下部活动连接在长直线导轨上；所述丝杠位于长直线导轨上方，穿过力传感器支架，一端的端部与丝杠支架活动连接，另一端的端部通过联轴器与电机连接；所述电机用于驱动丝杠旋转，使丝杠的旋转运动转化为力传感器沿长直线导轨的直线运动；所述电机安装在电机支架上，所述直线位置传感装置连接电机，用于记录电机的偏转。2.根据权利要求1所述的一种形状记忆铰链的回复力测量装置，其特征在于：所述短直线导轨为两组，分别固定在两组短直线导轨安装基座上，短直线导轨安装基座安装于所述长直线导轨两侧，并与长直线导轨平行。3.根据权利要求2所述的一种形状记忆铰链的回复力测量装置，其特征在于：所述形状记忆铰链夹持机构包括限位柱、铰链连接组件...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡也，王帅会，高雁，杜一民，许博谦，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。