一种对接锁驱动组合专用扭矩测量系统及原位校准方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113654697A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110890850.3(22)申请日2021.08.04(71)申请人上海航天设备制造总厂有限公司地址200245上海市闵行区华宁路100号(72)发明人王东超张瀚文祁峰刘海英张毅(74)专利代理机构上海航天局专利中心31107代理人余岢(51)Int.Cl.G01L3/26(2006.01)G01L3/24(2006.01)G01L3/04(2006.01)G01L25/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种对接锁驱动组合专用扭矩测量系统及原位校准方法(57)摘要本发明公开了一种对接锁驱动组合专用扭矩测量系统及原位校准方法，装置：包括上位机、扭矩精确加载模块、扭矩过载保护模块、扭矩测量模块、转矩转速传感器原位校准模块、扭矩传动模块、高低温环境控制器、支撑架以及实验平台。在校准中，利用标准传感器对于转矩转速传感器进行校准。在扭矩测量中，在各点温度下，记录下转矩转速传感器的测量值，比较扭矩设定值与转矩转速传感器的测量值，便可得到测量点下对接锁驱动组合扭矩输出，完成对接锁驱动组合的测试。本发明能够在无需拆卸转矩转速传感器的情况下对其校准，而且能够在‑70℃～100℃高低温情况下对解锁驱动组合输出扭矩特性进行测量。CN113654697ACN113654697A权利要求书1/2页1.一种对接锁驱动组合专用扭矩测量系统，其特征在于，包括：上位机、扭矩精确加载模块、扭矩过载保护模块、扭矩测量模块、转矩转速传感器原位校准模块、扭矩传动模块、高低温环境控制器、支撑架与实验平台；所述上位机用于对接锁驱动组合专用扭矩测量装置的精密控制、扭矩测量和校准数据的记录与处理以及操作人员和操作过程信息的显示与记录；所述扭矩精确加载模块包括：电动制动器和PID控制器；所述电动制动器通过对传动轴施加制动力矩为对接锁驱动组合专用扭矩测量装置提供负载，所述PID控制器通过实时比较系统输出扭矩设定值与转矩转速传感器的测量值来调整电动制动器的制动力矩大小，从而实现扭矩精确加载的目的；所述扭矩过载保护模块包括：电动制动器和限位开关；当对接锁驱动组合输出的扭矩超过设定扭矩值时，所述电动制动器会撤去对扭矩传动轴施加的制动力矩，使对接锁驱动组合专用扭矩测量装置失去负载，同时所述限位开关会给上位机发送一个电流信号使其控制对接锁驱动组合停止加载，以实现对接锁驱动组合专用扭矩测量装置扭矩过载保护的目的；所述扭矩测量模块采用卓扬的转矩转速传感器，实现对接锁驱动组合专用扭矩测量装置的扭矩测量；所述转矩转速传感器原位校准模块采用日本尤尼帕斯的标准扭矩传感器，在对接锁驱动组合专用扭矩测量装置轴系中加装尤尼帕斯标准扭矩传感器，实现在无需拆卸测量用转矩转速传感器的情况下，实现转矩转速传感器现场校准的目的；所述扭矩传动模块包括：挠性联轴器和刚性传动轴；所述挠性联轴器用于连接传动轴与测量用转矩转速传感器以及传动轴与标准扭矩传感器；所述刚性传动轴采用热传导系数较小同时其弹性模量随温度变化较小的材料，用于轴系中扭矩的传递；所述高低温环境控制器包括：箱体结构、空气调节系统、制热制冷系统以及测控系统；所述箱体结构包括：外围箱板、密封门和保温材料；所述空气调节系统通过对箱体内部充入氮气来保证箱体内环境湿度与气压恒定；所述制热制冷系统采用镍铬合金不锈钢翅片管加热和压缩机制冷来实现调节箱体内部室温；所述测控系统通过比较设定温度与箱内室温的差值来控制制热制冷系统进行加热或冷却；所述支撑架与实验平台包括：T型槽工作平台、支架和微位移调整平台；所述T型槽工作平台用于安装支架以及高低温环境控制器；所述支架采用热膨胀系数较小的材料构成，用于支撑对接锁驱动组合；所述微位移调整平台用于支撑扭矩传感器和电动制动器。2.如权利要求1所述的一种对接锁驱动组合专用扭矩测量系统，其特征在于，所述微位移调整平台，方便对接锁驱动组合专用扭矩测量装置在装配时，调节扭矩传感器和电动制动器的位置，使得整套装置轴系的同轴度满足精度要求。3.对接锁驱动组合扭矩输出测量方法，采用如权利要求1所述的一种对接锁驱动组合专用扭矩测量系统，其特征在于，首先使对接锁驱动组合、转矩转速传感器、上位机和各个模块的电缆良好接通，且保证电源线良好的接地，调试测控系统使其正常工作；采用精密机械臂测量轴系间的同轴度，通过调整扭矩传感器和电动制动器下方的微位移调整平台，使轴系的同轴度满足装配要求；设定初始扭矩输出值后，由对接锁驱动对装置进行加载，PID控制器通过比较扭矩设定2CN113654697A权利要求书2/2页值和转矩转速传感器测量值的差值，调整电动制动器输出的制动力矩大小，完