[发明专利]基于光电开关的豆荚杆展开过程停止机构及其控制方法

说明书

本发明公开一种基于光电开关的豆荚杆展开过程停止机构，所述豆荚杆在展开装置的驱动下伸出展开，在所述豆荚杆展开延伸方向的末端开设有精定位通孔，所述基于光电开关的豆荚杆展开过程停止机构包括：光电开关，其具有信号发射端和信号接收端，所述豆荚杆的伸出部分位于所述信号发射端和信号接收端之间；控制板，其连接所述光电开关和展开装置，在所述信号发射端发出的光信号通过所述精定位通孔被所述信号接收端接收检测到时，所述光电开关向控制板发送开关信号，控制所述豆荚杆停止伸出展开。本发明能够控制展开装置及时停止工作，从而有效地避免了豆荚杆可能会反方向收入等不利情形的发生。

技术领域

本发明属于豆荚杆展开过程的停止机构技术领域，具体涉及一种基于光电开关的豆荚杆展开过程停止机构及其控制方法。

背景技术

豆荚杆是由两片“Ω”型薄壳结构(即豆荚片)通过胶接等特殊工艺成型的可收拢薄壁管状杆结构，它通常采用环氧树脂碳纤维复合材料制作而成，例如碳纤维T300等。豆荚杆结构一个最大的特点是可以依靠收拢时储存的弹性能展开，并且收纳比高，能够压扁卷曲后存放在很小的空间内，此外它还具有超轻质量、较高弯曲刚度和较高扭转刚度等优良特性，在航天领域倍受青睐，其为航天器大尺寸可展开支撑结构的应用提供了新的重要技术手段。

在展开过程中，如何判断和确定豆荚杆结构是否已经展开到位是展开装置设计中必须解决的一个技术问题，因而需要设计一种合适的停止机构，用于实时监控和反馈豆荚杆的展开情况，一旦豆荚杆完全展开到位，就应立即控制展开装置停止工作，避免豆荚杆反方向收入等不利情形发生。

申请号为201611107560.2的专利文献公开了一种变刚度可展机构及其测控方法，其通过激光测距仪来测量自身到处于豆荚杆起始端的板状连接件的距离，用于实时监测豆荚杆展开长度，该方法要求被测板状连接件平面必须与激光光束方向垂直，因而必须在豆荚杆展出起始端固定安装有垂直于豆荚杆横截面的、且具有较好反射能力的板状物体，具有光束容易遮挡、安装不便、测量精度不高等缺点。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于光电开关的豆荚杆展开过程停止机构，旨在解决现有的豆荚杆展开装置不能准确及时地判断豆荚杆是否开展到位的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种基于光电开关的豆荚杆展开过程停止机构，所述豆荚杆在展开装置的驱动下伸出展开，在所述豆荚杆上开设精定位通孔，所述精定位通孔靠近所述豆荚杆的于其延伸方向的末端，所述基于光电开关的豆荚杆展开过程停止机构具有：

光电开关，其具有信号发射端和信号接收端，所述豆荚杆的伸出部分位于所述信号发射端和信号接收端之间；

控制板，其连接所述光电开关和展开装置，在所述信号发射端发出的光信号通过所述精定位通孔被所述信号接收端接收到时，控制所述展开装置停止伸出展开。

当豆荚杆工作时，展开装置使豆荚杆从其始端开始向外展开，若豆荚杆展开到目标展开长度后，展开装置不及时停止，由于豆荚杆的末端固定于展开装置上，豆荚杆会因为拉伸惯性的原因出现反方向收入的问题，因此，在豆荚杆的末端附近开设一精定位通孔，并在展开装置的一侧设置一光电开光，使光电开关的信号发射端和信号接收端分别设于豆荚杆的上下两侧，当展开装置驱动时，豆荚杆经由所述信号发射端和信号接收端之间的通道向外展开，且当豆荚杆展开至目标展开长度时，由信号发射端发出的光信号刚好能够通过精定位通孔被信号接收端接收，从而向所述控制板发送信号，使控制板控制展开装置停止展开，由此使得，对豆荚杆是否展开到位能做出准确判断，并能及时地控制展开机构驱动停止。

优选地，所述光电开关为常闭式的U型红外线光电开关。

优选地，所述豆荚杆上还开有初定位通孔，所述初定位通孔位于所述精定位通孔的背离所述豆荚杆末端的一侧，在所述光信号先通过所述初定位通孔时，所述控制板控制所述展开装置的展开速度减小。