[发明专利]一种光电探测设备中锁紧式钢带的张紧力测量装置及方法

权利要求书

1.一种光电探测设备中锁紧式钢带张紧力测量装置，其特征在于，所述张紧力测量装置包括：测头、压力传感器、滑块、丝杠、电机和控制器；其中，

所述测头安装在压力传感器上，压力传感器安装在滑块上，压力传感器能够在滑块上滑动，以调节测头的测量位置；所述滑块安装在丝杠上，丝杠转动时带动滑块沿丝杠直线移动；所述丝杠与电机相连；所述压力传感器、电机均和控制器相连；控制器用于接收和处理压力传感器的输出信号以及将所述输出信号换算为钢带张紧力值，并用于控制和驱动电机停止或转动；

光电探测设备传动结构包括主动轮、从动轮、调节轮、调节槽、限位轴、锁扣和钢带；锁扣用于锁紧钢带；所述钢带缠绕于主动轮、从动轮和调节轮上；调节轮能够通过限位轴在调节槽内运动；

所述锁紧式钢带的张紧力测量装置，与所述调节轮相连，测头顶紧调节轮，顶紧触点切线与调节轮与钢带接触中心点切线平行；

钢带的张紧力F_z与压力传感器测量到的压力值F_n满足如下关系：

式(1)中，a₁为主动轮与调节轮之间的水平距离；b₁为主动轮与调节轮之间的垂直距离；a₂为从动轮与调节轮之间的水平距离；b₂为从动轮与调节轮之间的垂直距离；r₁为主动轮的半径；r₃为从动轮的半径；r₇为调节轮的半径；s为滑块的移动距离。

2.根据权利要求1所述的光电探测设备中锁紧式钢带张紧力测量装置，其特征在于，所述控制器具有显示屏，用于显示钢带张紧力值或传感器测量的压力值。

3.根据权利要求1所述的光电探测设备中锁紧式钢带张紧力测量装置，其特征在于，所述测头顶部为圆球状，底部为平面，底部安装在压力传感器上。

4.一种光电探测设备中锁紧式钢带张紧力测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：

当钢带安装过程中进行张紧力测量时：

(1)通过锁扣将钢带锁紧，并缠绕在主动轮、从动轮和调节轮上；

(2)调整限位轴的位置，使钢带初步拉紧；

(3)将张紧力测量装置的测头顶在调节轮边缘，测头与调节轮的触点切线与调节轮与钢带的接触中心点切线平行；

(4)控制器启动电机带动测头向上顶紧调节轮，调节轮沿调节槽运动；

(5)控制器实时采集、处理压力传感器和电机的输出信号，并在显示屏上显示实时压力值或钢带的实时张紧力值；

钢带的张紧力F_z与压力传感器测量到的压力值F_n满足如下关系：

式(1)中，a₁为主动轮与调节轮之间的水平距离；b₁为主动轮与调节轮之间的垂直距离；a₂为从动轮与调节轮之间的水平距离；b₂为从动轮与调节轮之间的垂直距离；r₁为主动轮的半径；r₃为从动轮的半径；r₇为调节轮的半径；s为滑块的移动距离；

(6)当测量得到的压力值或张紧力值与预定压力值或张紧力值相同时，控制器使停电机，固定调节轮要调节槽中的位置，完成钢带张紧力的测量和安装；

当钢带传动过程中进行张紧力测量时：

(7)控制器实时采集、处理压力传感器和电机的输出信号，并在显示屏上显示实时压力值或钢带的实时张紧力值；

(8)当测量得到的张紧力值与预定张紧力值相同/压力值与预定压力值相同时，控制器使停电机；当测量得到的张紧力值小于预定张紧力值/压力值小于预定压力值时，控制器控制电机正向转动，提高测头与调节轮的顶紧程度，直到压力传感器测量得到的张紧力值等于预定张紧力值；当测量得到的张紧力值大于预定张紧力值/压力值大于预定压力值时，控制器控制电机反向转动，降低测头与调节轮的顶紧程度，直到压力传感器测量得到的张紧力值等于预定张紧力值/压力值等于预定压力值。

5.根据权利要求4所述的光电探测设备中锁紧式钢带张紧力测量方法，其特征在于，通过控制器的显示屏显示压力值或张紧力值。

6.根据权利要求4所述的光电探测设备中锁紧式钢带张紧力测量方法，其特征在于，所述预定张紧力值或预定压力值预先输入控制器中或在控制器中进行设定。