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原文传递一种跌落实验系统及实验方法

专利名称：	一种跌落实验系统及实验方法
摘要：	本发明公开了一种跌落实验系统及实验方法，通过试验件装夹和释放单元实现试验件的自动抓取，避免以往跌落实验设备使用吊带、绳索等提升过程中实验产品产生旋转从而影响产品跌落姿态，保证了跌落实验的精度和可靠性；试验件装夹和释放单元在释放时采用高速张开，有效解决跌落实验中释放与自由跌落的干涉问题，实现了实验产品跌落姿态的无偏转及纯粹的自由跌落；通过Rx、Ry、Rz三向的角度调整，实现试验件在任意姿态的自由跌落，可以保证实验产品与撞击靶板的均匀接触，增强了跌落实验的可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	中国工程物理研究院总体工程研究所
发明人：	谢若泽;张全伟;尹标;徐伟芳;陈军红;张方举;郭玲梅;胡文军
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-22T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-21T00:00:00+0800
申请号：	CN202311061035.1
公开号：	CN117091973A
代理机构：	北京天奇智新知识产权代理有限公司
代理人：	许驰
分类号：	G01N3/30;G01N3/02;G01N3/04;G01M7/08;G;G01;G01N;G01M;G01N3;G01M7;G01N3/30;G01N3/02;G01N3/04;G01M7/08
申请人地址：	621908 四川省绵阳市绵山路64号
主权项：	1.一种跌落实验系统，其特征在于，包括：架体；线性导轨；线性导轨安装在架体上；用于试验件姿态变换的姿态变换单元；用于装夹和释放试验件的试验件装夹和释放单元；试验件装夹和释放单元安装在姿态变换单元上；用于沿着线性导轨移动姿态变换单元的升降单元；升降单元安装在线性导轨上，姿态变换单元安装在升降单元上；用于测量试验件高度的高度自动测量系统；高度自动测量系统安装在试验件装夹和释放单元的下方；主控制柜；主控制柜分别与姿态变换单元、试验件装夹和释放单元、升降单元、高度自动测量系统电性连接；用于试验件的跌落过程摄像记录的高速摄像机；数据分析及采集系统；高速摄像机的信号输出端与数据分析及采集系统的信号输入端连接。 2.根据权利要求1所述的一种跌落实验系统，其特征在于：跌落实验系统还包括用于试验件的跌落过程补光的光源。 3.根据权利要求1所述的一种跌落实验系统，其特征在于：跌落实验系统还包括伸缩定位平台，伸缩定位平台安装在升降单元的下方，并用于将试验件放置至试验件装夹和释放单元的夹持工位上。 4.根据权利要求1所述的一种跌落实验系统，其特征在于：姿态变换单元包括： Rx轴转动结构； Ry轴转动结构； Rz轴转动结构； Rz轴转动结构的转动端与试验件装夹和释放单元连接，Rx轴转动结构的转动端与Rz轴转动结构的固定端连接，Ry轴转动结构的转动端与Rx轴转动结构的固定端连接，Ry轴转动结构的固定端固定安装在线性导轨上。 5.根据权利要求4所述的一种跌落实验系统，其特征在于：姿态变换单元还包括机架结构、连接板，机架结构包括固定部和转动部，转动部形成为U型结构，转动部朝向固定部的一侧封闭，其余三侧开口设置，Ry轴转动结构的固定端安装在固定部上，Ry轴转动结构的转动端与转动部的底部连接；Rx轴转动结构的固定端安装在转动部的一侧壁上，Rx轴转动结构的转动端与连接板的一侧连接，连接板置于转动部内，Rz轴转动结构的固定端安装在连接板的顶部，Rz轴转动结构的转动端与试验件装夹和释放单元的上端连接。 6.根据权利要求5所述的一种跌落实验系统，其特征在于，试验件装夹和释放单元包括夹具架体、两个夹爪、夹具驱动构件、两组连杆构件，夹具驱动构件安装在夹具架体上端并用于驱动两组连杆构件的第二端上下移动，两个夹爪分别与两组连杆构件的第一端连接，两组连杆构件的第二端与夹具驱动构件的作用端连接，两个夹爪分别与两组连杆构件的两个连接处可转动的设置在夹具架体下端两侧。 7.根据权利要求6所述的一种跌落实验系统，其特征在于，夹具驱动构件为气缸，气缸的缸体安装在夹具架体上端，气缸的活塞杆与两组连杆构件的第二端连接。 8.根据权利要求6所述的一种跌落实验系统，其特征在于，夹具架体形成为U型结构。 9.根据权利要求1所述的一种跌落实验系统，其特征在于，跌落实验系统还包括移动底座，移动底座底部设置有万向轮，架体和伸缩定位平台均安装在移动底座上。 10.一种跌落实验方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、试验件运送至实验场地并放置在伸缩定位平台上，伸缩定位平台伸出将试验件移动至试样平台上； S2、通过试验件装夹和释放单元将试验件夹持固定，提升一定高度，通过姿态变换单元调整跌落姿态，伸缩定位平台缩回； S3、调整完成后通过升降单元沿线性导轨提升到设定高度，通过高度自动测量系统确定高度； S4、高度确定完成，测试系统准备完毕后，试验件装夹和释放单元释放试验件，试验件自由下落撞击靶体完成加载； S5、通过光源补光，高速摄像机拍摄到全场图像，数据分析及采集系统完成数据处理，得到实验结果。
所属类别：	发明专利