一种应变片辅助贴片装置

文档序号:1949735 发布日期:2021-12-10 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种应变片辅助贴片装置 (Supplementary paster device of foil gage ) 是由 周利 董文博 丁仕风 董婧 赵晓杰 蔡金延 刘鹏 李费旭 于 2021-09-16 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种应变片辅助贴片装置,包括应变片、线束、外壳体、推顶机构以及胶水释放机构。在外壳体内设有安装腔。应变片内置于安装腔中。推顶机构包括有压片板。压片板用来向着应变片施加一推顶力直至与应力预测试侧壁相贴触,其设于安装腔中。胶水释放机构包括有胶水瓶以及承载体。胶水瓶由瓶体和溢胶嘴构成。承载体亦内置于安装腔中,用来承托瓶体。溢胶嘴的朝向正对应于应变片。当承载体受到挤压力作用时发生弹性形变,容纳腔体积减小,而灌装于瓶体中的胶水经由溢胶嘴而被导流至应变片的粘贴面上。这样一来,不但大大地简化了贴片工艺步骤,降低了应变片贴片操作的困难度,而且还确保了贴片后的应变片具有良好的表面平整度。(The invention relates to a strain gauge auxiliary paster device which comprises a strain gauge, a wire harness, a shell, a pushing mechanism and a glue releasing mechanism. An installation cavity is arranged in the outer shell. The strain gauge is arranged in the mounting cavity. The ejection mechanism comprises a pressure plate. The pressing plate is used for applying a pushing force to the strain gauge until the strain gauge is attached to the stress pretest side wall and is arranged in the installation cavity. The glue releasing mechanism comprises a glue bottle and a bearing body. The glue bottle consists of a bottle body and a glue overflow nozzle. The bearing body is also arranged in the mounting cavity for bearing the bottle body. The orientation of the glue overflow mouth is just corresponding to the strain gauge. When the supporting body is under the action of extrusion force, the supporting body is elastically deformed, the volume of the accommodating cavity is reduced, and the glue filled in the bottle body is guided to the pasting surface of the strain gauge through the glue overflowing nozzle. Therefore, the process steps of the surface mounting process are greatly simplified, the difficulty of the surface mounting operation of the strain gauge is reduced, and the good surface flatness of the surface mounted strain gauge is ensured.)

一种应变片辅助贴片装置

技术领域

本发明涉及船舶健康监测技术领域,尤其是一种应变片辅助贴片装置。

背景技术

应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件,使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上,构件受力后由于测点发生应变,敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化,再由专用仪器测得其电阻变化大小,并转换为测点的应变值,其在船舶应力监测中被广泛地应用。

目前,在船体结构上布置应变片通常需要人工钻入狭小船体结构内手工布置,大体步骤为:首先打磨、且清洗船体应力预测试区域,然后涂胶水于测点表面,再将应变片贴在测点处,并用刮板将应变片表面刮平,最后再固定引线,并对应变片进行密封防潮处理。人工粘贴所需步骤复杂,操作总耗时较长,且最终黏贴质量受人工经验以及情绪影响,进而导致不能对船体的总体受力状态做到精准、有效监控。因而,亟待技术人员解决上述问题。

发明内容

故,本发明课题组鉴于上述现有的问题以及缺陷,乃搜集相关资料,经由多方的评估及考量,并经过课题组人员不断实验以及修改,最终导致该应变片辅助贴片装置的出现。

为了解决上述技术问题,本发明涉及了一种应变片辅助贴片装置,其包括应变片、线束、外壳体、推顶机构以及胶水释放机构。在外壳体内设有一安装腔。应变片呈展平态,且内置于安装腔中。线束与应变片电连接,且穿出外壳体的侧壁。推顶机构包括有压片板。压片板用来向着应变片施加一推顶力直至与应力预测试侧壁相贴触,其设于安装腔中。胶水释放机构包括有胶水瓶以及承载体。胶水瓶由瓶体和溢胶嘴构成。承载体亦内置于安装腔中,且其开设有一用来置入瓶体的容纳腔。正对应于应变片,在容纳腔的侧壁上开设有供溢胶嘴穿过的避让孔。当承载体受到挤压力作用时发生弹性形变,容纳腔体积减小,而灌装于瓶体中的胶水经由溢胶嘴而被导流至应变片的粘贴面上。

作为本发明技术方案的进一步改进,推顶机构包括有第一推顶施力柱。第一推顶施力柱用来向着压片板施加压靠力,且横穿过外壳体的顶壁。胶水释放机构包括有第二推顶施力柱。第二推顶施力柱用来向着承载体施加压靠力,且亦横穿过外壳体的顶壁。

作为本发明技术方案的更进一步改进,第一推顶施力柱、第二推顶施力柱分别一一对应地与压片板、承载体固定为一体。

作为上述技术方案的另一种改型设计,应变片辅助贴片装置还包括有力自发生机构。力自发生机构用来同时向着承载体和压片板施加压靠力,其被组装于外壳体的内腔中。力自发生机构包括有安装座、销轴、L形摆动件以及传力件。传力件呈“凵”形,其依序由与承载体相对位的第一压触臂、平置连接过渡臂以及与压片板相对位的第二压触臂构成。安装座内置于安装腔中,且固定于外壳体的顶壁上。L形摆动件受到外力作用时可发生自适应性摆动,其依序由得力段、铰接段以及传力段连接而成。铰接段借由销轴铰接于安装座上,而传力段可施于压靠力至平置连接过渡臂上。未受力状态,得力段露出于安装腔设定长度。L形摆动件受到外力作用发生摆动时,传力件因受到压靠力作用而执行直线位移运动,承载体因受到第一压触臂挤压力作用而发生弹性形变以将胶水经由溢胶嘴排出,与此同步,压片板因受到第二压触臂挤压力作用而执行直线位移运动直至应变片完全与应力预测试侧壁相贴触。

作为本发明技术方案的进一步改进,第一压触臂、平置连接过渡臂、第二压触臂分别一一对应地与承载体、传力段、压片板固定为一体。

作为本发明技术方案的进一步改进,压片板整体呈弧形,且其上成型出有用来卡紧应变片的限位卡槽。

作为本发明技术方案的进一步改进,应变片辅助贴片装置还包括有电连接器插头。电连接器插头与线束进行电连接,且插配于外壳体的侧壁上。

作为本发明技术方案的进一步改进,应变片辅助贴片装置还包括有位置锁定机构。位置锁定机构用来确保外壳体始终贴触于应力预测试侧壁上,且由多件均布于安装腔中的磁性吸附组件构成。

作为本发明技术方案的更进一步改进,磁性吸附组件包括有嵌套、磁铁。嵌套用来嵌入磁铁,其固定于安装腔的周侧壁上。

作为本发明技术方案的更进一步改进,嵌套与外壳体的底壁相齐平或内缩设定距离。当外壳体完全与应力预测试侧壁相贴触时,安装腔保持于密封状态。

作为本发明技术方案的进一步改进,应变片辅助贴片装置还包括有定位机构。定位机构用来确保外壳体精准地贴触于应力预测试侧壁上,且由多件围绕外壳体的周缘进行均布、且固定的定位块构成。在定位块上开设有定位基准孔。

作为本发明技术方案的更进一步改进,定位块与外壳体的底壁相齐平。

通过采用上述技术方案进行设置,应变片辅助贴片装置在实际应用中至少取得了以下几方面的有益效果,具体如下:

1)省去了传统操作方法中的胶水涂覆、应变片贴片以及表面刮平工序,在本发明所公开的技术方案中,仅需将应变片辅助贴片装置整体扣盖于船体上,推顶机构和胶水释放机构协同动作即完美地实现应变片的贴片操作,这样一来,不但大大地简化了贴片工艺步骤,降低了应变片在船体上进行贴片的困难度,利于操作人员实施,贴片总时长得到大幅度的降低,而且还确保了应变片经压片板施压后具有良好的表面平整度;

2)省去了传统操作方法中的固定引线工序,在本发明所公开的技术方案中,在应变片辅助贴片装置制备中即提前完成线束和应变片的电连接操作;

3)省去了传统操作方法中的应变片密封防潮处理工序,在本发明所公开的技术方案中,易于对附属于外壳体的安装腔进行密封处理,从而有效地杜绝了外部环境中水气对应变片或电连接锡焊区域造成侵蚀现象的发生;

4)完成贴片操作后,应变片辅助贴片装置即长期留置于船体上,无需额外投入人力、物力进行拆除。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中应变片辅助贴片装置第一种实施方式的立体示意图。

图2亦是本发明中应变片辅助贴片装置第一种实施方式的立体示意图(隐线可见状态)。

图3是图2的俯视图(隐线可见状态)。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是本发明应变片辅助贴片装置第一种实施方式中压片板一种视角的立体示意图。

图6是本发明应变片辅助贴片装置第一种实施方式中压片板另一种视角的立体示意图。

图7是本发明应变片辅助贴片装置第一种实施方式中应变片相对于压片板被固定完成后的状态示意图。

图8是本发明应变片辅助贴片装置第一种实施方式中承载体的立体示意图。

图9是本发明中应变片辅助贴片装置第二种实施方式的立体示意图。

图10亦是本发明中应变片辅助贴片装置第二种实施方式的立体示意图(隐线可见状态)。

图11是图10的俯视图(隐线可见状态)。

图12是图11的B-B剖视图。

图13是图11的C-C剖视图。

1-应变片;2-线束;3-外壳体;31-安装腔;4-推顶机构;41-压片板;411-限位卡槽;42-第一推顶施力柱;5-胶水释放机构;51-胶水瓶;511-瓶体;512-溢胶嘴;52-承载体;521-容纳腔;522-避让孔;53-第二推顶施力柱;6-电连接器插头;7-位置锁定机构;71-磁性吸附组件;711-嵌套;712-磁铁;8-定位机构;81-定位块;811-定位基准孔;9-力自发生机构;91-安装座;92-销轴;93-L形摆动件;931-得力段;932-铰接段;933-传力段;94-传力件;941-第一压触臂;942-平置连接过渡臂;943-第二压触臂;

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合具体实施例,对本发明的内容做进一步的详细说明,图1、图2分别示出了本发明中应变片辅助贴片装置第一种实施方式两种不同状态下的立体示意图,可知,其主要由应变片1、线束2、外壳体3、推顶机构4、胶水释放机构5以及电连接器插头6等几部分构成。其中,在外壳体3内设有一安装腔31。应变片1呈展平态,且内置于该安装腔31中。推顶机构4包括有压片板41和第一推顶施力柱42。压片板41被内置于安装腔31中,其整体上呈现弧形,以利于弹性形变的发生,且其上成型出有用来卡紧应变片1的限位卡槽411。限位卡槽411的数目设为2条,沿着压片板41宽度方向对称分布(即图5、图6所示的前后方向)。如图7中所示,当相对于压片板41安装完成后,应变片1的前、后侧壁分别弹性地顶触于与之相对应的限位卡槽411侧壁上,如此一来,不但有效地确保了初期应变片1被固定的可靠性,而且还利于后期其由压片板41上脱出,利于实施与预测试侧壁的良好贴触。压片板41用来向着应变片施加一推顶力直至与应力预测试侧壁相贴触。第一推顶施力柱42用来向着压片板41施加压靠力,且横穿过外壳体3的顶壁。胶水释放机构5包括有胶水瓶51、承载体52以及第二推顶施力柱53。胶水瓶51由瓶体511和溢胶嘴512构成。承载体52亦内置于上述安装腔31中,且其开设有一用来置入瓶体51的容纳腔521。正对应于应变片1,在容纳腔521的侧壁上开设有供溢胶嘴512穿过的避让孔522(如图8中所示)。第二推顶施力柱53用来向着承载体52施加压靠力,且亦横穿过外壳体3的顶壁。电连接器插头6插配于外壳体3的侧壁上,而线束3均采用锡焊的方式同时实现与应变片1和电连接器插头6的电连接(如图3、4中所示)。

上述应变片辅助贴片装置的工作原理简述如下:首先对船体上预测试侧壁进行打磨、且清洁处理,而后,完成外壳体3与船体的初步对位,即将外壳体3的底壁贴触于船体上,此时,应变片1和应力预测试侧壁之间仍然残存有空隙。操作人员同时摁下第一推顶施力柱42和第二推顶施力柱53,承载体52因受到第一推顶施力柱42的挤压力作用而发生弹性形变,容纳腔521体积跟随性地变小,灌装于瓶体511中的胶水经由溢胶嘴512而被导流至应变片1的粘贴面上,与此同时,压片板41因受到第二推顶施力柱53下压力作用而执行直线位移运动,且在后期压片板41发生弹性形变而将应变片1由限位卡槽411中脱出,随后,利于实现后续应变片1完全地与应力预测试侧壁相贴触,等待一段时间,而后将外壳体1锁定于船体上,即完成了应变片1的贴片操作。

通过采用上述技术方案进行设置,应变片辅助贴片装置在实际应用中至少取得了以下几方面的有益效果,具体如下:

1)省去了传统操作方法中的胶水涂覆、应变片贴片以及表面刮平工序,在本发明所公开的技术方案中,仅需将应变片辅助贴片装置整体扣盖于船体上,第一推顶施力柱42和第二推顶施力柱53协同动作即完美地实现应变片的贴片操作,这样一来,不但大大地简化了贴片工艺步骤,降低了应变片在船体上进行贴片的困难度,利于操作人员实施,贴片总时长得到大幅度的降低,而且还确保了应变片1经压片板41施压后具有良好的表面平整度;

2)省去了传统操作方法中的固定引线工序,在本发明所公开的技术方案中,在应变片辅助贴片装置制备中即提前完成线束2和应变片1的锡焊操作;

3)省去了传统操作方法中的应变片密封防潮处理工序,在本发明所公开的技术方案中,易于对附属于外壳体3的安装腔31进行密封处理,从而有效地杜绝了外部环境中水气对应变片1或电连接锡焊区域造成侵蚀现象的发生。

4)应变片辅助贴片装置为一次性产品,即完成贴片操作后,应变片辅助贴片装置即长期留置于船体上,无需额外投入人力、物力进行拆除。

另外,在此还需着重说明的是:

1)出于降低制造成本、减小自身重量以及提高耐盐分水气或空气腐蚀等性能方面考虑,外壳体3优选由塑料一体注塑成型;

2)在外壳体3的顶壁上开设有第一插配孔、第二插配孔,以分别用来适配插入第一推顶施力柱42、第二推顶施力柱53。在外壳体1相对于船体被完全贴触到位后,出于确保安装腔31具有良好的密封性能方面考虑,在第一插配孔中均增入有第一密封橡胶圈,当第一推顶施力柱42被插配完成后,第一密封橡胶圈终弹性地顶压于第一推顶施力柱42的侧壁上。同理,在第一插配孔中均增入有第二密封橡胶圈,当第二推顶施力柱53被插配完成后,第一密封橡胶圈终弹性地顶压于第二推顶施力柱53的侧壁上(图中未示出);

3)同样出于确保安装腔31具有良好的密封性能方面考虑,在电连接器插头6和外壳体3之间还嵌设有第三密封圈(图中未示出);

4)出于确保压片板41受到挤压力作用时自身具有良好的弹性形变能力方面考虑,假定所述压片板41沿宽度方向上的长度尺寸为L,弧形的半径值为r,则50L≤r≤80L。

由图4中所示还可以看出,承载体52可拆卸地固定于安装腔31的内侧壁上,而第一推顶施力柱42、第二推顶施力柱53分别一一对应地施焊于压片板41、承载体52的顶壁上。

由图8中所示还可以看出,承载体52为钣金折弯件或U形薄板一体注塑件,不但利于容纳承载体52,而且当其受到压靠力作用时易于发生形变,以利于胶水顺利地经由溢胶嘴512溢出。

已知,船体实际受力状态精准与否与应变片1的安装精度息息相关,即由应变片辅助贴片装置的整体相对位置精度来决定。鉴于此,作为上述应变片辅助贴片装置结构的进一步优化,如图1、2、3、4中所示,其还增设有定位机构8。定位机构8用来确保外壳体3精准地贴触于应力预测试侧壁上,且由多件围绕外壳体3的周缘进行均布、且固定的定位块81构成。在定位块81上开设有定位基准孔811。优选定位块81与外壳体3的底壁保持于齐平。预正式执行应变片辅助贴片装置相对于船体的安装操作前,操作人员根据具体设计图纸预先在应力预测试区域进行划线(十字交叉线),当外壳体1在船体上贴触完成后,对其相对位置进行微调,直至各定位基准孔811与划线完全对位,亦意味着此时应变片辅助贴片装置保持有正确的安装位置。

已知,可以采取多种方式以实现应变片辅助贴片装置在船体上的固定,例如涂胶黏附方式以及在船体上施焊支架,随后借由螺钉进行连接固定,然而,上述方式均存在有施工工艺复杂,且后期难以进行船体修复、清理方面的缺陷,鉴于此,作为上述应变片辅助贴片装置结构的进一步优化,如图2中所示,安装腔31增入位置锁定机构7,其利于磁场效应所产生的吸引力吸附于船体上,具体实施方式推荐如下:位置锁定机构7用来确保外壳体3始终贴触于应力预测试侧壁上,且由4件均布于安装腔31四个对角区域的磁性吸附组件71构成。而磁性吸附组件7包括有嵌套71和磁铁72。嵌套71固定于安装腔31的周侧壁上,且其内开设有用来嵌入磁铁72的插配腔(如图3、4中所示)。

再者,出于确保外壳体3完全地贴触于船体侧壁上,利于实现安装腔31具有良好的密封性能,以及外壳体3和船体侧壁之间具有较高的吸引力方面考虑,嵌套71与外壳体3的底壁相齐平(如图3、4中所示)。

当然,根据实际应用场景的以及船体侧壁实际凸凹状态的不同,嵌套71亦可以内缩于安装腔31内,其与外壳体3的底壁相距一定距离。

由上所述内容可知,压片板41、承载体52的所受到的压靠力来源分别为第一推顶施力柱42、第二推顶施力柱53。虽说结构设计简单,且具有极高的易操作性,但是不易于确保安装腔31内良好的密封性,即便是增入第一橡胶圈、第二橡胶密封圈,但是随着时间的推进,其势必会出现老化情形,进而外部环境中水气极易入侵至安装腔31中,最终对应变片1造成侵蚀。鉴于此,图9、图10分别示出了本发明中应变片辅助贴片装置第二种实施方式两种不同状态下的立体示意图,可知,其相较于上述第一种实施方式的区别点在于:压片板41以及承载体52所受到的挤压力来源不同。

具体阐述如下:应变片辅助贴片装置额外增设有力自发生机构9。力自发生机构9用来同时向着承载体52和压片板41施加压靠力,其被组装于外壳体31的内腔中(如图9、10中所示)。如图11、12、13中所示,力自发生机构9具体包括有安装座91、销轴92、L形摆动件93以及传力件94。传力件94整体上呈“凵”形,其依序由与承载体52相对位的第一压触臂941、平置连接过渡臂942以及与压片板41相对位的第二压触臂943构成。安装座91内置于安装腔中,且固定于外壳体3的顶壁上。L形摆动件93受到外力作用时可发生自适应性摆动,其依序由得力段931、铰接段932以及传力段933连接而成。铰接段932借由销轴92铰接于安装座91上,而传力段933可施于压靠力至平置连接过渡臂942上。未受力状态,得力段931露出于安装腔设定长度(一般以3~5mm为宜)。

上述应变片辅助贴片装置的工作原理简述如下:首先对船体上预测试侧壁进行打磨、且清洁处理,而后,手持变片辅助贴片装置,且相向于船体侧壁进行移动,直至得力段931临界地顶触船体侧壁上,此时,应变片1和应力预测试侧壁之间仍然残存有较大的空隙,而后,继续向着船体侧壁进行推顶外壳体3,直至外壳体3的底壁完全地顶触于船体侧壁上,与此同时,得力段931因受到船体侧壁反作用力以使得L形摆动件93绕着销轴92进行周向小角度旋动,在此进程中,传力件94因受到传力段933推靠力作用而相向于船体侧壁进行直线位移运动,承载体52受到第一压触臂941的挤压力作用时发生弹性形变,容纳腔521体积减小,而灌装于瓶体511中的胶水经由溢胶嘴512而被导流至应变片1的粘贴面上,而压片板41因受到第二压触臂943的下压力作用而执行直线位移运动,且在后期压片板41发生弹性形变而将应变片1由限位卡槽411中脱出,利于实现后续应变片1完全地与应力预测试侧壁相贴触,等待一段时间,而后将外壳体1锁定于船体上,即完成了应变片1的贴片操作。

最后,需要说明的是,如图12中所示,出于确保应变片辅助贴片装置具有良好的结构稳定性方面考虑,第一压触臂941、平置连接过渡臂942、第二压触臂943分别一一对应地与承载体52、传力段933、压片板41固定为一体(例如借由焊接或一体成型方式来实现)。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

17页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:适应平板型太阳能吸热板芯多尺寸热管的粘贴设备

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!