一种通用微型万向惯性开关智能调试装置及方法与流程

1.本发明属于惯性开关技术领域，具体涉及一种通用微型万向惯性开关智能调试装置及方法。


背景技术：

2.惯性开关又称为惯性闭合器或g开关，用于感知加速度信号，是空间飞行体中感受加速度的重要惯性器件，惯性开关在航空航天、汽车电子和弹药等领域有广泛的应用，其基本工作原理是用弹簧（或悬臂梁）连接悬空的质量块作为可动电极，在外加加速度作用下沿其敏感方向快速运动，碰向固定电极，从而实现对外接电路的通断。它需要在感应阈值加速度信号后迅速闭合导通电路，并同时保证开关的闭合时间以及触点接触可靠性。因此，需要对惯性闭合器的过载值进行调试。
3.目前，惯性闭合器的过载调试只能通过人工的方法，先检测惯性闭合器的过载值，再等设备停机后根据过载值人工根据经验进行调整。这种方法不仅效率低，而且依赖人的经验。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种通用微型万向惯性开关智能调试装置及方法，能够在设备运转条件下通过对两端压螺的调整实现过载值的调整。
5.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种通用微型万向惯性开关智能调试装置，包括导电滑环模块、自动调整模块、转盘模块以及角度调整模块；所述导电滑环模块与所述转盘模块顶部连接，所述转盘模块顶部设有自动调整模块，并且所述转盘模块底部对应所述自动调整模块设有角度调整模块；所述自动调整模块包括安装底板，所述安装底板两端设有对应的第一电机，所述第一电机的输出轴分别与螺丝刀连接，两侧的螺丝刀内安装有探针；两侧的螺丝刀之间设有载具，用于装夹产品；两侧的螺丝刀与产品两端的压螺同轴，通过电机驱动螺丝刀，从而实现产品两端压螺的自动调整。
6.作为本发明的进一步改进，所述安装底板上还设有螺丝刀导向板，对所述螺丝刀的移动起导向作用，所述螺丝刀导向板和所述安装底板之间设有绝缘块。
7.作为本发明的进一步改进，所述安装底板还设有原点定位块，与之对应地，在所述转盘模块上设有对应的位置传感器，用于识别原点定位块，实现自动调整模块的原点定位。
8.作为本发明的进一步改进，所述导电滑环模块包括型材架，其一端与工作台面连接，另一端设有竖向转轴，该转轴顶部与型材架连接并能够绕其旋转，且转轴上安装有导电滑环；所述转轴底部设有法兰，用于与所述转盘模块顶面固定。
9.作为本发明的进一步改进，所述转盘模块包括转盘，其顶面设有接线端子固定板，用于实现接线端子台的固定，实现导电滑环的线和转盘上元器件的线的转接。
10.作为本发明的进一步改进，所述转盘下方设有第二电机，所述第二电机与减速机连接，减速机的输出法兰与所述转盘底部连接；所述减速机上设有减速机固定板，其安装于工作台上，实现减速机的固定。
11.作为本发明的进一步改进，所述角度调整模块包括第三电机，所述第三电机的输出轴与蜗杆连接；所述蜗杆与蜗轮啮合，且设于第二外壳和第二外壳形成的容置腔中；所述蜗轮中部设有转轴，其通过轴承与所述自动调整模块的安装底板连接。
12.作为本发明的进一步改进，所述转盘模块上设有至少两个对称的自动调整模块。
13.作为本发明的进一步改进，所述转盘模块上还集成有至少一组对称的手动调试模块，用于惯性开关过载值的手动调试。
14.按照本发明的另一个方面，提供一种通用微型万向惯性开关智能调试方法，用于所述的调试装置，包括如下步骤：s1将惯性开关放进载具内，并将螺丝刀与惯性开关两端的压螺对正；s2通过位置传感器识别原点定位块，控制自动调整模块调整为0
°
；并通过第二电机驱动转盘转动，为惯性开关提供测试所需的离心力；s3先调整产品第一压螺端至导通状态；若调整产品第一压螺端无法至导通状态，调整新离心加速度值，调整产品在0
°
下导通；若调整第一压螺端和离心加速度值，无法使产品导通，则提示产品不合格，人工拿出产品；s4将自动调整模块调整为180
°
，调整产品第二压螺端至导通状态；若调整产品第二压螺端无法至导通状态，调整新离心加速度值，调整产品在180
°
下导通；若调整第二压螺端，无法使产品导通，则提示产品不合格，人工拿出产品；s5对0
°
和180
°
之间的设定角度进行测试，若导通状态下离心加速度值不在设定值之间，则说明0
°
和180
°
下导通状态时离心加速度需要调整，重新返回步骤s2，从0
°
开始调试；s6各设定方向调试完成后，根据各方向设置合格离心力范围，判断各方向结果数据是否合格，当离心加速度在范围内，并且各方向导通状态均为导通时，才能判定产品调试合格，否则为不合格。
15.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：（1）本发明的通用微型万向惯性开关智能调试装置，导电滑环模块能够实现转盘上各元器件的信号传输；转盘模块能够根据设定值，给待检测产品提供所需的过载值；自动调整模块能根据惯性开关的导通状态来自动调整两端的压螺；角度调整模块能够自动调整定位产品的测试角度。本发明能够在设备运转条件下通过对两端压螺的调整实现过载值的调整，能够大大减轻工人的劳动强度，提高效率。
附图说明
16.图1为本发明实施例的通用微型万向惯性开关智能调试装置整体结构示意图；图2为本发明实施例的通用微型万向惯性开关智能调试装置涉及的导电滑环模块结构示意图；
图3为本发明实施例的通用微型万向惯性开关智能调试装置涉及的转盘模块结构示意图；图4为本发明实施例的通用微型万向惯性开关智能调试装置涉及的自动调整模块结构示意图；图5为本发明实施例的通用微型万向惯性开关智能调试装置涉及的角度调整模块结构示意图。
17.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-导电滑环模块、2-自动调整模块、3-转盘模块、4-角度调整模块；101-型材架、102-转轴、103-导电滑环、104-法兰；201-第一电机、202-电机安装板、203-绝缘块、204-载具、205-螺丝刀、206-安装底板、207-螺丝刀导向板、208-原点定位块、209-探针；301-接线端子固定板、302-转盘、303-减速机固定板、304-减速机、305-第二电机；401-第三电机、402-蜗杆、403-蜗轮、404-第二外壳、405-第二外壳、406-转轴。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
20.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
23.参阅图1至图5，本发明的通用微型万向惯性开关智能调试装置，包括导电滑环模块1、自动调整模块2、转盘模块3以及角度调整模块4。导电滑环模块1与转盘模块2顶面连
接，转盘模块2顶面还设有自动调整模块2，并且转盘模块2底部对应自动调整模块2设有角度调整模块4。
24.具体地，型材架101是导电滑环的安装支架，用于固定导电滑环，如图2所示，导电滑环模块1包括型材架101，优选为倒l型。型材架101一端与工作台面连接，另一端设有竖向转轴102，转轴102顶部与型材架101连接并能够绕其旋转，转轴102上安装有导电滑环103，能够给转盘模块上的元器件进行信号传输；转轴102底部设有法兰104，法兰104与转盘模块3顶面固定，从而实现导电滑环的固定。通过导电滑环的设置，能够实现导电滑环的线和转盘元器件的线一起转动，避免线的缠绕。
25.转盘模块3如图3所示，转盘模块3包括转盘302，导电滑环模块1、自动调整模块2，角度调整模块4均固定于转盘302上。转盘302顶面设有接线端子固定板301，接线端子固定板301用于实现接线端子台的固定，实现导电滑环的线和转盘上元器件的线的转接。优选地，转盘上元器件的线通过接线端子固定板301顶部两侧的支板与电滑环的线连接。
26.转盘302下方设有第二电机305，第二电机305与减速机304连接，减速机304的输出法兰与转盘302底部连接，通过第二电机305驱动转盘302转动，固定在转盘302上的自动调整模块2一起转动，为惯性开关提供测试所需的离心力，从而提供调试所需的过载加速度。
27.优选地，减速机304上设有减速机固定板303，其安装于工作台上，实现减速机的固定。
28.进一步如图3所示，自动调整模块2包括安装底板206，安装底板206两端设有电机安装板202，分别用于安装对应的第一电机201，第一电机201的输出轴分别与螺丝刀205连接，用于实现螺丝刀205的轴向旋转移动，通过电机驱动螺丝刀205，从而实现产品两端压螺的自动调整。
29.安装底板206上还设有螺丝刀导向板207，对螺丝刀205的移动起导向作用，螺丝刀导向板207和安装底板206之间设有绝缘块203，能够将螺丝刀导向板207与安装底板206之间绝缘，防止测试电信号紊乱。进一步地，两侧的螺丝刀205内安装有探针209，探针209用于在螺丝刀对产品两端压螺进行自动调整时，实现导通信号的测试。
30.两侧的螺丝刀205之间设有载具204，载具204底部固定于安装底板206上，用于产品（惯性开关）的定位及安装。
31.另外，安装底板206还设有原点定位块208，与之对应地，在转盘模块3的转盘302上，设有对应的位置传感器，用于识别原点定位块208，实现自动调整模块2的原点定位。位置传感器识别到原点定位块208时，自动调整模块2及载具内的产品处于0
°
（沿转盘302的半径方向）；优选地，安装底板206两端还设有限位块，转盘302上分别设有对应的阻挡件，限制自动调整模块2在0
°
至180
°
内旋转。更为优选为，原点定位块208能够同时作为阻挡件，该段无需单独设置阻挡件。
32.进一步地，安装底板206通过轴承与角度调整模块4连接，能够实现自动调整模块2测试角度的调整。
33.需要说明的是，本发明的通用微型万向惯性开关智能调试装置，适用于两端压螺同轴的万向惯性开关，与安装底板206两端的螺丝刀205对应，在电机驱动下通过螺丝刀205实现产品两端压螺的自动调整。
34.如图5所示，本发明实施例的角度调整模块4，包括第三电机401，电机401的输出轴
与蜗杆402连接，为角度调整提供动力；蜗杆402与蜗轮403啮合，且蜗轮403中部设有转轴406。蜗轮403、蜗杆402将电机的转动转换为转轴406的转动，不仅有较大的减速比，并且有自锁功能。
35.转轴406通过轴承与自动调整模块2的安装底板206连接，从而能够驱动自动调整模块2进行测试角度的调整。
36.优选地，蜗杆402、蜗杆402设于第二外壳404和第二外壳405形成的容置腔中，实现固定。
37.优选实施例中，转盘模块3设有至少两个对称的自动调整模块2，能够同时对至少两个产品进行调试。
38.优选实施例中，转盘模块3上还集成有至少一组对称的手动调试模块，用于惯性开关过载值的手动调试。装夹产品后，手动调整其测试角度，先检测惯性开关的过载值，再等设备停机后根据过载值人工根据经验进行调整，其具体结构及调试方法采用现有技术即可，在此不作赘述。
39.本发明提供了一种结构稳定，效率高的惯性开关过载调试装置，包括导电滑环模块、自动调整模块，转盘模块、角度调整模块；导电滑环模块实现转盘上各元器件的信号传输；转盘模块能够根据设定值，给待检测产品提供所需的过载值；自动调整模块能根据惯性开关的导通状态来自动调整两端的压螺；角度调整模块能够自动调整定位产品的测试角度。本发明能够在设备运转条件下通过对两端压螺的调整实现过载值的调整，能够大大减轻工人的劳动强度，提高效率。
40.本发明的通用微型万向惯性开关智能调试方法，包括如下步骤：s1将惯性开关放进载具204内，并将螺丝刀205与惯性开关两端的压螺对正；具体地，人工将惯性开关放进载具204内，锁紧后，移动绝缘块203的位置，将螺丝刀205与惯性开关两端的压螺对正，从而才能够在螺丝刀的旋转作用下对压螺的距离进行调整。
41.s2通过位置传感器识别原点定位块208，控制第三电机401驱动转轴406转动，将自动调整模块2调整为0
°
；并通过第二电机305驱动转盘302转动，为惯性开关提供测试所需的离心力；s3先调整产品第一压螺端至导通状态，当惯性闭合器不导通时，通过第一电机201驱动螺丝刀205旋进压螺，调整压螺的距离直至有导通信号；若调整产品第一压螺端无法至导通状态，调整新离心加速度值，调整转盘转速，调整产品在第一调试角度下导通；若调整第一压螺端和离心加速度值，无法使产品导通，此时plc应发出报警信号，提示产品不合格，人工拿出产品。
42.s4将自动调整模块2调整为180
°
，再按照上述s3的方法调整产品第二压螺端至导通状态；若调整第二压螺端，无法使产品临界导通，此时plc应发出报警信号，提示产品不合格，人工拿出产品。
43.s5对0
°
和180
°
之间的设定角度进行测试，若导通状态下离心加速度值不在设定值之间，则说明0
°
和180
°
下导通状态时离心加速度需要调整，重新返回步骤s2，从0
°
开始调试；s6各设定方向调试完成后，根据各方向设置合格离心力范围，判断各方向结果数
据是否合格，当离心加速度在范围内，并且各方向导通状态均为导通时，才能判定产品调试合格，否则为不合格。
44.需要说明的是，步骤s5中设定角度，设定值等，具体根据不同产品的型号、特性确定。
45.为更好地理解本发明的调试方法，提供如下具体实施例：本实施例中，对0
°
和180
°
角度下进行调试，并对0
°
和180
°
角度之间的中间角度90
°
、45
°
及135
°
进行测试；0
°
指位置传感器识别到原点定位模块的位置，且该方向为转盘半径方向。
46.具体调试方法包括如下步骤：（1）启动上位机程序，选择产品型号，调试软件下发产品测试参数至plc；同时将惯性开关放进载具204内锁紧，并将螺丝刀205与惯性开关两端的压螺对正，人工正确完成产品装夹；设备无异常，操作人员确认安全前提下启动测试；（2）测试开始，转盘加速至135g，待转速稳定，测惯性开关导通状态，并发送初始数据（0
°
，135g，导通状态）至调试软件；（3）plc独立调整产品第一压螺端至导通状态，给调试软件传输第一个方向0
°
时过程结果数据1（0
°
，135g，导通）；（4）若plc独立调整产品第一压螺端无法至导通状态，调试软件发送算法调整后的新离心加速度值至plc，调整转盘转速，重复步骤（2）-（3），最终实现产品在0
°
时的导通状态，并发送结果数据（0
°
，当前离心加速度值i1，导通状态）至上位机；若调整产品第一压螺端和离心加速度值，无法使产品导通，此时plc应发出报警信号，提示产品不合格，人工拿出产品；（5）产品处于0
°
临界导通后，上位机传输第二个方向180
°
至plc，此时转盘转速降至0，由plc控制自动调整模块2，旋转待测产品至180
°
，测惯性开关导通状态，并发送初始数据（180
°
，当前离心加速度值i2，导通状态）至调试软件；（6）plc独立调整产品第二压螺端至导通状态，给上位机传输第二个方向180
°
时过程结果数据2（180
°
，当前离心加速度值i2，导通状态）；若调整第二压螺端，无法使产品临界导通，此时plc应发出报警信号，提示产品不合格，人工拿出产品；（7）在产品处于180
°
临界导通后，plc请求调试软件传输产品第三个测试方向90
°
、第四个测试方向45
°
或第五个测试方向135
°
，并控制转盘转速降至0，之后，由plc控制自动调整模块2，旋转待测产品至90
°
、45
°
或135
°
，之后，测惯性闭合器在离心加速度[0g，300g]内导通状态，并分别发送过程结果数据（90
°
，i3，导通状态）、（45
°
，i4，导通状态）或（135
°
，i5，导通状态）至调试软件；（8）调试软件判断产品90
°
时导通状态下离心加速度值i2、45
°
时导通状态下离心加速度值i3以及135
°
时导通状态下离心加速度值i4是否在110g~200g之间，如果i2不在110g~200g之间，则说明0
°
和180
°
下导通状态时离心加速度i1和i2值需要调整，重新返回步骤（2），再次从0
°
方向开始测试，此时转盘离心加速度值由调试软件调整后发送至plc；（9）产品五个方向调试合格后，调试软件根据各方向设置合格离心力范围，判断五个方向结果数据是否合格，顺序依次为：（0
°
，i1，导通），（180
°
，i2，导通），（90
°
，i3，导通），
（45
°
，i4，导通），（135
°
，i5，导通），当离心加速度在范围内，并且五个方向导通状态均为导通时，才能判定产品调试合格，否则为不合格；（10）调试完成后，存储数据，人工取出调试完成产品，重新装夹新产品，开启下一次测试。
[0047]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，包括导电滑环模块、自动调整模块、转盘模块以及角度调整模块；所述导电滑环模块与所述转盘模块顶部连接，所述转盘模块顶部设有自动调整模块，并且所述转盘模块底部对应所述自动调整模块设有角度调整模块；所述自动调整模块包括安装底板，所述安装底板两端设有对应的第一电机，所述第一电机的输出轴分别与螺丝刀连接，两侧的螺丝刀内安装有探针；两侧的螺丝刀之间设有载具，用于装夹产品；两侧的螺丝刀与产品两端的压螺同轴，通过电机驱动螺丝刀，从而实现产品两端压螺的自动调整。2.根据权利要求1所述的通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，所述安装底板上还设有螺丝刀导向板，对所述螺丝刀的移动起导向作用，所述螺丝刀导向板和所述安装底板之间设有绝缘块。3.根据权利要求1所述的通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，所述安装底板还设有原点定位块，与之对应地，在所述转盘模块上设有对应的位置传感器，用于识别原点定位块，实现自动调整模块的原点定位。4.根据权利要求1所述的通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，所述导电滑环模块包括型材架，其一端与工作台面连接，另一端设有竖向转轴，该转轴顶部与型材架连接并能够绕其旋转，且转轴上安装有导电滑环；所述转轴底部设有法兰，用于与所述转盘模块顶面固定。5.根据权利要求1所述的通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，所述转盘模块包括转盘，其顶面设有接线端子固定板，用于实现接线端子台的固定，实现导电滑环的线和转盘上元器件的线的转接。6.根据权利要求5所述的通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，所述转盘下方设有第二电机，所述第二电机与减速机连接，减速机的输出法兰与所述转盘底部连接；所述减速机上设有减速机固定板，其安装于工作台上，实现减速机的固定。7.根据权利要求1-6任一项所述的通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，所述角度调整模块包括第三电机，所述第三电机的输出轴与蜗杆连接；所述蜗杆与蜗轮啮合，且设于第二外壳和第二外壳形成的容置腔中；所述蜗轮中部设有转轴，其通过轴承与所述自动调整模块的安装底板连接。8.根据权利要求1-6任一项所述的通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，所述转盘模块上设有至少两个对称的自动调整模块。9.根据权利要求1-6任一项所述的通用微型万向惯性开关智能调试装置，其特征在于，所述转盘模块上还集成有至少一组对称的手动调试模块，用于惯性开关过载值的手动调试。10.一种通用微型万向惯性开关智能调试方法，用于权利要求1-9任一项所述的调试装置，其特征在于，包括如下步骤：s1将惯性开关放进载具内，并将螺丝刀与惯性开关两端的压螺对正；s2通过位置传感器识别原点定位块，控制自动调整模块调整为0
°
；并通过第二电机驱动转盘转动，为惯性开关提供测试所需的离心力；s3先调整产品第一压螺端至导通状态；若调整产品第一压螺端无法至导通状态，调整
新离心加速度值，调整产品在0
°
下导通；若调整第一压螺端和离心加速度值，无法使产品导通，则提示产品不合格，人工拿出产品；s4将自动调整模块调整为180
°
，调整产品第二压螺端至导通状态；若调整产品第二压螺端无法至导通状态，调整新离心加速度值，调整产品在180
°
下导通；若调整第二压螺端，无法使产品导通，则提示产品不合格，人工拿出产品；s5对0
°
和180
°
之间的设定角度进行测试，若导通状态下离心加速度值不在设定值之间，则说明0
°
和180
°
下导通状态时离心加速度需要调整，重新返回步骤s2，从0
°
开始调试；s6各设定方向调试完成后，根据各方向设置合格离心力范围，判断各方向结果数据是否合格，当离心加速度在范围内，并且各方向导通状态均为导通时，才能判定产品调试合格，否则为不合格。

技术总结
本发明公开了一种通用微型万向惯性开关智能调试装置，包括导电滑环模块、自动调整模块、转盘模块以及角度调整模块；所述导电滑环模块与所述转盘模块顶部连接，所述转盘模块顶部设有自动调整模块，并且所述转盘模块底部对应所述自动调整模块设有角度调整模块；导电滑环模块能够实现转盘上各元器件的信号传输；转盘模块能够根据设定值，给待检测产品提供所需的过载值；自动调整模块能根据惯性开关的导通状态来自动调整两端的压螺；角度调整模块能够自动调整定位产品的测试角度。本发明还公开了对应的调试方法。本发明能够在设备运转条件下通过对两端压螺的调整实现过载值的调整，大大减轻了工人的劳动强度，提高了效率。提高了效率。提高了效率。


技术研发人员：王腾飞 张锦洲 宋卫超 吴夏凯 廖泽恩
受保护的技术使用者：湖北三江航天红林探控有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/8/9