一种可调节的电磁砝码及其使用方法技术

一种可调节的电磁砝码及其使用方法，涉及一种电磁砝码及使用方法。壳体底端开口，压力传感器为环形并固定在壳体底端开口内侧，电磁铁放置在压力传感器上方，电磁铁底端设有凸起伸入电磁铁的中心孔内并与壳体底端面之间留有间隙，充电电池作为电源进行供电，总控制单元设置旋编按钮控制通断和电磁铁的磁力大小，压力传感器的压力值通过示数显示器实时显示，使用时在钢制模具上放置复合材料零件，将电磁砝码放置在复合材料零件上，转动旋编按钮调整对复合材料零件施加压力的大小。便于放置定位并且能够精细调节压力变化，显著减少面外载荷对复合材料结构件的变形影响，操作便捷，检测精度高。精度高。精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种可调节的电磁砝码及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种电磁砝码及使用方法，尤其是一种可调节的电磁砝码及其使用方法，属于复合材料结构件加工和检测


技术介绍

[0002]航空航天领域越来越多零件应用复合材料来实现轻量化，复合材料具有高的比强度和比模量，各向异性和可设计性等优势，但复合材料不同于金属材料，复合材料层压板由于各向异性和沿厚度方向的不连续性的特点，在承受面外载荷时会产生层间应力，严重时结构内部产生分层缺陷，导致结构强度降低甚至破坏。由于复合材料结构件制造工艺的复杂性，在零件成型和加工过程中不可避免的会产生变形，而复合材料结构最常见的面外载荷来自于因零件变形和间隙补偿不足产生的强迫装配。
[0003]为减少面外载荷影响，复合材料结构装配时严格禁止强迫装配，需要进行相应的间隙补偿以达到允许的间隙，间隙的许可值一般以施加40～50N能够消除为准。因此，在航空领域进行复合材料结构件的外形检查时一般允许在每300mm范围内施加或均布总和不超过45N的力，以保证更准确的检测结果，为判定零件是否合格并为装配工序提供型面数据。
[0004]目前在实际应用中，一般采用45N的砝码或沙袋，或者人工使用推力计对复合材料结构件进行加力外形测量。然而，航空结构件一般型面复杂，尺寸较大，在进行型面检测时，45N的砝码或沙袋时常难以放置，也因无法进行精细调节，容易导致复合材料结构件局部不可控的变形或翘曲，难以达到理想的检测姿态并获得准确的型面数据。而人工使用推力计的方式更易受到人员和数量的限制，并影响自动检测设备的使用，使用效果不理想。综上而言，目前复合材料型面检测采用的方法会导致检测效率低、检测结果不准确，难以满足检测需求，亟需进一步优化改进。

技术实现思路

[0005]为解决
技术介绍
存在的不足，本专利技术提供一种可调节的电磁砝码及其使用方法，它便于放置定位并且能够精细调节压力变化，显著减少面外载荷对复合材料结构件的变形影响，操作便捷，检测精度高。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：
[0007]一种可调节的电磁砝码，包括壳体、总控制单元、充电电池、电磁铁、压力传感器、示数显示器以及旋编按钮，所述壳体为底端开口的空心柱状结构，所述压力传感器外形为环形并同轴固定在壳体底端开口内侧，所述电磁铁外形为柱状并同轴放置在压力传感器上方，电磁铁底端中心设有凸起伸入电磁铁的中心孔内并与壳体底端面之间留有间隙，壳体内部固定有总控制单元及充电电池，所述充电电池作为电源进行供电，所述总控制单元连接电磁铁和压力传感器，总控制单元设置旋编按钮能够控制电流的通断和电流大小的调节，进而控制电磁铁的工作与否和产生的磁力大小，所述压力传感器的压力值通过示数显示器实时显示，所述示数显示器嵌入设置在壳体侧壁。
[0008]一种可调节的电磁砝码的使用方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一：在钢制模具上放置复合材料零件，将电磁砝码放置在所述复合材料零件上；
[0010]步骤二：转动所述旋编按钮使所述总控制单元、所述电磁铁和所述压力传感器开始工作，电磁铁与所述钢制模具磁力吸附对复合材料零件施加压力，同时所述示数显示器实时显示压力值；
[0011]步骤三：继续转动旋编按钮调节电流大小控制电磁铁，结合示数显示器实时显示的压力值调整对复合材料零件施加压力的大小，直至满足压力需求。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术针对复合材料结构件外形检测，通过电磁铁与钢制模具配合对复合材料零件提供压力，受力均匀，设置压力传感器将压力值通过示数显示器实时显示，便于放置定位并且能够精细调节压力变化，显著减少面外载荷对复合材料结构件的变形影响，操作便捷效率高，避免人为标定误差，使检测结果更加精准，提高检测精度。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的可调节的电磁砝码的结构示意图；
[0014]图2是本专利技术的可调节的电磁砝码的电路框图；
[0015]图3是本专利技术的电磁铁的磁力控制框图；
[0016]图4是本专利技术的可调节的电磁砝码进行检测使用时的状态图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]如图1～图3所示，一种可调节的电磁砝码，包括壳体1、总控制单元2、充电电池3、电磁铁4、压力传感器5、示数显示器6以及旋编按钮7。
[0019]所述壳体1采用不易被磁化的金属材料制成，其为底端开口的空心柱状结构用于装载其它构件，所述压力传感器5不易被磁化，其外形为环形并同轴固定在壳体1底端开口内侧，采集的压力信号通过示数显示器6显示便于检测过程中压力值的精确调控，所述电磁铁4外形为柱状并同轴放置在压力传感器5上方，此外，电磁铁4是带阶梯的，电磁铁4底端中心设有凸起伸入电磁铁4的中心孔内并与壳体1底端面之间留有间隙，电磁铁4台肩与压力传感器5内环边缘接触传递压力，电磁铁4底部略高于壳体1底端面，电磁铁4内部有电磁线圈通电后产生磁力与钢制模具10配合对二者中间的复合材料零件9施加压力，壳体1内部固定有总控制单元2及充电电池3，所述充电电池3作为电源进行供电，优选采用锂电池，并且在壳体1侧壁嵌入设置有与充电电池3连接的充电插口8进行充电作业，所述总控制单元2连接电磁铁4和压力传感器5，总控制单元2设置旋编按钮7能够控制电流的通断和电流大小的调节，进而控制电磁铁4的工作与否和产生的磁力大小，在一定范围内，电磁铁4产生的压力正比于通过电磁线圈的电流，通过总控制单元2的旋编按钮7对电流大小进行调节以控制电
磁铁4产生磁力的大小，所述压力传感器5的压力值通过示数显示器6实时显示，所述示数显示器6嵌入设置在壳体1侧壁，通过电磁砝码代替传统砝码或沙袋，用于固定复合材料零件或调整复合材料零件的变形，以达到适合的装夹或检测姿态。
[0020]电磁铁4的磁力控制可通过总控制单元2利用M032LE3AE(LQFP
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48)单片机检测旋编按钮7电路信号，判断占空比，输出信号通过电磁阀调节所需输出电压，进而控制电磁铁4产生的磁力大小，具体参照图3所示。
[0021]如图1～图4所示，一种可调节的电磁砝码的使用方法，包括以下步骤：
[0022]步骤一：在钢制模具10上放置复合材料零件9，将电磁砝码放置在所述复合材料零件9上，通过电磁砝码中电磁铁4产生磁力与钢制模具10配合对复合材料零件9进行装夹；
[0023]步骤二：转动所述旋编按钮7使所述总控制单元2、所述电磁铁4和所述压力传感器5开始工作，电磁铁4与所述钢制模具10磁力吸附对复合材料零件9施加压力，复合材料零件9在检测中所需压力为45N以下，同时所述示数显示器6实时显示压力值，实际压力值包括电磁铁4产生的磁力以及电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调节的电磁砝码，其特征在于：包括壳体(1)、总控制单元(2)、充电电池(3)、电磁铁(4)、压力传感器(5)、示数显示器(6)以及旋编按钮(7)，所述壳体(1)为底端开口的空心柱状结构，所述压力传感器(5)外形为环形并同轴固定在壳体(1)底端开口内侧，所述电磁铁(4)外形为柱状并同轴放置在压力传感器(5)上方，电磁铁(4)底端中心设有凸起伸入电磁铁(4)的中心孔内并与壳体(1)底端面之间留有间隙，壳体(1)内部固定有总控制单元(2)及充电电池(3)，所述充电电池(3)作为电源进行供电，所述总控制单元(2)连接电磁铁(4)和压力传感器(5)，总控制单元(2)设置旋编按钮(7)能够控制电流的通断和电流大小的调节，进而控制电磁铁(4)的工作与否和产生的磁力大小，所述压力传感器(5)的压力值通过示数显示器(6)实时显示，所述示数显示器(6)嵌入设置在壳体(1)侧壁。2.根据权利要求1所述的一种可调节的电磁砝码，其特征在于：所述总控制单元(2)利用M032LE3AE单片机检测旋编...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天祺，成孝哲，张婧，乔天骄，
申请(专利权)人：上海晟纤复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：