[實用新型]多功能力加載裝置

有效

• 申請號: 201320325883.4
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN203365057U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李映君;張琦;王桂從;門秀花;馬汝建;陳乃建;陳洪堂
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于機械測量儀器設備技術領域，特別涉及一種多功能力加載裝置，可用于從一維到六維的多維力傳感器力和力矩標定，也可用于其他場合如：材料拉伸、扭轉和剪切等實驗中力值的加載。?

背景技術

隨著當前工業領域關于力值檢測要求的不斷增多，單向力加載已不能滿足測量的要求，普通拉伸機只能實現一維力值加載，不能實現多維力的加載，中國專利CN?102928443A公開了一種雙向對稱拉伸機，兩臺步進電機分別連接并各自控制一個絲杠，絲杠上的滑塊作相對運動，實現對稱拉伸，但是單一方向的拉伸實驗不能準確測出材料的力學性能，需要通過多種方式（包括多個軸向或是等軸拉伸、等比拉伸等方式）的拉伸來測得載荷位移曲線。?

因此力加載裝置就需要能夠滿足一維到六維的多維力傳感器力和力矩標定，而能夠同時檢測三維空間全力信息即F_x、F_y、F_z、M_x、M_y、M_z的多維力傳感器逐漸得到應用和推廣，其主要應用在機械人中作為重要的感知方式，但由于其本身的特殊性，目前還有許多問題制約著多維力傳感器的研究和應用，尤其如何設計高精度的標定裝置從而實現多維力傳感器的標定是其中關鍵問題。?

中國專利公開號CN?101109670A公開了一種三向力傳感器標定裝置，雖然能夠對三向力傳感器進行檢定與校準，但是在實際使用時受到很多限制，一是滾珠絲杠的轉動帶動滑動橫梁上下移動，但是兩個滾珠絲杠如果不能同步轉動就會造成橫梁兩端高度不一致，進而使Z向加載力方向發生偏轉，對實驗數據影響很大；二是X向、Y向和Z向加載機構上標定力傳感器作用點正交與一點，三個方向的加載機構只能在單一方向上移動，但是在實際使用中要求加載機構能實現多方向的移動來滿足測量的要求，同時也限制了傳感器尺寸的大小，對尺寸大的傳感器進行標定時就需要在此裝置的基礎上移動或是增加復雜的附加裝置來實現。?

中國專利公開號CN?101750186?A公開了一種可調式測力儀標定加載裝置，能夠解決部分專利公開號CN?101109670A中所出現的問題，該裝置使用鋼絲繩帶動橫梁上下移動并用螺母固定位置，但是這種提升方式很不穩定，不能夠完全保證橫梁水平移動；Z向加載機構在滑動橫梁中能夠水平移動，但是通過上壓塊來固定和支撐Z向加載機構在滑動橫梁中的位置，當Z向加載力過大，可能會將上壓塊頂起，造成滑動橫梁彎曲變形；該裝置零件過多，在測量大量程載荷時，要求的各零件連接處的強度很大，加工成本也較高。?

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種多功能力加載裝置，技術性能好，工作可靠，易于安裝和維修，測量范圍廣，方法簡單快捷。?

為實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案。?

一種多功能力加載裝置，包括滑動橫梁（1），Z向垂直加載機構（2），圓板式拉壓力傳感器（3），支撐立柱（4、4’），上橫梁（5），電動機（6），錐齒輪（7、7’），同步帶（8），絲杠（9、9’），標定工作臺（10），X向水平加載機構（11），預緊套（12、12’），調節螺母（13、13’），刻度尺（14），錐齒輪減速器（15），手輪（16），搖桿（17），水平尺（18），Y向水平加載機構（19），齒輪齒條機構（20）。其中：標定工作臺（10）上開有X向均布T型槽，支撐立柱（4、4’）垂直固定在標定工作臺（10）的對角線上，支撐立柱（4、4’）頂端與上橫梁（5）固定，絲杠（9、9’）對稱放置于上橫梁的兩端，錐齒輪（7、7’）相互垂直90°的方式嚙合，一錐齒輪（7）固定在絲杠（9）上，另一錐齒輪（7’）固定在電機軸上，電機（6）固定在上橫梁（5）上，同步帶（8）套在絲杠（9、9’）的上端，絲杠（9、9’）下端有調節螺母（13、13’），滑動橫梁（1）套在支撐立柱（4、4’）和絲杠（9、9’）上，Z向垂直加載機構（2）放置在滑動橫梁（1）中，水平尺（18）和刻度尺（14）同搖桿（17）一樣放置在滑動橫梁（1）的一側，X向水平加載機構（11）、Y向水平加載機構（19）以相互正交的方式固定在標定工作臺（10）上，X向水平加載機構（11）、Y向水平加載機構（19）和Z向垂直加載機構（2）三者的軸線正交與標定工作臺的中心。?