[發明專利]彈性零件的力加載機構的校準裝置

有效

• 申請號: 201410345086.1
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN105277312B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 雷華明;李紅兵;劉偉文;趙輝
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00;G01M13/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 雷紹寧

技術領域

本發明涉及校準裝置技術領域，特別是涉及一種彈性零件的力加載機構的校準裝置。

背景技術

電液系統作為一種主要的動力來源與能量傳遞單元之一，廣泛地應用于工業控制領域。在這種系統中，電液伺服閥是主要的控制單元。而由電磁元件、彈性零件和流體組成的力矩電機的性能決定著此類伺服閥的控制精度。力矩電機中彈性零件作為力敏感器件來獲取反饋控制信號。而彈性零件的剛度特性對電液伺服閥的性能有重要影響，此特性決定了電液伺服閥的控制精度、靈敏度等性能指標。

在電液伺服閥的設計過程中，需要對其力矩電機中的彈性零件的剛度值進行嚴格控制，彈性零件包括桿式彈性零件和管式彈性零件，彈性零件一般為小型精密零件。然而，受現階段我國的高精密零件的機械加工水平限制，對此類彈性零件的制造很難一次達到設計指標，一般都要通過加工、測量、再加工、再測量的反復過程才能達到要求。在此反復測量過程中，需要用到的關鍵裝置有：彈性零件夾持裝置、力加載機構、彈性零件變形測量裝置以及加載力位置調整機構。上述剛度反復測量過程，需要對精密彈性零件進行多次加載測試作用力，獲取其剛度值。

此類彈性零件的剛度測試中，力加載機構一般由力加載桿、力傳感器、加載傳動基座、加載力位置微調機構等組成。然而，此類彈性零件具有尺寸小、加工精度高、規格多樣等特點。這些特點要求在對不同批次彈性零件剛度測試開始的時候，都要對作用力加載機構中的力傳感器的零點進行校準，以便獲取較為準確的剛度值。

然而，目前剛度測試人員在對力傳感器進行零點校準時，必須先將力傳感器從力加載機構上拆除，然后再做零點校準，在校準完成之后，再次將力傳感器安裝到力加載機構上。在上述繁瑣的力傳感器拆卸和安裝過程中，需要拆裝多個安裝螺釘，而操作者對每個螺釘的固定作用力難以精確控制，從而造成力傳感器零點的改變，對剛度測試的精度造成影響。此外，在上述拆裝過程中，由于力傳感器上的用于與力加載桿連接的螺紋孔的位置精度有限，在安裝過程中會造成力加載機構的力加載桿末端位置偏移，也會影響彈性零件的剛度測試精度。

隨著電液控制系統在我國工業控制領域的不斷發展，對電液伺服閥中的彈性零件的剛度測量精度和測量效率都提出了更高的要求。

目前，對此彈性零件的剛度測試還沒有一種簡單方便的力加載機構的校準裝置，能夠同時滿足緊固性和便捷性的要求。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明解決的技術問題在于提供一種結構簡單、穩固、使用方便，能夠提高彈性零件的剛度測量效率和剛度測量精度的彈性零件的力加載機構的校準裝置。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種彈性零件的力加載機構的校準裝置，彈性零件的力加載機構包括：傳動機架、活動塊、轉動組件、力傳感器和力加載桿；所述活動塊設置于所述傳動機架上，且與所述傳動機架活動連接；所述轉動組件包括：轉軸座、轉軸本體和翻轉件；所述轉軸座包括矩形的支撐座和固定設置于所述支撐座的頂面上的軸座本體，所述支撐座固定設置于所述活動塊上，所述軸座本體上設有與所述轉軸本體相應的轉動通孔，所述轉動通孔的中軸線與水平面平行，所述轉軸本體穿出所述轉動通孔，所述轉軸本體相對于所述軸座本體轉動；所述翻轉件包括固定連接的主動板和從動板，所述主動板與所述從動板之間的夾角為90度，所述主動板與所述轉軸本體固定連接；當所述彈性零件的力加載機構處于剛度測量位置時，所述力加載桿的中軸線與水平面平行，所述從動板與所述支撐座連接；所述力傳感器的兩端分別與所述主動板和所述力加載桿固定連接，所述力加載桿的兩端中的與所述力傳感器連接的一端為固定端，所述力加載桿的另一端為測試端；彈性零件的力加載機構的校準裝置包括碼盤和砝碼，所述碼盤包括盤體和固定于所述盤體底部的插接塊，所述插接塊內部設有縱向限位孔，所述縱向限位孔的形狀與所述力加載桿的測試端的形狀相應；當彈性零件的力加載機構處于校準位置時，所述主動板的遠離所述從動板的側面與所述支撐座的頂面接觸，所述力加載桿的中軸線與水平面垂直，所述力加載桿的端部插入于所述碼盤的縱向限位孔中，所述力加載桿的測試端的端頭與所述碼盤的盤體底面接觸，所述砝碼放置于所述碼盤上。

優選地，所述力加載桿的測試端包括圓臺部和固設于所述圓臺部上方的球體部；所述縱向限位孔包括由上到下依次連接的盤體連接孔部、限位孔部和插入孔部；所述限位孔部與圓臺形，所述限位孔部與所述插入孔部連接處的直徑與所述力加載桿的圓臺部的底端的直徑相同，所述限位孔部的斜度與所述力加載桿的圓臺部的斜度相同，所述盤體連接孔部的高度與所述限位孔部的高度的和等于所述圓臺部的高度與所述球體部的高度的和。