[發(fā)明專利]具有大量程高精度的柔性鉸鏈微構(gòu)件彎曲測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810759003.1
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108871972B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王標(biāo);蔣亞淼;吳薇
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種具有大量程高精度的柔性鉸鏈微構(gòu)件彎曲測試裝置，其特征是：由加載機(jī)構(gòu)(1)、壓力傳感機(jī)構(gòu)(2)、光柵位移傳感機(jī)構(gòu)(3)、刀頭支承機(jī)構(gòu)(4)及夾持機(jī)構(gòu)(5)構(gòu)成；

加載機(jī)構(gòu)(1)是由直線電機(jī)(7)輸出初始位移、經(jīng)兩級加載機(jī)構(gòu)中的一級位移縮小機(jī)構(gòu)(9)縮小后輸出為一級位移，所述兩級加載機(jī)構(gòu)中的二級位移放大機(jī)構(gòu)(10)是通過第一壓電陶瓷驅(qū)動器(11)產(chǎn)生位移、并放大輸出為二級位移，以所述一級位移與二級位移的累加位移為最終位移，設(shè)于二級位移放大機(jī)構(gòu)(10)輸出端的刀頭(20)由刀頭支承機(jī)構(gòu)(4)承托、以所述最終位移為朝向試件(30)前進(jìn)的位移量，并是通過壓力傳感機(jī)構(gòu)(2)測量刀頭(20)前進(jìn)時(shí)所受力、通過光柵位移傳感機(jī)構(gòu)(3)讀取刀頭(20)前進(jìn)位移量；

第一壓電陶瓷驅(qū)動器(11)是通過第一預(yù)緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在二級位移放大機(jī)構(gòu)(10)上的預(yù)緊，所述第一預(yù)緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為：第一壓電陶瓷驅(qū)動器(11)置于二級位移放大機(jī)構(gòu)(10)的容納槽(12)中，前端由抵板(13)承托、前端面緊貼前槽壁，后端面通過楔形塊組件緊貼于后槽壁；所述楔形塊組件是由前后緊密貼合的第一楔形塊(14)與第二楔形塊(15)構(gòu)成，以第二楔形塊(15)的后端斜面緊貼于后槽壁，二級位移放大機(jī)構(gòu)(10)上、位于第二楔形塊(15)的正上方設(shè)有預(yù)緊板(16)，所述預(yù)緊板(16)與第二楔形塊(15)之間由預(yù)緊螺釘(17)縱向貫穿連接，通過旋轉(zhuǎn)所述預(yù)緊螺釘(17)實(shí)現(xiàn)對第一壓電陶瓷驅(qū)動器(11)預(yù)緊效果的調(diào)節(jié)；

所述夾持機(jī)構(gòu)(5)是在夾持基座(26)上設(shè)置夾持體(27)，所述夾持體(27)為位移放大機(jī)構(gòu)、位置可調(diào)，是通過對第二壓電陶瓷驅(qū)動器(28)產(chǎn)生的位移放大后輸出，傳遞給夾持體(27)輸出端的一對夾持頭(29)，使所述一對夾持頭(29)能夠以相對張合的形式形成對試件(30)的夾持。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有大量程高精度的柔性鉸鏈微構(gòu)件彎曲測試裝置，其特征是：

一級位移縮小機(jī)構(gòu)(9)為直型柔性鉸鏈與圓弧型柔性鉸鏈相結(jié)合的對稱結(jié)構(gòu)，輸入端與所述直線電機(jī)(7)的輸出端相接觸；

二級位移放大機(jī)構(gòu)(10)與夾持體(27)均為結(jié)構(gòu)對稱的二級放大柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)、由輸入級放大結(jié)構(gòu)與輸出級放大結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有大量程高精度的柔性鉸鏈微構(gòu)件彎曲測試裝置，其特征是刀頭(20)通過壓力傳感機(jī)構(gòu)(2)安裝在二級位移放大機(jī)構(gòu)(10)輸出端上，所述壓力傳感機(jī)構(gòu)(2)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為：

固定板(18)固裝于二級位移放大機(jī)構(gòu)(10)的輸出端上，壓力傳感器(19)安裝在所述固定板(18)上、前端與刀頭(20)的后端螺紋連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有大量程高精度的柔性鉸鏈微構(gòu)件彎曲測試裝置，其特征是：

所述光柵位移傳感機(jī)構(gòu)(3)的光柵讀數(shù)頭(23)設(shè)置在支撐架(21)上、位于刀頭(20)正上方，距離刀頭(20)上端面之間的間距可調(diào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有大量程高精度的柔性鉸鏈微構(gòu)件彎曲測試裝置，其特征是：

所述試件(30)為側(cè)立的“凸”字形平板狀結(jié)構(gòu)，大頭端被所述一對夾持頭(29)夾持，小頭端置于刀頭(20)正前方。