用于軸向加力裝置的側向力施加裝置制造方法
【專利摘要】本發明屬于計量測試技術，涉及一種用于軸向加力裝置的側向力施加裝置，主要由底座、主機架、升降裝置、側向力輸出裝置和控制系統等部分組成。所述底座位于軸向加力裝置上，用于安裝被測力傳感器。所述主機架上有導軌，并通過導軌與側向力輸出機構相連。所述升降裝置在主機架的另一側，通過滾珠絲杠副與側向力輸出裝置相連。本發明通過在軸向加力裝置的基礎上，增加側向力施加裝置，用來對被測力傳感器等施加側向力，從而實現兩個方向力的同時加載。本裝置通過升降機構來調節上下位置，以適應不同大小的被測物。本裝置具有結構簡單，準確性好，操作方便，成本節約等特點。
【專利說明】用于軸向加力裝置的側向力施加裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于計量測試技術，涉及一種用于軸向加力裝置的側向力施加裝置。
【背景技術】
[0002]要檢定或校準一個傳感器或測力儀，首先要施加相應的力到傳感器或測力儀上。而要準確檢定或校準傳感器或測力儀，特別是多分力傳感器或多分力測力儀，往往需要對其施加多個方向的力值，并進行測量。常見的力施加裝置通常只有一個單純的軸向力，無法滿足被測裝置需要側向受力的要求。目前，針對多個方向力值測量還沒有一個系統的裝置，其操作繁瑣，成本高，誤差大。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了解決多個方向力值測量的問題，提供一種用于軸向加力裝置的側向力施加裝置。
[0004]本發明的目的是通過下述技術方案實現的。
[0005]一種側向力施加裝置，用于安裝在軸向加力裝置上，為被測物(23)提供側向力；所述軸向加力裝置包括軸向加力裝置底座(24)、立柱(25)、上頂平板(26)和軸向加力頭
(27)。所述側向力施加裝置，包括:底座(I)、主機架(2)、升降裝置(3)、側向力輸出裝置
(4)、連接裝置(5)和控制系統。
[0006]所述底座(I)位于軸向加力裝置底座(24)上，被測物放置在底座(I)上。所述底座(I)為T形槽結構，便于使用螺釘和螺母將側向力施加裝置底座(I)固定在軸向加力裝置底座(24)上以及將被測物(23)固定在側向力施加裝置底座(I)上。
[0007]所述主機架(2 )固定在底座(I)上，用于固定升降裝置(3 )和側向力輸出裝置(4 );主機架(2)上有導軌(12)。
[0008]所述升降裝置(3 )包括電機(6 )、主帶輪(7 )、同步帶(8 )、同步輪(9 )和豎直滾珠絲杠(11)。豎直滾珠絲杠(11)的上端固定件和下端固定件分別固定在主機架(2)上。主帶輪(7 )套在電機(6 )的輸出軸上，并與同步帶(8 )連接；同步輪(9 )與豎直滾珠絲杠(11)連接，同步帶(8)套在同步輪(9)的外面；同步帶(8)、同步輪(9)和豎直滾珠絲杠(11)同軸。
[0009]所述升降裝置(3)還包括一個微調輪(10)，微調輪(10)套在電機(6)的輸出軸上，通過手動調節微調輪(10)可實現小位移調節。
[0010]所述側向力輸出裝置(4)包括伺服電機(13)、減速機(14)、聯軸器(15)、聯軸過渡板(16)、升降機(17)、水平滾珠絲杠(18)和側向力輸出頭(19)。伺服電機(13)的輸出軸向下，與減速機(14)的輸入端連接。減速機(14)與聯軸器(15)固定連接；聯軸器(15)安裝在聯軸過渡板(16)上；減速機(14)的輸出軸穿過聯軸器(14)和聯軸過渡板(16)，與升降機(17)連接。水平滾珠絲杠(18)通過其上的滾珠絲杠副與升降機(17)固定連接。升降機
(17)通過內部的齒輪組合將減速機(14)沿豎直軸軸向的旋轉變為沿水平軸向的旋轉。所述齒輪組合與水平滾珠絲杠(18)連接，因此所述齒輪組合帶動水平滾珠絲杠(18)做水平運動；水平滾珠絲杠(18)通過固定在其上的滾珠絲杠副帶動升降機(17)做水平運動。升降機(17)靠近被測物的一端裝有側向力輸出頭(19)。
[0011]所述連接裝置(5)穿過導軌(12)，導軌(12)起導引連接裝置(5)運動方向的作用。連接裝置(5 )的一端通過豎直滾珠絲杠(11)上的滾珠絲杠副與豎直滾珠絲杠(11)連接，另一端與升降機(17)固定連接。
[0012]所述控制系統用于控制電機(6)和伺服電機(13)的軸向旋轉輸出速度。所述控制系統為單片機或計算機。
[0013]其工作過程為:
[0014]步驟1:將所述側向力施加裝置固定在軸向加力裝置底座(24)上，將被測物(23)固定在側向力施加裝置底座(I)上，被測物(23)與軸向加力頭(27)同軸。
[0015]步驟2:通過升降裝置(3)調整側向力輸出頭(19)的高度。具體為:電機(6)工作，電機(6)的輸出軸帶動主帶輪(7)轉動，同步帶(7)帶動同步帶(8)同步轉動，同步帶(8 )帶動同步輪(9 )同步轉動，同步輪(9 )帶動豎直滾珠絲杠(11)同步轉動，豎直滾珠絲杠
(11)做向上或者向下的運動，豎直滾珠絲杠(11)上的滾珠絲杠副帶動與其連接的水平升降機(17)做向上或者向下的運動，實現對側向力輸出頭(19)的高度調整。
[0016]步驟3:通過側向力輸出裝置(4)調整側向力輸出頭(19)的側向輸出力。具體為:伺服電機(13)和減速機(14)工作，減速機(14)調整伺服電機(13)的轉速；升降機(17)通過內部的齒輪組合將減速機(14)沿豎直軸向的旋轉變為沿水平軸向的旋轉；齒輪組合帶動水平滾珠絲杠(18)做水平運動；水平滾珠絲杠(18)通過固定在其上的滾珠絲杠副帶動升降機(17 )做水平運動,實現對側向力輸出頭(19 )的側向力輸出大小的調節。
[0017]有益效果
[0018]本發明提供了 一種用于軸向加力裝置的側向力施加裝置，實現了在軸向力加載的同時施加側向力，解決了多個方向力值同時校準的問題。通過升降機構的上下移動，可以適應多種被測物的校準，適應性較強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明【具體實施方式】中側向力施加裝置安裝在軸向加力裝置上的安裝位置不意圖；
[0020]其中，1-底座、2-主機架、3-升降裝置、4-側向力輸出裝置、5-連接裝置、23-被測物、24-底座、25-立柱、26-上頂平板、27-軸向加力頭。
[0021]圖2是本發明【具體實施方式】中側向力施加裝置的結構示意圖；
[0022]其中，6-電機、7-主帶輪、8-同步帶、9-同步輪、10-微調輪、11-豎直滾珠絲杠、12-導軌、13-電機、14-減速機、15-聯軸器、16-聯軸過渡板、17-升降機、18-水平滾珠絲杠、19-側向力輸出頭、20-第一過渡板、21-第二過渡板、22-第三過渡板。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明做詳細說明。
[0024]如圖1所示，將側向力施加裝置固定在軸向加力裝置底座24上，將被測物23固定在側向力施加裝置底座I上，被測物23與軸向加力頭27同軸。[0025]側向力施加裝置的結構如圖2所示，包括:底座1、主機架2、升降裝置3、側向力輸出裝置4、連接裝置5和控制系統。
[0026]所述底座I為T形槽結構，便于使用螺釘和螺母將側向力施加裝置底座I固定在軸向加力裝置底座24上以及將被測物23固定在側向力施加裝置底座I上。
[0027]主機架2固定在底座I上，用于固定升降裝置3和側向力輸出裝置4 ;主機架2上有導軌12。
[0028]升降裝置3包括電機6、主帶輪7、同步帶8、同步輪9和豎直滾珠絲杠11。豎直滾珠絲杠11的上端固定件和下端固定件分別固定在主機架2上。主帶輪7套在電機6的輸出軸上，并與同步帶8連接；同步輪9與豎直滾珠絲杠11連接，同步帶8套在同步輪9的外面；同步帶8、同步輪9和豎直滾珠絲杠11同軸。升降裝置3還包括一個微調輪10，微調輪10套在電機6的輸出軸上，通過手動調節微調輪10可實現小位移調節。
[0029]側向力輸出裝置4包括伺服電機13、減速機14、聯軸器15、聯軸過渡板16、升降機17、水平滾珠絲杠18和側向力輸出頭19。伺服電機13的輸出軸向下，與減速機14的輸入端連接。減速機14與聯軸器15固定連接；聯軸器15安裝在聯軸過渡板16上；減速機14的輸出軸穿過聯軸器14和聯軸過渡板16，與升降機17連接。水平滾珠絲杠18通過其上的滾珠絲杠副與升降機17固定連接。升降機17通過內部的齒輪組合將減速機14沿豎直軸軸向的旋轉變為沿水平軸向的旋轉。所述齒輪組合與水平滾珠絲杠18連接，因此所述齒輪組合帶動水平滾珠絲杠18做水平運動；水平滾珠絲杠18通過固定在其上的滾珠絲杠副帶動升降機17做水平運動。升降機17靠近被測物的一端裝有側向力輸出頭19。
[0030]連接裝置5包括第一過渡板20、第二過渡板21和第三過渡板22，三塊過渡板的一端固定連接在一起，另一端也固定連接在一起。連接裝置5穿過導軌12，即第一過渡板20和第三過渡板22從導軌12的前面通過，而第二過渡板21從導軌12的后面通過。導軌12起導引連接裝置5運動方向的作用。連接裝置5的一端通過豎直滾珠絲杠11上的滾珠絲杠副與豎直滾珠絲杠11連接，另一端與升降機17固定連接。
[0031]控制系統為單片機，用于控制電機6和伺服電機13的軸向旋轉輸出速度。
[0032]當電機6工作時，電機6的輸出軸帶動主帶輪7轉動，同步帶7帶動同步帶8同步轉動，同步帶8帶動同步輪9同步轉動，同步輪9帶動豎直滾珠絲杠11同步轉動，豎直滾珠絲杠11做向上或者向下的運動，豎直滾珠絲杠11上的滾珠絲杠副帶動與其連接的水平升降機17做向上或者向下的運動，實現對側向力輸出頭19的高度調整。
[0033]當伺服電機13和減速機14工作時，減速機14調整伺服電機13的轉速；升降機17通過內部的齒輪組合將減速機14沿豎直軸向的旋轉變為沿水平軸向的旋轉；齒輪組合帶動水平滾珠絲杠18做水平運動；水平滾珠絲杠18通過固定在其上的滾珠絲杠副帶動升降機17做水平運動,實現對側向力輸出頭19的側向力輸出大小的調節。
[0034]在側向力施力的同時，也可以讓軸向加力裝置同時工作，讓被測物同時受到軸向力和側向力，再由反饋裝置將信息反饋到控制系統，從而完成試驗。
【權利要求】
1.一種側向力施加裝置，用于安裝在軸向加力裝置上，為被測物(23)提供側向力；所述軸向加力裝置包括軸向加力裝置底座(24)、立柱(25)、上頂平板(26)和軸向加力頭(27);其特征在于:所述側向力施加裝置，包括:底座(1)、主機架(2)、升降裝置(3)、側向力輸出裝置(4)、連接裝置(5)和控制系統； 所述底座(1)位于軸向加力裝置底座(24)上，被測物放置在底座(1)上； 所述主機架(2)固定在底座(1)上，用于固定升降裝置(3)和側向力輸出裝置(4);主機架(2)上有導軌(12)； 所述升降裝置(3)包括電機(6)、主帶輪(7)、同步帶(8)、同步輪(9)和豎直滾珠絲杠(11);豎直滾珠絲杠(11)的上端固定件和下端固定件分別固定在主機架(2)上；主帶輪(7)套在電機(6 )的輸出軸上，并與同步帶(8 )連接；同步輪(9 )與豎直滾珠絲杠(11)連接，同步帶(8)套在同步輪(9)的外面；同步帶(8)、同步輪(9)和豎直滾珠絲杠(11)同軸； 所述側向力輸出裝置(4)包括伺服電機(13)、減速機(14)、聯軸器(15)、聯軸過渡板(16)、升降機(17)、水平滾珠絲杠(18)和側向力輸出頭(19);伺服電機(13)的輸出軸向下，與減速機(14)的輸入端連接；減速機(14)與聯軸器(15)固定連接；聯軸器(15)安裝在聯軸過渡板(16)上；減速機(14)的輸出軸穿過聯軸器(14)和聯軸過渡板(16)，與升降機(17)連接；水平滾珠絲杠(18)通過其上的滾珠絲杠副與升降機(17)固定連接；升降機(17)通過內部的齒輪組合將減速機(14)沿豎直軸軸向的旋轉變為沿水平軸向的旋轉；所述齒輪組合與水平滾珠絲杠(18)連接，因此所述齒輪組合帶動水平滾珠絲杠(18)做水平運動；水平滾珠絲杠(18)通過固定在其上的滾珠絲杠副帶動升降機(17)做水平運動；升降機(17 )靠近被測物的一端裝有側向力輸出頭(19 ); 所述連接裝置(5)穿過導軌(12)，導軌(12)起導引連接裝置(5)運動方向的作用；連接裝置(5 )的一端通過豎直滾珠絲杠(11)上的滾珠絲杠副與豎直滾珠絲杠(11)連接，另一端與升降機(17)固定連接； 所述控制系統用于控制電機(6)和伺服電機(13)的軸向旋轉輸出速度。
2.如權利要求1所述的一種側向力施加裝置，其特征在于:所述底座(1)為T形槽結構，便于使用螺釘和螺母將側向力施加裝置底座(1)固定在軸向加力裝置底座(24)上以及將被測物(23)固定在側向力施加裝置底座(1)上。
3.如權利要求1或2所述的一種側向力施加裝置，其特征在于:所述升降裝置(3)還包括一個微調輪(10)，微調輪(10)套在電機(6)的輸出軸上，通過手動調節微調輪(10)可實現小位移調節。
4.如權利要求1或2所述的一種側向力施加裝置，其特征在于:所述控制系統為單片機或計算機。
5.如權利要求1或2所述的一種側向力施加裝置，其特征在于:其工作過程為: 步驟1:將所述側向力施加裝置固定在軸向加力裝置底座(24)上，將被測物(23)固定在側向力施加裝置底座(1)上，被測物(23)與軸向加力頭(27)同軸； 步驟2:通過升降裝置(3)調整側向力輸出頭(19)的高度；具體為:電機(6)工作，電機(6)的輸出軸帶動主帶輪(7)轉動，同步帶(7)帶動同步帶(8)同步轉動，同步帶(8)帶動同步輪(9)同步轉動，同步輪(9)帶動豎直滾珠絲杠(11)同步轉動，豎直滾珠絲杠(11)做向上或者向下的運動，豎直滾珠絲杠(11)上的滾珠絲杠副帶動與其連接的水平升降機(17)做向上或者向下的運動，實現對側向力輸出頭(19)的高度調整； 步驟3:通過側向力輸出裝置(4)調整側向力輸出頭(19)的側向輸出力；具體為:伺服電機(13)和減速機(14)工作，減速機(14)調整伺服電機(13)的轉速；升降機(17)通過內部的齒輪組合將減速機(14)沿豎直軸向的旋轉變為沿水平軸向的旋轉；齒輪組合帶動水平滾珠絲杠(18)做水平運動；水平滾珠絲杠(18)通過固定在其上的滾珠絲杠副帶動升降機(17 )做水平運動,實 現對側向力輸出頭(19 )的側向力輸出大小的調節。
【文檔編號】G01L27/00GK103884469SQ201410141697
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月9日 優先權日:2014年4月9日
【發明者】秦海峰, 劉永錄 申請人:中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
