CN105938029B - 一种小力值测力机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小力值测力机,其包括砝码加卸载组件,砝码加卸载组件上设置有升降组件和砝码托架组件;砝码加卸载组件包括底座大理石,底座大理石上部固定设置有固定底板,固定底板一端设置有直线轴承导柱,另一端设置有砝码托架组件;直线轴承导柱上设置有直线轴承,砝码托板通过直线轴承与直线轴承导柱活动连接;位于任一直线轴承导柱一侧设置有竖向固定板,竖向固定板底部通过固定连接板固定在固定底板上;竖向固定板内侧设置滚珠丝杠组件,滚珠丝杠组件底部设置有伺服电机;滚珠丝杠组件的滑块上固定设置有连接板,连接板顶部与砝码托板底部固定连接,位于直线轴承导柱顶部还固定设置有安装底板,安装底板上设置有升降组件。本发明能实现自动更换砝码组件的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种测力设备,特别是关于一种具有5N、2N、1N小力值传感器检测能力的、具有自动加载卸载砝码、自动更换砝码组件的一种小力值测力机。
背景技术
目前,市场上有各种各样的传感器测力设备,很多都可以进行中等力值的检测,也可以实现自动化加载卸载,但是很少有小力值检测的测力机。国外有一种10N的微小力值一等标准测力仪,它在测力仪底部安装油缸,采用油压缓冲器的方法,使晃动减缓,测量采用非接触式光学测微计测量,结构比较复杂,造价高,检测过程时间长、效率低。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种小力值测力机,该测力机具能过自动更砝码组件、自动加载卸载砝码、可以进行八种力值的检测,从200N到1N都可以检测。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种小力值测力机,其特征在于:它包括砝码加卸载组件、升降组件和砝码托架组件;所述砝码加卸载组件上设置有所述升降组件和砝码托架组件;所述砝码加卸载组件包括底座大理石、固定底板、直线轴承导柱、直线轴承、砝码托板、竖向固定板、固定连接板、第一滚珠丝杠组件、第一伺服电机、连接板和安装底板;所述底座大理石上部固定设置有所述固定底板,位于所述固定底板一端设置有三个所述直线轴承导柱,位于所述固定底板另一端设置有所述砝码托架组件;每个所述直线轴承导柱上都设置有一所述直线轴承,所述砝码托板通过所述直线轴承与所述直线轴承导柱活动连接;位于任意一所述直线轴承导柱一侧设置有所述竖向固定板,所述竖向固定板外侧底部通过所述固定连接板固定在所述固定底板上;所述竖向固定板内侧设置有所述第一滚珠丝杠组件,位于所述第一滚珠丝杠组件底部设置有所述第一伺服电机,所述第一伺服电机驱动所述第一滚珠丝杠组件动作;所述第一滚珠丝杠组件的滑块上固定设置有所述连接板,所述连接板顶部与所述砝码托板底部一端固定连接,位于所述直线轴承导柱顶部还固定设置有所述安装底板,所述安装底板上设置有所述升降组件。通过第一伺服电机驱动第一滚珠丝杠组件,使砝码托板在直线轴承与直线轴承导柱限定的垂直方向运动,可以实现砝码的加载和卸载的功能。
较佳地,所述砝码托板上设置有一个U型槽,在所述U型槽下方安装有光纤传感器。
较佳地,所述升降组件包括底板、侧板、固定板、第二滚珠丝杠组件、联轴器、第二伺服电机、框架托板和传感器支撑台;所述底板固定设置在所述安装底板上,所述底板两侧分别与一所述侧板底部固定连接,所述底板一端与所述固定板底部固定连接,所述固定板后部两侧分别与所述侧板端部固定连接,构成框架式结构;所述固定板前部固定设置有所述第二滚珠丝杠组件,所述第二滚珠丝杠组件上部通过所述联轴器与所述第二伺服电机连接,所述第二伺服电机驱动所述第二滚珠丝杠组件动作;位于所述第二滚珠丝杠组件的滑块上固定设置有所述框架托板,位于所述第二滚珠丝杠组件下方,在所述固定板上固定设置有所述传感器支撑台。通过第二伺服电机驱动第二滚珠丝杠组件可以实现框架托板平稳的上升与下降。
较佳地,所述砝码托架组件包括托架底板、导轨支撑板、直线导轨、电机、联轴器、第三滚珠丝杠、第一托架支撑板、料盘支撑柱、第二托架支撑板、减速机固定板、伺服电机、减速机、第一同步带轮、第二同步带轮、转轴、旋转盘轴承座、推力滚珠轴承、旋转盘连接板、支撑柱托盘、托架支撑柱、托架、反应框架支撑和砝码组件;所述托架底板固定设置在所述固定底板上,所述托架底板上沿所述固定底板长度方向上平行设置有两所述导轨支撑板,两所述导轨支撑板上分别固设有所述直线导轨;位于两所述导轨支撑板之间还设置有所述电机,所述电机输出端经所述联轴器与所述第三滚珠丝杠连接,所述第三滚珠丝杠滑块与所述第一托架支撑板中部固定连接,所述第一托架支撑板两侧滑动设置在所述直线导轨上;所述第一托架支撑板上部通过四个所述料盘支撑柱与所述第二托架支撑板连接,位于其中一所述料盘支撑柱顶部还设置有所述减速机固定板,所述减速机固定板位于所述第二托架支撑板外侧,伸出所述第二托架支撑板;所述减速机固定板上设置有所述伺服电机,所述伺服电机连接有所述减速机,所述伺服电机输出端连接有所述第一同步带轮,所述第一同步带轮通过传输带连接所述第二同步带轮;所述第二同步带轮与所述转轴一端同轴连接,所述转轴另一端穿过所述第二托架支撑板中间位置处,通过所述旋转盘轴承座与所述推力滚珠轴承连接,所述推力滚珠轴承与所述旋转盘连接板固定连接,所述支撑柱托盘固定连接在所述旋转盘连接板上;所述支撑柱托盘上部通过四个所述托架支撑柱与所述托架固定连接,所述托架周缘位置处设置有若干固定位置,每个固定位置上都设置有所述反应框架支撑,所述砝码组件通过所述反应框架支撑设置在所述托架上。
较佳地,位于其中一所述导轨支撑板外侧,在所述托架底板上固定设置有光电传感器安装板,所述光电传感器安装板装有三个光电传感器,在所述支撑柱托盘一侧下方设置有光电感应片;在所述第二托架支撑板上安装有另一个光电传感器,在所述第一托架支撑板一侧上方安装有另一光电感应片。
较佳地,所述托架采用齿轮型圆盘结构,能设置有八个固定位置,安装八种所述反应框架支撑,放置八组所述砝码组件。
较佳地,所述反应框架支撑与所述砝码组件匹配设置,所述砝码组件采用1N砝码组件、2N砝码组件、5N砝码组件、10N砝码组件、20N砝码组件、50N砝码组件、100N砝码组件和200N砝码组件八种,所述反应框架支撑采用1N反应框架支撑、2N反应框架支撑、5N反应框架支撑、10N反应框架支撑、20N反应框架支撑、50N反应框架支撑、100N反应框架支撑和200N反应框架支撑。本发明可以安装八钟反应框架支撑,也就是说可以放置八组砝码组件,通过伺服电机驱动皮带轮,使托架旋转运动,可以实现自动更换砝码组件的功能;通过伺服电机驱动第三滚珠丝杆组件,可以实现砝码组件进行水平方向的移动。
较佳地,所述1N砝码组件和2N砝码组件都包括反应框架组件、第一砝码体、连接盘、起吊螺钉、砝码组、第二砝码体和加重连接盘;所述反应框架组件底部设置有所述第一砝码体,所述第一砝码体下部通过所述连接盘、起吊螺钉与所述砝码组连接,所述砝码组底部通过所述第二砝码体与所述加重连接盘连接。
较佳地,所述反应框架组件采用工程塑料制作,整体采用镂空结构,并在镂空结构框架处设置多道加强筋,增加了强度又保证了质量。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:本发明由于采用框架式砝码结构,最小可以进行1N传感器测量的自动加卸载砝码的测力机;能使用伺服电机驱动滚珠丝杆,实现自动加卸载砝码的目的;可以实现自动叉起砝码,方便更换传感器;砝码储存区为圆盘式,方便更换砝码;2N、1N砝码使用吊装结构,易于加工,使用方便,安装合理。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明的砝码加卸载组件分解示意图;
图3是本发明的升降组件分解示意图;
图4是本发明的砝码托架组件分解图;
图5是本发明的2N、1N砝码组件分解图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描绘。然而应当理解,附图的提供仅为了更好地理解本发明,它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示,本发明提供一种小力值测力机,其包括砝码加卸载组件1、升降组件2和砝码托架组件3。砝码加卸载组件1上设置有升降组件2和砝码托架组件3。
如图2所示,砝码加卸载组件1包括底座大理石1-1、固定底板1-2、直线轴承导柱1-3、直线轴承1-4、砝码托板1-5、竖向固定板1-6、固定连接板1-7、第一滚珠丝杠组件1-8、第一伺服电机1-9、连接板1-10和安装底板1-11。底座大理石1-1上部固定设置有固定底板1-2,位于固定底板1-2一端设置有三个直线轴承导柱1-3,位于固定底板1-2另一端设置有砝码托架组件3。每个直线轴承导柱1-3上都设置有一直线轴承1-4,砝码托板1-5通过直线轴承1-4与直线轴承导柱1-3活动连接。位于任意一直线轴承导柱1-3一侧设置有竖向固定板1-6,竖向固定板1-6外侧底部通过固定连接板1-7固定在固定底板1-2上;竖向固定板1-6内侧设置有第一滚珠丝杠组件1-8,位于第一滚珠丝杠组件1-8底部设置有第一伺服电机1-9,由第一伺服电机1-9驱动第一滚珠丝杠组件1-8动作。第一滚珠丝杠组件1-8的滑块上固定设置有连接板1-10,连接板1-10顶部与砝码托板1-5底部一端固定连接,进而通过第一伺服电机1-9驱动第一滚珠丝杠组件1-8动作,带动砝码托板1-5在直线轴承导柱1-3限定的垂直方向运动,可以实现砝码的加载和卸载的功能。位于直线轴承导柱1-3顶部还固定设置有安装底板1-11,安装底板1-11上设置有升降组件2。
其中,砝码托板1-5上设置有一个U型槽,砝码托架组件3中砝码组件中的反应框架支撑的长杆部分进入到该U型槽中,在U型槽下方安装有光纤传感器1-12,可以控制每一次砝码组件进入U型槽的时候都在相同的位置。
上述实施例中,底座大理石1-1采用00级标准,可以使整个测力机在工作运行的时候保持平稳,使测量精度更精准。
如图3所示,升降组件2包括底板2-1、侧板2-2、固定板2-3、第二滚珠丝杠组件2-4、联轴器2-5、第二伺服电机2-6、框架托板2-7和传感器支撑台2-8。底板2-1固定设置在安装底板1-11上,底板2-1两侧分别与一侧板2-2底部固定连接,底板2-1一端与固定板2-3底部固定连接,固定板2-3后部两侧分别与侧板2-2端部固定连接,构成框架式结构。固定板2-3前部固定设置有第二滚珠丝杠组件2-4,第二滚珠丝杠组件2-4上部通过联轴器2-5与第二伺服电机2-6连接,通过第二伺服电机2-6驱动第二滚珠丝杠组件2-4动作。位于第二滚珠丝杠组件2-4的滑块上固定设置有框架托板2-7,位于第二滚珠丝杠组件2-4下方,在固定板2-3上固定设置有传感器支撑台2-8,传感器支撑台2-8与框架托板2-7呈对应设置。在传感器支撑台2-8上放置待检测传感器,通过第二伺服电机2-6驱动第二滚珠丝杠组件2-4可以实现框架托板2-7平稳的上升或下降,框架托板2-7通过上升或下降将砝码组件平稳放置在待测传感器上。
如图4所示,砝码托架组件3包括托架底板3-1、导轨支撑板3-2、直线导轨3-3、电机3-4、联轴器3-5、第三滚珠丝杠3-6、第一托架支撑板3-7、料盘支撑柱3-8、第二托架支撑板3-9、减速机固定板3-10、伺服电机3-11、减速机3-12、第一同步带轮3-13、第二同步带轮3-14、转轴3-15、旋转盘轴承座3-16、推力滚珠轴承3-17、旋转盘连接板3-18、支撑柱托盘3-19、托架支撑柱3-20、托架3-21、反应框架支撑3-22和砝码组件3-23。
托架底板3-1固定设置在固定底板1-2上,托架底板3-1上沿固定底板1-2长度方向上平行设置有两导轨支撑板3-2,两导轨支撑板3-2上分别固设有直线导轨3-3。位于两导轨支撑板3-2之间还设置有电机3-4,电机3-4输出端经联轴器3-5与第三滚珠丝杠3-6连接,第三滚珠丝杠3-6滑块与第一托架支撑板3-7中部固定连接,第一托架支撑板3-7两侧滑动设置在直线导轨3-3上,经电机3-4驱动第三滚珠丝杠3-6动作,进而带动第一托架支撑板3-7沿直线导轨3-3进行水平移动,这样就可以实现将砝码组件自动放置到待测传感器上面,并且还可以实现自动更换砝码组件的功能。第一托架支撑板3-7上部通过四个料盘支撑柱3-8与第二托架支撑板3-9连接,位于其中一料盘支撑柱3-8顶部还设置有减速机固定板3-10,减速机固定板3-10位于第二托架支撑板3-9外侧,伸出第二托架支撑板3-9;减速机固定板3-10上设置有伺服电机3-11,伺服电机3-11连接有减速机3-12,伺服电机3-11输出端连接有第一同步带轮3-13,第一同步带轮3-13通过传输带连接第二同步带轮3-14,进而通过伺服电机3-11带动第二同步带轮3-14转动。第二同步带轮3-14与转轴3-15一端同轴连接,转轴3-15另一端穿过第二托架支撑板3-9中间位置处,通过旋转盘轴承座3-16与推力滚珠轴承3-17连接,推力滚珠轴承3-17与旋转盘连接板3-18固定连接,支撑柱托盘3-19固定连接在旋转盘连接板3-18上,通过第二同步带轮3-14带动支撑柱托盘3-19转动。支撑柱托盘3-19上部通过四个托架支撑柱3-20与托架3-21固定连接,托架3-21周缘位置处设置有若干固定位置,每个固定位置上都设置有反应框架支撑3-22,砝码组件3-23通过反应框架支撑3-22设置在托架3-21上。
在一个优选的实施例中,位于其中一导轨支撑板3-2外侧,在托架底板3-1上固定设置有光电传感器安装板3-24,光电传感器安装板3-24上装有三个光电传感器3-25,在支撑柱托盘3-19一侧下方设置有光电感应片3-26,在水平移动的时候,光电感应片3-26通过光电感应器3-25确定水平方向移动的位置原点以及水平方向移动的最大距离与最小距离的限制保护。在第二托架支撑板3-9上安装有一个光电传感器3-25,在第一托架支撑板3-7一侧上方安装有光电感应片3-26,旋转运动时,光电感应片3-26通过光电传感器3-25确定旋转方向运动的位置原点。
在一个优选的实施例中,托架3-21采用齿轮型圆盘结构,可以设置有八个固定位置,进而安装八种反应框架支撑,即可以放置八组砝码组件,通过伺服电机3-11驱动第一同步带轮3-13,可以实现自动更换砝码组件的功能。
在一个优选的实施例中,反应框架支撑3-22与砝码组件3-23匹配设置,例如,本实施例中砝码组件3-23可以采用1N砝码组件、2N砝码组件、5N砝码组件、10N砝码组件、20N砝码组件、50N砝码组件、100N砝码组件和200N砝码组件八种,相应的,反应框架支撑3-22可以采用1N反应框架支撑、2N反应框架支撑、5N反应框架支撑、10N反应框架支撑、20N反应框架支撑、50N反应框架支撑、100N反应框架支撑和200N反应框架支撑。
其中,如图5所示,1N砝码组件和2N砝码组件都包括反应框架组件3-23-1、第一砝码体3-23-2、连接盘3-23-3、起吊螺钉3-23-4、砝码组3-23-5、第二砝码体3-23-6和加重连接盘3-23-7。反应框架组件3-23-1底部设置有第一砝码体3-23-2,第一砝码体3-23-2下部通过连接盘3-23-3、起吊螺钉3-23-4与砝码组3-23-5连接,砝码组3-23-5底部通过第二砝码体3-23-6与加重连接盘3-23-7连接。这种连接方式更合理可以更精准的制作出小质量的砝码。反应框架组件3-23-1采用工程塑料制作,整体采用镂空结构,并在镂空结构框架处设置多道加强筋,这样即可以增加强度又保证了质量。
上述各实施例中,各部件之间的固定连接均通过安装螺钉连接。
上述各实施例仅用于说明本发明,其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (7)
1.一种小力值测力机,其特征在于:它包括砝码加卸载组件、升降组件和砝码托架组件;所述砝码加卸载组件上设置有所述升降组件和砝码托架组件;
所述砝码加卸载组件包括底座大理石、固定底板、直线轴承导柱、直线轴承、砝码托板、竖向固定板、固定连接板、第一滚珠丝杠组件、第一伺服电机、连接板和安装底板;所述底座大理石上部固定设置有所述固定底板,位于所述固定底板一端设置有三个所述直线轴承导柱,位于所述固定底板另一端设置有所述砝码托架组件;每个所述直线轴承导柱上都设置有一所述直线轴承,所述砝码托板通过所述直线轴承与所述直线轴承导柱活动连接;位于任意一所述直线轴承导柱一侧设置有所述竖向固定板,所述竖向固定板外侧底部通过所述固定连接板固定在所述固定底板上;所述竖向固定板内侧设置有所述第一滚珠丝杠组件,位于所述第一滚珠丝杠组件底部设置有所述第一伺服电机,所述第一伺服电机驱动所述第一滚珠丝杠组件动作;所述第一滚珠丝杠组件的滑块上固定设置有所述连接板,所述连接板顶部与所述砝码托板底部一端固定连接,位于所述直线轴承导柱顶部还固定设置有所述安装底板,所述安装底板上设置有所述升降组件;
所述砝码托板上设置有一个U型槽,在所述U型槽下方安装有光纤传感器;
所述升降组件包括底板、侧板、固定板、第二滚珠丝杠组件、联轴器、第二伺服电机、框架托板和传感器支撑台;所述底板固定设置在所述安装底板上,所述底板两侧分别与一所述侧板底部固定连接,所述底板一端与所述固定板底部固定连接,所述固定板后部两侧分别与所述侧板端部固定连接,构成框架式结构;所述固定板前部固定设置有所述第二滚珠丝杠组件,所述第二滚珠丝杠组件上部通过所述联轴器与所述第二伺服电机连接,所述第二伺服电机驱动所述第二滚珠丝杠组件动作;位于所述第二滚珠丝杠组件的滑块上固定设置有所述框架托板,位于所述第二滚珠丝杠组件下方,在所述固定板上固定设置有所述传感器支撑台。
2.如权利要求1所述的一种小力值测力机,其特征在于:所述砝码托架组件包括托架底板、导轨支撑板、直线导轨、电机、联轴器、第三滚珠丝杠、第一托架支撑板、料盘支撑柱、第二托架支撑板、减速机固定板、伺服电机、减速机、第一同步带轮、第二同步带轮、转轴、旋转盘轴承座、推力滚珠轴承、旋转盘连接板、支撑柱托盘、托架支撑柱、托架、反应框架支撑和砝码组件;
所述托架底板固定设置在所述固定底板上,所述托架底板上沿所述固定底板长度方向上平行设置有两所述导轨支撑板,两所述导轨支撑板上分别固设有所述直线导轨; 位于两所述导轨支撑板之间还设置有所述电机,所述电机输出端经所述联轴器与所述第三滚珠丝杠连接,所述第三滚珠丝杠滑块与所述第一托架支撑板中部固定连接,所述第一托架支撑板两侧滑动设置在所述直线导轨上;所述第一托架支撑板上部通过四个所述料盘支撑柱与所述第二托架支撑板连接,位于其中一所述料盘支撑柱顶部还设置有所述减速机固定板,所述减速机固定板位于所述第二托架支撑板外侧,伸出所述第二托架支撑板;所述减速机固定板上设置有所述伺服电机,所述伺服电机连接有所述减速机,所述伺服电机输出端连接有所述第一同步带轮,所述第一同步带轮通过传输带连接所述第二同步带轮;所述第二同步带轮与所述转轴一端同轴连接,所述转轴另一端穿过所述第二托架支撑板中间位置处,通过所述旋转盘轴承座与所述推力滚珠轴承连接,所述推力滚珠轴承与所述旋转盘连接板固定连接,所述支撑柱托盘固定连接在所述旋转盘连接板上;所述支撑柱托盘上部通过四个所述托架支撑柱与所述托架固定连接,所述托架周缘位置处设置有若干固定位置,每个固定位置上都设置有所述反应框架支撑,所述砝码组件通过所述反应框架支撑设置在所述托架上。
3.如权利要求2所述的一种小力值测力机,其特征在于:位于其中一所述导轨支撑板外侧,在所述托架底板上固定设置有光电传感器安装板,所述光电传感器安装板装有三个光电传感器,在所述支撑柱托盘一侧下方设置有光电感应片;在所述第二托架支撑板上安装有另一个光电传感器,在所述第一托架支撑板一侧上方安装有另一光电感应片。
4.如权利要求2所述的一种小力值测力机,其特征在于:所述托架采用齿轮型圆盘结构,能设置有八个固定位置,安装八种所述反应框架支撑,放置八组所述砝码组件。
5.如权利要求4所述的一种小力值测力机,其特征在于:所述反应框架支撑与所述砝码组件匹配设置,所述砝码组件采用1N砝码组件、2N砝码组件、5N砝码组件、10N砝码组件、20N砝码组件、50N砝码组件、100N砝码组件和200N砝码组件八种,所述反应框架支撑采用1N反应框架支撑、2N反应框架支撑、5N反应框架支撑、10N反应框架支撑、20N反应框架支撑、50N反应框架支撑、100N反应框架支撑和200N反应框架支撑。
6.如权利要求5所述的一种小力值测力机,其特征在于:所述1N砝码组件和2N砝码组件都包括反应框架组件、第一砝码体、连接盘、起吊螺钉、砝码组、第二砝码体和加重连接盘;所述反应框架组件底部设置有所述第一砝码体,所述第一砝码体下部通过所述连接盘、起吊螺钉与所述砝码组连接,所述砝码组底部通过所述第二砝码体与所述加重连接盘连接。
7.如权利要求6所述的一种小力值测力机,其特征在于:所述反应框架组件采用 工程塑料制作,整体采用镂空结构,并在镂空结构框架处设置多道加强筋。
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