CN205049132U - 嵌入式加载与中心形变测量机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型请求保护一种嵌入式加载与中心形变测量机构，缸体内部装有旋转驱动轴、直线驱动轴、弹簧、探针、导向柱、启动机构。旋转驱动轴与直线驱动轴通过T型螺纹配合，将圆周运动转化成直线运动，配合力传感器或位移传感器，完成加载过程。探针在弹簧的辅助作用下，将零件受力中心的变形量准确地反应到加载机构外部，使之能够被方便准确地测量。本实用新型设计精巧，结构紧凑且提高了测量准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械测量技术领域，具体为一种嵌入式加载与形变测量机构。
背景技术
在机械测量中，时常涉及到加载及形变测量。比如测量某物体的局部刚度，如果要测量受力部位的形变，理论上须要测量加载位置的中心，这样测量出来的结果才最准确。但是在实际情况中，加载位置上置有加载机构，会形成干涉，无法在中心进行测量。通常情况下，我们是在最靠近加载位置的地方进行测量。但这样测量出的结果就不够准确，不能为后续工作提供有效的数据保障。嵌入式加载中心形变测量机构便很好地解决了上述问题。
通常在测量某些零件(如钣金等)的局部刚度时，须要对该零件的相应部位进行加载，并测量该部位加载中心的形变量。但是在实际操作过程中，加载中心置有加载装置，其形变量无法通过仪表等直接测得。而外围一些测量结果不能准确地反应出形变大小，对零件的相关物理性能便不能很好地掌握。上述问题，是机械技术人员急待处理的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，提出了一种设计精巧，结构紧凑，测量准确度提高的嵌入式加载与中心形变测量机构。本实用新型的技术方案如下：
一种嵌入式加载与中心形变测量机构，包括对被测装置进行加载的加载盘，还包括反映被测位置中心形变量的探针、控制探针前进后退的直线加载轴、启动机构及设置于探针顶部的位移传感器；所述启动机构通过旋转驱动轴与直线加载轴相连接并带动直线加载轴运动，直线加载轴伸缩控制设置于其内部的探针对被测装置进行形变测量，探针发生轴向位移，位移传感器对探针的轴向位移进行显示。
进一步的，所述启动机构包括接近开关、伺服电机、减速机、导向柱、同步带轮、同步带，当伺服电机启动时，通过减速机、同步带轮、同步带带动旋转驱动轴作圆周运动。接近开关用于限定直线加载轴的轴向位移；导向柱与外缸体连接，用于对直线加载轴进行精确导向。
进一步的，所述旋转驱动轴与直线加载轴之间还设置有T型螺纹，将作圆周运动的旋转驱动轴带动直线加载轴作直线运动。
进一步的，所述直线加载轴上还设置有辅助探针伸缩的弹簧(6)，所述位移传感器与探针之间还设置有用于辅助位移传感器测量、增加探针顶部的测量面积的测量盘，所述加载盘上还设置有力传感器(8)，用于对加载盘的力度进行调节显示。
进一步的，所述启动机构、直线加载轴、旋转驱动轴、测量盘、弹簧均设置于安装缸体内。
本实用新型的优点及有益效果如下：
该机构可以通过安装缸体与外部装置连接，配合使用。缸体内部装有旋转驱动轴、直线驱动轴、弹簧、探针、导向柱等。该机构由伺服电机(或步进电机)驱动，通过减速机、同步带轮，使旋转驱动轴产生圆周运动；直线驱动轴通过T型螺纹与旋转驱动轴配合，在导向柱的约束下，将圆周运动转化成直线运动，通过加载盘对目标位置施加载荷。载荷的大小通过力传感器测得。在加载的过程中，探针通过弹簧力的作用，头部始终压在受力面的中心，由于探针在其轴向上没有形变，加载面中心的形变便通过测量盘的位移准确地反应了出来。
本实用新型的嵌入式加载形变测量机构充分利用了探针轴向刚性原理，将受力面中心形变引至外部进行测量，设计精巧，结构紧凑，测量准确，达到了预期的效果。
附图说明
图1是本实用新型提供优选实施例嵌入式加载与中心形变测量机构的结构示意图；
图2是本实用新型提供优选实施例的剖视图；
图3为本实用新型工作原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作进一步说明：
本实用新型的储能式自动紧固机构主要由1.缸盖安装缸体、2.测量盘、3.探针、4.旋转驱动轴、5.直线加载轴、6.弹簧、7.直线轴承、8.力传感器、9.加载盘、10.接近开关、11.伺服电机、12.减速机、13.导向柱、14.同步带轮、15.同步带、16.位移传感器等零件组成。该机构由伺服电机驱动，通过减速机、同步带轮，使旋转驱动轴产生圆周运动；直线驱动轴通过T型螺纹与旋转驱动轴配合，在导向柱的约束下，将圆周运动转化成直线运动，通过加载盘对目标位置施加载荷。载荷的大小通过力传感器测得，目标位置的形变量通过位移传感器测得。在加载的过程中，探针通过弹簧力的作用，头部始终压在受力面的中心，由于探针在其轴向上没有形变，加载面中心的形变便通过测量盘的位移准确地反应了出来。
对目标位置进行加载之前，将整个机构垂直置于加载面上方。使探针悬于加载面上方而不与加载面接触。在探针顶部的测量盘上布置位移传感器并留好伸缩余量。如图3(a)所示。
完成准备工作后，由上位机控制伺服电机转动，通过传动机构，探针随直线加载轴开始伸出，位移传感器读数随之变化。直线加载轴继续伸出，探针接触到目标加载位置中心并停止运动。位移传感器读数也停止变化，并将位移传感器的读数置为零点。弹簧被压缩，弹簧力将探针头紧压在被测面。如图3(b)所示。
直线加载轴继续伸出，加载盘与目标加载面接触，通过力传感器可以观察到加载力的大小变化。被加载面发生形变，探针也随形变大小发生轴向位移。位移传感器相对于零点的变化即为测得的形变量。如图3(c)所示。
加载测量完成后，伺服电机反转，直线加载轴缩回至某一位置时，加载盘离开加载平面，而探针还与加载平面接触。由于加载平面受力为零，这时候位移传感器相对于零点的变化即为该平面受力后的永久变形。如图3(d)所示。
本实用新型的嵌入式加载形变测量机构充分利用了探针轴向刚性原理，将受力面中心形变引至外部进行测量，设计精巧，结构紧凑，测量准确，达到了预期的效果。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。
Claims (5)
1.一种嵌入式加载与中心形变测量机构，包括对被测装置进行加载的加载盘(9)，其特征在于：还包括反映被测位置中心形变量的探针(3)、控制探针(9)前进后退的直线加载轴(5)、启动机构及设置于探针(3)顶部的位移传感器(16)；所述启动机构通过旋转驱动轴(4)与直线加载轴(5)相连接并带动直线加载轴(5)运动，直线加载轴(5)伸缩控制设置于其内部的探针(3)对被测装置进行形变测量，探针(3)发生轴向位移，位移传感器(16)对探针的轴向位移进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式加载与中心形变测量机构，其特征在于：所述启动机构包括接近开关(10)、伺服电机(11)、减速机(12)、导向柱(13)、同步带轮(14)、同步带(15)，当伺服电机(11)启动时，通过减速机(12)、同步带轮(14)、同步带(15)带动旋转驱动轴(4)作圆周运动，接近开关用于限定直线加载轴的轴向位移；导向柱与外缸体连接，用于对直线加载轴进行精确导向。
3.根据权利要求2所述的一种嵌入式加载与中心形变测量机构，，其特征在于：所述旋转驱动轴(4)与直线加载轴(5)之间还设置有T型螺纹，将作圆周运动的旋转驱动轴(4)带动直线加载轴(5)作直线运动。
4.根据权利要求2所述的一种嵌入式加载与中心形变测量机构，其特征在于：所述直线加载轴(5)上还设置有辅助探针伸缩的弹簧(6)，所述位移传感器(16)与探针之间还设置有用于辅助位移传感器测量/、增加探针顶部的测量面积的测量盘(2)，所述加载盘(9)上还设置有力传感器(8)，用于对加载盘(9)的力度进行调节显示。
5.根据权利要求4所述的一种嵌入式加载与中心形变测量机构，其特征在于：所述启动机构、直线加载轴(5)、旋转驱动轴(4)、测量盘(2)、弹簧(6)均设置于安装缸体(1)内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520731569.5U CN205049132U (zh) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | 嵌入式加载与中心形变测量机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520731569.5U CN205049132U (zh) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | 嵌入式加载与中心形变测量机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205049132U true CN205049132U (zh) | 2016-02-24 |
Family
ID=55342704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520731569.5U Active CN205049132U (zh) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | 嵌入式加载与中心形变测量机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205049132U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107192370A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-22 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 测量器 |
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2015
- 2015-09-21 CN CN201520731569.5U patent/CN205049132U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107192370A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-09-22 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 测量器 |
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