CN206479410U - 一种拉压力施加装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉压力施加装置，包括加载件、固定件、弹性伸缩件及拉压力传感器，其中，加载件与固定件间隔布置，固定件朝向加载件的一侧固定被测物；弹性伸缩件设置于加载件远离固定件的一侧且其伸缩方向与加载件垂直；拉压力传感器一端与加载件固连，另一端与固定于固定件上的被测物固连；上述拉压力施加装置通过弹性伸缩件的变形施加拉压力，增加施加过程的行程，有助于降低施加过程对位移行程变化的敏感度，从而降低对位置控制精度和运行平稳性的要求，无需配备高精度位置和速度检测元件，简化了结构，降低了装置构成的复杂性，提高了运行可靠性，降低了研发和制造成本，更容易实现加载力的高精度控制，实现微小拉压力的施加。

Description

一种拉压力施加装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，特别涉及一种拉压力施加装置。

背景技术

目前，如高精度位移检测设备、高精度压应变形测量设备等检测测量设备，需要对被测物体按照设定值和精度要求，自动施加准确的拉力或者压力。

现有技术中，拉压力的施加通过拉压力施加装置完成，拉压力施加装置一般包括电机以及传动机构，传动机构用于将电机的旋转运动转化为直线移动，比如丝杠机构，且传动机构与被测物之间为刚性连接，在使用过程中，电机输出扭矩，然后通过传动机构直接对被测物施加拉力或压力；将电机转速、位置检测和拉、压力检测结果反馈到控制系统中，形成速度、位置和拉、压力闭环控制，提高系统的控制精度，实现高精度拉、压力施加，这种拉压力施加装置的加载拉压力的过程是通过刚性件变形而逐步施加的，拉压力大小范围对应的变形行程很短，拉压力对位移行程变化的敏感度很高，因此需要配备高精度位置检测元件来进行高精度的位置控制和稳定的速度控制以实现拉压力加载的高精度控制，从而使整个系统结构复杂，制造难度和成本上升，并且由于传动机构与被测物刚性连接，施加扭矩的行程和所需时间也很短，对系统的响应速度提出了很高的要求，面向微小拉压力施加任务时，容易达到系统控制能力的极限而无法实现。

因此，如何提供一种拉压力施加装置，使其结构简单，使拉压力施加过程对位移行程变化的敏感度降低，降低对整个系统响应速度的要求，便于控制，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种拉压力施加装置，以达到使其结构简单，使拉压力施加过程对位移行程变化的敏感度降低，降低对整个系统响应速度的要求，便于控制的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种拉压力施加装置，包括：

间隔布置的加载件及固定件，所述固定件朝向所述加载件的一侧用于固定被测物；

设置于所述加载件远离所述固定件一侧的弹性伸缩件，且所述弹性伸缩件的伸缩方向与所述加载件垂直；

设置于所述加载件与所述固定件之间的拉压力传感器，所述拉压力传感器一端与所述加载件固连，另一端与固定于所述固定件上的所述被测物连接。

优选地，还包括用于驱动所述弹性伸缩件伸缩的驱动装置。

优选地，所述驱动装置为：

直线电机；

或活塞缸；

或旋转电机与传动机构配合的结构。

优选地，所述传动机构为丝杠机构，所述丝杠机构包括丝杆以及与所述丝杆螺纹配合的滑套，所述丝杆与所述旋转电机输出端连接，所述滑套与所述弹性伸缩件固连。

优选地，所述滑套通过导向板与所述弹性伸缩件固连，且所述导向板与所述加载件均可滑动地设置于与所述丝杆平行布置的导向杆上。

优选地，还包括安装板以及安装杆，所述安装板设置于所述加载件远离所述固定件的一侧，所述安装杆依次穿过所述安装板、所述加载件以及所述固定件，所述驱动装置设置于所述安装板上。

优选地，所述滑套与所述安装板之间设置有接近开关，所述接近开关用于在所述滑套与所述安装板接近时切断所述旋转电机的电路。

优选地，所述传动机构为凸轮机构，所述凸轮机构包括凸轮以及与所述凸轮配合的顶杆，所述凸轮与所述旋转电机的输出端固连，所述顶杆与所述弹性伸缩件固连。

优选地，所述弹性伸缩件的至少一个端部上设置有阻尼装置。

优选地，所述阻尼装置为橡胶垫或者活塞阻尼器。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的拉压力施加装置，包括加载件、固定件、弹性伸缩件以及拉压力传感器，其中，加载件及固定件间隔布置，固定件朝向加载件的一侧用于固定被测物；弹性伸缩件设置于加载件远离固定件的一侧，且弹性伸缩件的伸缩方向与加载件垂直；拉压力传感器设置于加载件与固定件之间，拉压力传感器一端与加载件固连，另一端与固定于固定件上的被测物连接；在使用过程中，通过拉伸或者压缩弹性伸缩件向加载板施加拉力或者压力，由于拉压力传感器与加载板之间以及拉压力传感器与被测物之间均为刚性连接，通过弹性伸缩件施加在加载板上的拉力或压力即是被测物受到的拉力或者压力，拉压力传感器将检测值发送给控制器与预设值比较后控制弹性伸缩件的拉伸量或者伸缩量；

由此可见，上述的拉压力施加装置对被测物施加拉力或压力的过程变成拉伸或压缩弹性伸缩件的过程，拉、压力的大小取决于弹性伸缩件的变形量，从而实现拉、压力的缓慢施加，增加拉、压力施加过程的行程，有助于使拉压力施加过程对位移行程变化的敏感度降低，从而降低对位置控制精度和运行平稳性的要求，无需配备高精度位置和速度检测元件，不仅简化了结构，降低了装置构成的复杂性，提高了运行可靠性，降低了研发和制造成本，而且更容易实现加载力的高精度控制，实现微小拉压力的施加，并且弹性伸缩件还能起到一定隔震作用，减少系统运行时对拉压力传感器测量的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的拉压力施加装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种拉压力施加装置，以达到使其结构简单，使拉压力施加过程对位移行程变化的敏感度降低，降低对整个系统响应速度的要求，便于控制的目的。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的拉压力施加装置的结构示意图。

本实用新型提供的一种拉压力施加装置，包括加载件1、固定件、弹性伸缩件4以及拉压力传感器2，固定件在图1中未示出。

其中，加载件1及固定件间隔布置，固定件朝向加载件1的一侧用于固定被测物3；弹性伸缩件4设置于加载件1远离固定件的一侧，且弹性伸缩件4的伸缩方向与加载件1垂直；拉压力传感器2设置于加载件1与固定件之间，拉压力传感器2一端与加载件1固连，另一端与固定于固定件上的被测物3连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的拉压力施加装置，在使用过程中，通过拉伸或者压缩弹性伸缩件4向加载件1施加拉力或者压力，由于拉压力传感器2与加载件1之间以及拉压力传感器2与被测物3之间均为刚性连接，通过弹性伸缩件4施加在加载件1上的拉力或压力即是被测物3受到的拉力或者压力，拉压力传感器2将检测值发送给控制器与预设值比较后控制弹性伸缩件4的拉伸量或者伸缩量；上述的拉压力施加装置在使用过程中不一定需要控制器的参与，本技术方案的主要目的是提供一种拉压力缓施加的装置以降低装置对位移行程变化的敏感度，从而降低对位置控制精度和运行平稳性的要求。

由此可见，上述的拉压力施加装置对被测物3施加拉力或压力的过程变成拉伸或压缩弹性伸缩件4的过程，拉、压力的大小取决于弹性伸缩件4的变形量，从而实现拉、压力的缓慢施加，增加拉、压力施加过程的行程，有助于使拉压力施加过程对位移行程变化的敏感度降低，从而降低对位置控制精度和运行平稳性的要求，无需配备高精度位置和速度检测元件，不仅简化了结构，降低了装置构成的复杂性，提高了运行可靠性，降低了研发和制造成本，而且更容易实现加载力的高精度控制，实现微小拉压力的施加，并且弹性伸缩件4还能起到一定隔震作用，减少系统运行时对拉压力传感器2测量的影响。

为实现自动控制，提高控制精度，在本实用新型实施例中，拉压力施加装置还包括用于驱动弹性伸缩件4伸缩的驱动装置，驱动装置主要用于根据控制器的指令动作拉伸或者压缩弹性伸缩件4。

比如，驱动装置可以为直线电机、活塞缸或者旋转电机9与传动机构配合的结构，上述的传动机构用于将旋转电机9的旋转运动转换为直线往复运动，当然，上述的驱动装置仅仅是本实用新型实施例提供的一些可行方案，实际上驱动装置并不仅限于此，只要能够拉伸或者压缩弹性伸缩件4即可。

进一步优化上述技术方案，在本实用新型实施例中，与旋转电机9配合的传动机构为丝杠机构，如图1所示，丝杠机构包括丝杆8以及与丝杆8螺纹配合的滑套7，丝杆8与旋转电机9输出端连接，滑套7与弹性伸缩件4固连，这样，通过丝杆8与滑套7的配合将旋转电机9的旋转运动转化为滑套7沿丝杆8轴向的直线运动，并通过滑套7拉伸或者压缩弹性伸缩件4，丝杠机构传动精度高，有助于精确控制弹性伸缩件4的变形量。

为保证丝杠机构能够顺利将旋转电机9的旋转运动转化为直线运动，避免滑套7带动弹性伸缩件4转动，在本实用新型实施例中，滑套7通过导向板6与弹性伸缩件4固连，且导向板6与加载件1均可滑动地设置于与丝杆8平行布置的导向杆5上。

如图1中所示，压缩弹簧为最常见的能够用作弹性伸缩件4的装置，但是其存在一个缺点，即在受压不均匀时容易弯折，导致拉力或者压力的施加难以顺利进行，因此，在本实用新型实施例中，当弹性伸缩件4为压缩弹簧时，应当使压缩弹簧的轴线与导向板6上通孔的轴向以及滑套7上的螺纹孔的轴向重合，以保证压缩弹簧受力均匀。

进一步优化上述技术方案，在本实用新型实施例中，拉压力施加装置还包括安装板10以及安装杆11，安装板10设置于加载件1远离固定件的一侧，安装杆11依次穿过安装板10、加载件1以及固定件，驱动装置设置于安装板10上。

为避免在滑套7与安装板10接触后，旋转电机9继续运转所可能导致的电机烧损、零部件损坏等情况的发生，在本实用新型实施例中，滑套7与安装板10之间设置有接近开关，接近开关用于在滑套7与安装板10接近时切断旋转电机9的电路，这样，当滑套7与安装板10接近至一定距离时，接近开关发挥作用断开旋转电机9的回路，从而起到保护拉压力施加装置的作用，延长其使用寿命。

除了旋转电机9与丝杠机构配合的结构外，旋转电机9还可以与其他的传动机构配合，比如，在本实用新型另一种实施例中，传动机构为凸轮机构，凸轮机构包括凸轮以及与凸轮配合的顶杆，凸轮与旋转电机9的输出端固连，顶杆与弹性伸缩件4固连。除此之外，传动机构还可以是齿轮齿条等等。

进一步优化上述技术方案，为增强拉压力施加装置的抗震性能，在本实用新型实施例中，弹性伸缩件4的至少一个端部上设置有阻尼装置，通过设置阻尼装置能够有效阻止驱动装置运行时产生的振动的传导，从而提高拉压力施加装置的抗震性能。

优选地，阻尼装置为橡胶垫或者活塞阻尼器。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种拉压力施加装置，其特征在于，包括：

间隔布置的加载件及固定件，所述固定件朝向所述加载件的一侧用于固定被测物；

设置于所述加载件远离所述固定件一侧的弹性伸缩件，且所述弹性伸缩件的伸缩方向与所述加载件垂直；

设置于所述加载件与所述固定件之间的拉压力传感器，所述拉压力传感器一端与所述加载件固连，另一端与固定于所述固定件上的所述被测物连接。

2.根据权利要求1所述的拉压力施加装置，其特征在于，还包括用于驱动所述弹性伸缩件伸缩的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的拉压力施加装置，其特征在于，所述驱动装置为：

直线电机；

或活塞缸；

或旋转电机与传动机构配合的结构。

4.根据权利要求3所述的拉压力施加装置，其特征在于，所述传动机构为丝杠机构，所述丝杠机构包括丝杆以及与所述丝杆螺纹配合的滑套，所述丝杆与所述旋转电机输出端连接，所述滑套与所述弹性伸缩件固连。

5.根据权利要求4所述的拉压力施加装置，其特征在于，所述滑套通过导向板与所述弹性伸缩件固连，且所述导向板与所述加载件均可滑动地设置于与所述丝杆平行布置的导向杆上。

6.根据权利要求4或5所述的拉压力施加装置，其特征在于，还包括安装板以及安装杆，所述安装板设置于所述加载件远离所述固定件的一侧，所述安装杆依次穿过所述安装板、所述加载件以及所述固定件，所述驱动装置设置于所述安装板上。

7.根据权利要求6所述的拉压力施加装置，其特征在于，所述滑套与所述安装板之间设置有接近开关，所述接近开关用于在所述滑套与所述安装板接近时切断所述旋转电机的电路。

8.根据权利要求3所述的拉压力施加装置，其特征在于，所述传动机构为凸轮机构，所述凸轮机构包括凸轮以及与所述凸轮配合的顶杆，所述凸轮与所述旋转电机的输出端固连，所述顶杆与所述弹性伸缩件固连。

9.根据权利要求1-5任一项所述的拉压力施加装置，其特征在于，所述弹性伸缩件的至少一个端部上设置有阻尼装置。

10.根据权利要求9所述的拉压力施加装置，其特征在于，所述阻尼装置为橡胶垫或者活塞阻尼器。