一種夾持力測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種夾持力測量裝置，包括兩根可以垂直插入夾臺內(nèi)部的探頭；一力傳感器，水平方向放置，并且一端與一根探頭垂直連接，連接點為該探頭未插入夾臺內(nèi)的一端；一直線位移裝置，分別與力傳感器的另一端以及另一根探頭未插入夾臺內(nèi)的一端連接，使兩根探頭向夾臺內(nèi)的有彈性物靠近，然后接觸，直到外邊緣之間的距離等于夾持棒狀物體的直徑為止；力傳感信號處理器對力傳感器的輸出信號進行處理并顯示。本實用新型不需要嚴格對齊，插入深度對測量沒有影響；同時標定較為容易，精度大大提高，并且其變形也不會影響測量精度；此外，測量時不會造成夾臺以及探頭的磨損；最后通過直線位移裝置的移動來實現(xiàn)的，可以使用不同規(guī)格的夾臺。
【專利說明】一種夾持力測量裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于彈力測量【技術領域】，更為具體地講，涉及一種夾持力測量裝置。

【背景技術】
[0002]如圖1所示，為了固定棒狀物體I，常采用內(nèi)部帶有彈性物如彈性片、彈簧201等的夾臺2，將棒狀物體通過夾緊方式固定。在某些具體應用場合，需要大量測量夾臺2內(nèi)部彈性物201的夾持力，以確保在棒狀物體I插入后，可以因夾緊力固定住、不滑落，且不會因為夾持力過大而損壞棒狀物體I。
[0003]為測量夾臺內(nèi)部彈性物的彈力即夾持力，現(xiàn)有的測量方式是通過制作一根特殊的棒狀物體即測量棒，該測試棒與實際應用中被夾持的棒狀物體直徑相同。在測量棒上，彈性物頂緊位置處安裝力檢測傳感器(力檢測傳感器是通過粘貼應變片，根據(jù)應變片形變標定后測力)。在測量時，人工手動將安裝有力檢測傳感器的測量棒插入夾臺內(nèi)，在確保插入深度固定即彈性物頂緊力檢測傳感器時，記錄根據(jù)力檢測傳感器測量到的夾持力讀數(shù)，從而完成進行夾持力的測量。
[0004]現(xiàn)有技術的上述測量方式，存在一些缺點:
[0005]1、測量精度差
[0006]a)、測量結(jié)果受測量棒插入深度影響明顯，在人工操作下，并不能保證力檢測傳感器與彈性物嚴格對齊；
[0007]b)、力檢測傳感器為定制的力傳感器，因安裝空間相對較小，力檢測傳感器的標定存在困難，導致力檢測傳感器本身精度較低，標定后仍難以達到1%精度；
[0008]C)、因力檢測傳感器直接安裝于測量棒上，在受力變形時，通過棒的直徑變化來測力，而棒的直徑變化后無法模擬真實情況，故存在固有測量偏差。
[0009]2)、測量時會損傷被測物即夾臺內(nèi)部的彈性物，因安裝有力檢測傳感器的棒狀物體即測量棒與真實的棒狀物體直徑一致，故在插入夾臺內(nèi)的過程中，會磨損夾臺內(nèi)部的彈性物。
[0010]3)、需要經(jīng)常維護，使用壽命短:安裝有力檢測傳感器的棒狀物體即測量棒會因為摩擦而產(chǎn)生變形等損傷，長期使用需要及時維護。
[0011]4)、靈活性差:安裝有力檢測傳感器的棒狀物體即測量棒的結(jié)構(gòu)固定，無法適應不同規(guī)格的夾臺，不同規(guī)格的夾臺需要不同的測量棒。
實用新型內(nèi)容
[0012]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有夾持力測量方式的不足，提供一種夾持力測量裝置，以提高測量精度和靈活性，同時不會造成夾臺內(nèi)部的彈性物的磨損以及裝置本身的損傷。
[0013]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型夾持力測量裝置，包括:一力傳感信號處理器，其特征在于，還包括:
[0014]兩根可以垂直插入夾臺內(nèi)部的探頭；
[0015]一力傳感器，水平方向放置，并且一端與一根探頭垂直連接，連接點為該探頭未插入夾臺內(nèi)的一端；
[0016]一直線位移裝置，分別與力傳感器的另一端以及另一根探頭未插入夾臺內(nèi)的一端連接，使兩根探頭水平方向相互分離，并向夾臺內(nèi)的有彈性物靠近，然后接觸，最后直到兩根探頭插入夾臺內(nèi)的部分的外邊緣之間的距離等于夾持棒狀物體的直徑為止，此時，彈性物施加到探頭上的夾持力大小等于力傳感器的受力大?。?br> [0017]力傳感信號處理器與力傳感器的輸出信號連接，對力傳感器的輸出信號進行處理并顯示。
[0018]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0019]本實用新型夾持力測量裝置，通過垂直插入夾臺內(nèi)部的兩根探頭，在直線位移裝置的作用下相互水平分離、靠近夾臺內(nèi)的彈性物并接觸，直到兩根探頭插入夾臺內(nèi)的部分的外邊緣之間的距離等于夾持棒狀物體的直徑為止，這樣連接在探頭和直線位移裝置直接的力傳感器的受力大小等于彈性物施加到探頭上的夾持力大小，從而將夾持力水平位移到夾臺外部進行測量。
[0020]由于探頭插入夾臺內(nèi)部超過彈性物即可，不需要嚴格對齊，插入深度對測量沒有影響；同時力傳感器在夾臺外部，其安裝空間較大，有較大的應變范圍，標定較為容易，精度大大提高，并且其變形也不會影響測量精度。此外，測量時是探頭事先插入夾臺，然后靠近接觸的，因此不會造成夾臺以及探頭的磨損(測量完畢后，直線位移裝置反向移動即可)。最后本實用新型通過直線位移裝置的移動來實現(xiàn)的，可以使用不同規(guī)格的夾臺。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是夾臺固定棒狀物體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型夾持力測量裝置一種【具體實施方式】主視圖；
[0023]圖3是圖1所示夾持力測量裝置探頭緊縮狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4是圖1所示夾持力測量裝置探頭張開狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行描述，以便本領域的技術人員更好地理解本實用新型。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許會淡化本實用新型的主要內(nèi)容時，這些描述在這里將被忽略。
[0026]在本實施例中，如圖2-4所示，本實用新型夾持力測量裝置包括一力傳感信號處理器3、兩根可以垂直插入夾臺2內(nèi)部的探頭401、402、力傳感器5、直線位移裝置6，在本實施例中，還包括一底座7。
[0027]探頭401、402測量時，垂直插入如圖1所示的夾臺2內(nèi)部，力傳感器5水平方向放置，一端A與一根探頭即右探頭402垂直連接，連接點為該探頭402未插入夾臺2內(nèi)的一端。
[0028]直線位移裝置6分別與力傳感器5的另一端B以及另一根探頭(左探頭)401未插入夾臺內(nèi)的一端連接。在本實施例中，另一根探頭401通過螺釘?shù)确绞焦潭ㄓ诘鬃?的左端，直線位移裝置6位于底座7的右端，直線位移裝置6左側(cè)依次為力傳感器5、探頭(右探頭)402，這樣，在測量時，直線位移裝置沿底座7向右側(cè)移動時，拉動力傳感器5向右移動，帶動探頭402向右移動，從而使兩根探頭即左右探頭401、402水平方向相互分離，并向夾臺2內(nèi)的彈性物201靠近，然后接觸，最后直到兩根探頭401、402插入夾臺2內(nèi)的部分的外邊緣之間的距離等于夾持棒狀物體I的直徑為止，此時，彈性物201施加到探頭401、402上的夾持力大小等于力傳感器5的受力大小。
[0029]力傳感信號處理器3與力傳感器5的輸出信號連接，對力傳感器的輸出信號進行處理并顯示。
[0030]在本實施例中，探頭即右探頭402固定在滑塊即左滑塊902上。在底座右探頭402移動范圍內(nèi)安裝一滑軌即左滑塊901，左滑塊902固定在左滑軌901內(nèi)，并可以左右移動。這樣可以保持右探頭402上下不產(chǎn)生位移，使夾持力有效傳遞至力傳感器5。
[0031]左滑塊902通過左旋轉(zhuǎn)固定軸801連接至力傳感器5，同樣的，然后再通過右旋轉(zhuǎn)軸固定軸802連接到直線位移裝置6的滑塊即右滑塊602上。在本實施例中，左右旋轉(zhuǎn)固定軸801、802可以有效消除非直線方向的力，降低裝配要求的同時有效提高了系統(tǒng)測量精度。
[0032]在本實施例中，直線位移裝置6包括右滑軌601、右滑塊602以及手動旋轉(zhuǎn)輪603。旋動手動旋轉(zhuǎn)輪603，拉動右滑塊602向右移動，從而帶動右旋轉(zhuǎn)固定軸802、力傳感器5、左旋轉(zhuǎn)固定軸801、左滑塊902向右側(cè)移動，最終帶動右探頭402向右移動。這樣，通過摩擦力非常小的傳動裝置即滑軌滑塊，帶動探頭402向右側(cè)移動，與另一根探頭401分離，實現(xiàn)了使兩根探頭401、402水平方向相互分離的作用。
[0033]在具體實施過程中，如果采用全自動測量，可使用直線電機等驅(qū)動方式代替本實施例中的手動旋轉(zhuǎn)輪603。
[0034]在具體實施過程中，也可以采用探頭402和另一根探頭401同時張開和同時縮緊的結(jié)構(gòu)，其作用和效果與本實施例等同。
[0035]探頭402和另一根探頭401緊縮狀態(tài)和張開狀態(tài)如圖3、4所示。緊縮狀態(tài)可以插入夾臺2內(nèi)，張開狀態(tài)為測量時的狀態(tài)，其張開程度不同，可以測量不同規(guī)格即直徑的夾臺。
[0036]如圖2所示，當探頭401、402在夾臺2內(nèi)張開過程中，會受到彈簧物201如彈簧、彈性片的彈力即夾持力Fl的作用，如果忽略傳動過程中的摩擦力，則力傳感器5上的拉力F2大小等于夾持力F1，拉力F2通過力傳感器5檢測后，通過力傳感信號處理器3處理并顯示，通過本實用新型可以測得夾持力Fl的大小。
[0037]在實際應用中，由于傳動過程所引入的摩擦力非常小，通常可以忽略，在一些精度要求極高的場合，可以通過標定的方式進行補償。具體方法是對兩根探頭401、402施加已知大小的夾持力F1，此時夾持力Fl和拉力F2的差值即為摩擦力大小。
[0038]在本實施例中，本實用新型夾持力測量裝置還包括一直線位移傳感器10，可以是電阻式、光柵式等傳感器，目的是測量探頭(左)401、和探頭(右)402的張開距離。在一些固定張開距離的場合，也可以使用觸發(fā)時測量，如張開至1mm時觸發(fā)光電傳感器或者霍爾傳感器。因為夾持力Fl是測量夾臺內(nèi)部2夾持力，即內(nèi)部彈性物，如彈簧、彈性片的彈力，當張開距離不同時彈簧物擠壓量不同，夾持力也不相同，所以在精度要求高的場合，應使用精度指標好的直線位移傳感器。在實際應用中，因為探頭(左)401、和探頭(右)402在受力時會存在彈性形變，同樣可以使用數(shù)學模型實時計算或查表法進行位移補償來進一步增加直線位移精度。
[0039]盡管上面對本實用新型說明性的【具體實施方式】進行了描述，以便于本【技術領域】的技術人員理解本實用新型，但應該清楚，本實用新型不限于【具體實施方式】的范圍，對本【技術領域】的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本實用新型構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護之列。
【權利要求】
1.一種夾持力測量裝置，包括:一力傳感信號處理器，其特征在于，還包括: 兩根可以垂直插入夾臺內(nèi)部的探頭； 一力傳感器，水平方向放置，并且一端與一根探頭垂直連接，連接點為該探頭未插入夾臺內(nèi)的一端； 一直線位移裝置，分別與力傳感器的另一端以及另一根探頭未插入夾臺內(nèi)的一端連接，使兩根探頭水平方向相互分離，并向夾臺內(nèi)的有彈性物靠近，然后接觸，最后直到兩根探頭插入夾臺內(nèi)的部分的外邊緣之間的距離等于夾持棒狀物體的直徑為止，此時，彈性物施加到探頭上的夾持力大小等于力傳感器的受力大?。? 力傳感信號處理器與力傳感器的輸出信號連接，對力傳感器的輸出信號進行處理并顯不O
2.根據(jù)權利要求1所述的夾持力測量裝置，其特征在于，還包括一底座，所述直線位移裝置與另一根探頭未插入夾臺內(nèi)的一端連接為: 左探頭固定于底座的左端，直線位移裝置位于底座的右端，直線位移裝置左側(cè)依次為力傳感器、右探頭。
3.根據(jù)權利要求2所述的夾持力測量裝置，其特征在于，右探頭固定在滑塊即左滑塊上；在底座右探頭移動范圍內(nèi)安裝一滑軌即左滑軌，左滑塊固定在左滑軌內(nèi)，并可以左右移動； 左滑塊通過左旋轉(zhuǎn)固定軸連接至力傳感器，然后再通過右旋轉(zhuǎn)軸固定軸連接到直線位移裝置的滑塊即右滑塊上。
4.根據(jù)權利要求3所述的夾持力測量裝置，其特征在于，所述直線位移裝置包括右滑軌、右滑塊以及手動旋轉(zhuǎn)輪； 旋動手動旋轉(zhuǎn)輪，拉動右滑塊向右移動，從而帶動右旋轉(zhuǎn)固定軸、力傳感器、左旋轉(zhuǎn)固定軸、左滑塊向右側(cè)移動，最終帶動右探頭向右移動。
5.根據(jù)權利要求1所述的夾持力測量裝置，其特征在于還包括一直線位移傳感器，用于測量左探頭和右探頭的張開距離。
【文檔編號】G01L5/00GK204214579SQ201420706035
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】鄭健, 陳汝佳 申請人:成都曙創(chuàng)科技有限公司