主动式无形变的力测量方法及其机构技术

本发明专利技术公开了主动式无形变的力测量方法及其机构，包括底板，其特征在于，所述底板上侧固定连接有基座，所述基座上固定连接有直线电机，所述底板上固定连接有固定板，所述固定板上开设有第一滑动槽，所述第一滑动槽通过滑动装置连接有第一导板，所述第一导板上固定连接有第一滑动板。本发明专利技术首先通过控制器控制直线电机输出轴推动第二滑动板移动，进而使得接触杆的一端高速接近工件，然后缓慢接触到工件上，当位置不变电流增加时表示已经接触到工件，然后通过F=Fm

【技术实现步骤摘要】
主动式无形变的力测量方法及其机构


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及主动式无形变的力测量方法及其机构。

技术介绍

[0002]传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
[0003]传感器中包括力传感器，力传感器是一种将力信号转变为电信号输出的电子元件。
[0004]但目前市场上的力传感器大多都是将材料应变产生的电信号转化成力值。这种测量方式存在以下不足：1、材料长期受力来回型变，易疲劳，寿命有限；2、在需要同时力和位置都准确的应用中，因材料较软，在受力后产生型变，无法保证位置精准；3、力传感器自身强度不高，当收到意外过载力，弯矩等外力时已损坏；4、当需要装有力传感器的测量头接近工件进行测力时，因测量头有质量，测量头加减速产生的力，导轨摩擦力等也会作用到力传感器上，导致数据不准确。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供主动式无形变的力测量方法及其机构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：主动式无形变的力测量方法及其机构，包括底板，其特征在于，所述底板上侧固定连接有基座，所述基座上固定连接有直线电机，所述底板上固定连接有固定板，所述固定板上开设有第一滑动槽，所述第一滑动槽通过滑动装置连接有第一导板，所述第一导板上固定连接有第一滑动板，所述第一滑动板上开设有第二滑动槽，所述第二滑动槽也通过滑动装置连接有第二导板，所述第二导板上固定连接有第二滑动板，所述直线电机的输出轴固定连接在第二滑动板的侧壁上，所述第二滑动板上侧固定连接有固定块，所述固定块的侧壁上固定连接有接触杆，所述底板上侧通过测量装置，所述底板上侧固定连接有控制器。
[0007]作为本技术方案的进一步改进方案：所述滑动装置包括两个固定杆，两个所述固定杆固定连接在第一滑动槽和第二滑动槽内，所述第一导板和第二导板上均开设有两与固定杆相匹配的贯穿槽，每个所述固定杆滑动连接在贯穿槽内，每个所述贯穿槽上侧开设有多个球形槽，每个所述球形槽内设有滚珠。
[0008]作为本技术方案的进一步改进方案：所述测量装置包括编码阅读器，所述编码阅读器侧壁上固定连接有滑杆，所述第二滑动板侧壁上标尺，所述滑杆滑动连接在标尺上侧。
[0009]作为本技术方案的进一步改进方案：所述基座侧壁上设有警告牌，所述警告牌上设有荧光粉。
[0010]作为本技术方案的进一步改进方案：所述直线电机上设有防氧化涂料，所述防氧
化涂料呈均匀喷涂在直线电机表面上。
[0011]作为本技术方案的进一步改进方案：其特征在于，每个所述固定杆的表面上设有特氟龙涂层，所述特氟龙涂层厚度为15μm。
[0012]作为本技术方案的进一步改进方案：所述接触杆的一端呈椭圆形设置。
[0013]作为本技术方案的进一步改进方案：所述直线电机为型号BM202的直线微型电机。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：首先通过控制器控制直线电机输出轴推动第二滑动板移动，进而使得接触杆的一端高速接近工件，然后缓慢接触到工件上，当位置不变电流增加时表示已经接触到工件，然后通过F=Fm
‑
Fr
‑
Fa计算出受力值F，相对于现有技术而言，目前市场上的力传感器大多都是将材料应变产生的电信号转化成力值。这种测量方式存在以下不足：1、材料长期受力来回型变，易疲劳，寿命有限；2、在需要同时力和位置都准确的应用中，因材料较软，在受力后产生型变，无法保证位置精准；3、力传感器自身强度不高，当收到意外过载力，弯矩等外力时已损坏；4、当需要装有力传感器的测量头接近工件进行测力时，因测量头有质量，测量头加减速产生的力，导轨摩擦力等也会作用到力传感器上，导致数据不准确，而该装置在弹簧、按键力曲线测量等应用中，该装置主动伸出接触杆，可测量弹簧，按键等工件在不同深度位置时的力，该装置因同时具有编码阅读器和测力的功能，还可以测量在一定行程内的位置和力的曲线，使用非常方便；较传统力基于材料型变的力传感器，相同量程下，本装置可承受各种方向的外力，弯矩等，且在相同精度指标下，抗冲击能力更强；本装置因考虑了运动部分加速度带来的力，支持动态测量，传统传感器多用于静态测量，因动态测量时，需要额外计算运动工件受到加减速时的力，使用难度较大。
附图说明
[0015]图1为本专利技术提出的主动式无形变的力测量方法及其机构的俯视结构示意图；图2为本专利技术提出的主动式无形变的力测量方法及其机构中固定板、第一滑动板和第二滑动板之间的侧面剖视结构示意图；图3为本专利技术提出的主动式无形变的力测量方法及其机构中第二滑动板6和第二导板之间的结构示意图；图4为图2中A的局部放大结构示意图；图5为本专利技术提出的主动式无形变的力测量方法及其机构的侧视结构示意图。
[0016]图中：1基座、2底板、3直线电机、4固定板、5第一滑动板、6第二滑动板、7固定块、8接触杆、9滑杆、10编码阅读器、11标尺、12控制器、13固定杆、14第一导板、15第二导板、16第一滑动槽、17第二滑动槽、18贯穿槽、19滚珠、20警告牌。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]请参阅图1～5，本专利技术实施例中，主动式无形变的力测量方法及其机构，包括底板
2，底板2上侧固定连接有基座1，基座1上固定连接有直线电机3，底板2上固定连接有固定板4，固定板4上开设有第一滑动槽16，第一滑动槽16通过滑动装置连接有第一导板14，第一导板14上固定连接有第一滑动板5，第一滑动板5上开设有第二滑动槽17，第二滑动槽17也通过滑动装置连接有第二导板15，第二导板15上固定连接有第二滑动板6，直线电机3的输出轴固定连接在第二滑动板6的侧壁上，第二滑动板6上侧固定连接有固定块7，固定块7的侧壁上固定连接有接触杆8，底板2上侧通过测量装置，底板2上侧固定连接有控制器12，直线电机3电性连接在控制器12上。
[0019]请参阅图2和图4，滑动装置包括两个固定杆13，两个固定杆13固定连接在第一滑动槽16和第二滑动槽17内，第一导板14和第二导板15上均开设有两与固定杆13相匹配的贯穿槽18，每个固定杆13滑动连接在贯穿槽18内，每个贯穿槽18上侧开设有多个球形槽，每个球形槽内设有滚珠19，第一导板14与第二导板15均通过多个滚珠19滚动连接在固定杆13上，使得接触面积大大减少，可以更大程度的减少第一导板14与第二导板15滑动时的摩擦阻力，当直线电机3的输出轴伸长时将会推动第二滑动板6向右侧移动，第二滑动板6底侧的第二导板15位于第一滑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.主动式无形变的力测量方法及其机构，包括底板（2），其特征在于，所述底板（2）上侧固定连接有基座（1），所述基座（1）上固定连接有直线电机（3），所述底板（2）上固定连接有固定板（4），所述固定板（4）上开设有第一滑动槽（16），所述第一滑动槽（16）通过滑动装置连接有第一导板（14），所述第一导板（14）上固定连接有第一滑动板（5），所述第一滑动板（5）上开设有第二滑动槽（17），所述第二滑动槽（17）也通过滑动装置连接有第二导板（15），所述第二导板（15）上固定连接有第二滑动板（6），所述直线电机（3）的输出轴固定连接在第二滑动板（6）的侧壁上，所述第二滑动板（6）上侧固定连接有固定块（7），所述固定块（7）的侧壁上固定连接有接触杆（8），所述底板（2）上侧通过测量装置，所述底板（2）上侧固定连接有控制器（12）。2.根据权利要求1所述的主动式无形变的力测量方法及其机构，其特征在于，所述滑动装置包括两个固定杆（13），两个所述固定杆（13）固定连接在第一滑动槽（16）和第二滑动槽（17）内，所述第一导板（14）和第二导板（15）上均开设有两与固定杆（13）相匹配的贯穿槽（18），每个所述固定杆（13）...

【专利技术属性】
技术研发人员：林书禹，张祚，
申请(专利权)人：广州翔天智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：