CN210603719U - 一种小力值加载系统 - Google Patents
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Abstract
一种小力值加载系统，包括：从上至下依次连接的标准力臂、上薄钢带、钢带固定座、下薄钢带、支力反架、力值挂架；力值挂架包括钛合金管和砝码定位盘，多根钛合金管沿竖向依次连接且每个连接处固定一砝码定位盘；挂架限位机构设置于力值挂架的正下方；精密三维模组固定于底座上，砝码立柱固定于精密三维模组的Y轴模组的滑块上，多个砝码支架固定于砝码立柱上，多个砝码支架之间的距离分别与力值挂架的多个砝码定位盘之间的距离相对应。本实用新型利用精密三维模组的运动实现砝码的加载，加载时利用挂架限位机构对力值挂架进行限位，加载后有钢带起到阻尼作用，最终实现力值的精确加载。本系统加载速度快，可靠性高，自动化程度高，易于操作。
Description
技术领域
本实用新型属于物理测量技术领域，特别涉及一种小力值加载系统。
背景技术
随着我国工业的不断发展，力传感器的应用领域也越来越广，保证力传感器的量值准确性至关重要。而力值的计量是通过力标准装置实现的，故力标准装置的性能对力传感器的作用非常重要。其中，静重式力标准装置是精度最高的一种，它的性能可靠与否直接决定着整个力值的计量水平。在很大程度上可以说，精密、可靠的力标准装置对于我国的航天、航空、船舶、经济、军事等的发展具有积极重要的意义。
力值加载的方式对静重式力标准装置的性能起着重要的作用。传统的加载方式分为两种：一是移动式、固定笼式，它的工作过程为：抬升中心挂架机构——升起砝码——移动笼上部的支撑机构水平旋转——挂架机构与砝码一起下降——将力值施加到被校力传感器上，这种方式虽能完成不同力的加载，但结构比较复杂，操作效率较低，装置的性价比不高。二是电动独立加载砝码的方式，它的工作原理：将砝码置于托架系统上，通过电机驱动凸轮旋转带动托架系统做上下方向运动，这种形式需要的电机较多，电气控制系统较为庞大，调试复杂，而利用精密三维模组加载的方式，原理巧妙，结构稳定可靠，可实现力值的精准加载，而加载系统只需三个电机，大大提高了调试效率与操作效率，降低了开发成本，提高了力标准装置的性价比，具有较大的应用推广价值。
实用新型内容
本实用新型针对上述问题，提供一种小力值加载系统。
本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现：一种小力值加载系统，包括标准力臂、上薄钢带、钢带固定座、下薄钢带、支力反架、力值挂架、挂架限位机构、十字万向节、底座、精密三维模组、砝码立柱、立柱定位座、砝码支架；所述标准力臂、上薄钢带、钢带固定座、下薄钢带、支力反架、力值挂架沿竖直方向从上至下依次连接；所述标准力臂位置固定；所述支力反架的下端通过十字万向节与力值挂架的上端连接；所述力值挂架包括多根不同长度的钛合金管和多个砝码定位盘，多根钛合金管沿竖直方向依次连接设置，每相邻2根钛合金管的连接处固定一个砝码定位盘；所述挂架限位机构设置于力值挂架的正下方且固定于底座上；所述精密三维模组固定于底座上，精密三维模组包括X轴模组、Y轴模组、Z轴模组，所述X轴模组固定于底座上，所述Z轴模组固定于X轴模组的滑块上，所述Y轴模组固定于Z轴模组的滑块上；所述砝码立柱通过立柱定位座固定于精密三维模组的Y轴模组的滑块上，多个所述砝码支架从上至下依次固定于砝码立柱上，多个砝码支架之间的距离分别与力值挂架的多个砝码定位盘之间的距离相对应。
进一步地，所述上薄钢带和下薄钢带的厚度为0.02mm，宽度为15mm，上薄钢带与下薄钢带成90°正交。
进一步地，所述钛合金管的数量为11根，11根钛合金管从上至下的长度分别为30mm、74mm、68mm、64mm、58mm、55mm、59mm、65mm、72mm、77mm、12mm，所述砝码定位盘的数量为10个。
进一步地，所该精密三维模组的行程为300mm×300mm×300mm，分辨率为0.5μm，定位精度为2μm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：利用精密三维模组的运动实现砝码的加载，加载时利用挂架限位机构对力值挂架进行限位，加载后有90°正交布置的上薄钢带和下薄钢带对砝码的加载起到阻尼作用，最终实现力值的精确加载，整个系统加载速度快，可靠性高，自动化程度高，易于操作，性价比高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中的力值挂架的结构示意图。
图3为本实用新型中的精密三维模组的结构示意图。
图4为本实用新型中的精密三维模组、砝码立柱、立柱定位座、砝码支架的结构示意图。
图中部件标号如下：
1标准力臂
2上薄钢带
3钢带固定座
4下薄钢带
5支力反架
6力值挂架
601钛合金管
602砝码定位盘
7挂架限位机构
8十字万向节
9底座
10精密三维模组
1001 X轴模组
1002 Y轴模组
1003 Z轴模组
11砝码立柱
12立柱定位座
13砝码支架。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本实用新型。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本实用新型，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本实用新型的范围。
参见图1，一种小力值加载系统，包括标准力臂1、上薄钢带2、钢带固定座3、下薄钢带4、支力反架5、力值挂架6、挂架限位机构7、十字万向节8、底座9、精密三维模组10、砝码立柱11、立柱定位座12、砝码支架13。
所述标准力臂1、上薄钢带2、钢带固定座3、下薄钢带4、支力反架5、力值挂架6沿竖直方向从上至下依次连接。
所述标准力臂1位置固定，所述上薄钢带2的两端分别与标准力臂1和钢带固定座3的上端固定连接，所述下薄钢带4的两端分别与钢带固定座3的下端和支力反架5的上端固定连接，上薄钢带2与下薄钢带4的厚度为0.02mm，宽度为15mm，上薄钢带2与下薄钢带4成90°正交，能对砝码的加载起到阻尼作用，实现力值的精确加载。
所述支力反架5的下端固定有十字万向节8，并通过十字万向节8与力值挂架6的上端连接。
参见图2，所述力值挂架6包括11根不同长度的钛合金管601和10个砝码定位盘602，11根钛合金管601沿竖直方向依次连接设置，每相邻2根钛合金管601的连接处固定一个砝码定位盘602。通过钛合金管601的长度控制相邻2个砝码定位盘602之间的距离。11根钛合金管601从上至下的长度分别为30mm、74mm、68mm、64mm、58mm、55mm、59mm、65mm、72mm、77mm、12mm。
所述挂架限位机构7设置于力值挂架6的正下方且固定于底座9上，挂架限位机构7对力值挂架6上加载砝码起到限位作用。
所述精密三维模组10固定于底座9上。参见图3，所述精密三维模组10包括X轴模组1001、Y轴模组1002、Z轴模组1003，所述X轴模组1001固定于底座9上，所述Z轴模组1003固定于X轴模组1001的滑块上，所述Y轴模组1002固定于Z轴模组1003的滑块上，该精密三维模组10的行程为300mm×300mm×300mm，分辨率为0.5μm，定位精度为2μm。
参见图4，所述砝码立柱11通过立柱定位座12固定于精密三维模组10的Y轴模组1002的滑块上，10个所述砝码支架13从上至下依次固定于砝码立柱11上，10个砝码支架13之间的距离分别与力值挂架6的10个砝码定位盘602之间的距离相对应。
工作时，将砝码放置在砝码支架13上，精密三维模组10通过X、Y、Z轴的运动将砝码支架13上的砝码运输到力值挂架6的中间，此时X轴模组1001和 Y轴模组1002不动，Z轴模组1003向下移动，将砝码落到力值挂架6的砝码定位盘602上，再通过X轴模组1001的移动，将砝码支架13移出力值挂架6，从而实现力值的加载。
应当指出，对于经充分说明的本实用新型来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制。总之，本实用新型的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。
Claims (4)
1.一种小力值加载系统，其特征在于，包括标准力臂、上薄钢带、钢带固定座、下薄钢带、支力反架、力值挂架、挂架限位机构、十字万向节、底座、精密三维模组、砝码立柱、立柱定位座、砝码支架；
所述标准力臂、上薄钢带、钢带固定座、下薄钢带、支力反架、力值挂架沿竖直方向从上至下依次连接；
所述标准力臂位置固定；
所述支力反架的下端通过十字万向节与力值挂架的上端连接；
所述力值挂架包括多根不同长度的钛合金管和多个砝码定位盘，多根钛合金管沿竖直方向依次连接设置，每相邻2根钛合金管的连接处固定一个砝码定位盘；
所述挂架限位机构设置于力值挂架的正下方且固定于底座上；
所述精密三维模组固定于底座上，精密三维模组包括X轴模组、Y轴模组、Z轴模组，所述X轴模组固定于底座上，所述Z轴模组固定于X轴模组的滑块上，所述Y轴模组固定于Z轴模组的滑块上；
所述砝码立柱通过立柱定位座固定于精密三维模组的Y轴模组的滑块上，多个所述砝码支架从上至下依次固定于砝码立柱上，多个砝码支架之间的距离分别与力值挂架的多个砝码定位盘之间的距离相对应。
2.根据权利要求1所述的小力值加载系统，其特征在于，所述上薄钢带和下薄钢带的厚度为0.02mm，宽度为15mm，上薄钢带与下薄钢带成90°正交。
3.根据权利要求1所述的小力值加载系统，其特征在于，所述钛合金管的数量为11根，11根钛合金管从上至下的长度分别为30mm、74mm、68mm、64mm、58mm、55mm、59mm、65mm、72mm、77mm、12mm，所述砝码定位盘的数量为10个。
4.根据权利要求1所述的小力值加载系统，其特征在于，所该精密三维模组的行程为300mm×300mm×300mm，分辨率为0.5μm，定位精度为2μm。
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2019
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