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专利号: 2018110624334
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-04-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有镶嵌式自对中解耦测力分支的六维测力平台,其特征在于:包括第一平台、第二平台、支撑架以及镶嵌式自对中测力分支;镶嵌式自对中测力分支中设置有多个对中解耦模块;所述对中解耦模块包括第一对中解耦模块、第二对中解耦模块、第三对中解耦模块和第四解耦模块;

所述镶嵌式自对中测力分支包括镶嵌式自对中垂向解耦测力分支和镶嵌式自对中水平解耦测力分支;所述第一对中解耦模块和第二对中解耦模块设置在镶嵌式自对中垂向解耦测力分支内;所述第三对中解耦模块和第四对中解耦模块设置在镶嵌式自对中水平解耦测力分支内;所述镶嵌式自对中垂向解耦测力分支和镶嵌式自对中水平解耦测力分支以及支撑架交错均布安装在第一平台和第二平台之间;

所述对中解耦模块包括对中保持架、钢球、对中导柱和弹簧;所述对中保持架上设有阶梯孔,所述对中导柱从保持架上的阶梯孔中伸出,所述弹簧压紧所述对中导柱;

所述对中导柱包括第一部分、第二部分和第三部分,所述对中导柱的第一部分的第一端伸出所述阶梯孔与所述钢球接触;所述对中导柱的第二部分与所述阶梯孔的孔壁贴合;

所述对中导柱的第三部分伸入所述弹簧的内部,以便对弹簧起到约束及导向作用;

所述镶嵌式自对中垂向解耦测力分支包括第一连接法兰、解耦模块安装筒、挡圈、第一对中解耦模块、第二对中解耦模块、第一压头、第二压头、第三压头、预紧调节垫片、解耦模块安装筒底盖、第一拉压力传感器;

所述第一压头安装至解耦模块安装筒,在所述第一压头和所述解耦模块安装筒之间设置所述预紧调节垫片,所述第一压头穿过所述预紧调节垫片安装至所述解耦模块安装筒;

所述第一连接法兰的底部设置有两个月牙形通孔;两个月牙形通孔对称布置,所述两个月牙形通孔的中间为横梁,所述横梁的中心有第二孔;

所述第一连接法兰的法兰盘上设置有沿着圆周方向均匀布置的第三孔,紧固件从第三孔中穿过;

所述解耦模块安装筒的顶部设置有第一孔,所述解耦模块安装筒的筒壁的内侧为阶梯孔;所述解耦模块安装筒的底部设置有矩形通孔;在所述解耦模块安装筒的筒壁的下部设置与所述矩形通孔相连的矩形切口;所述矩形切口的中心线与所述解耦模块安装筒的轴线平行且所述矩形切口的中心线与所述解耦模块安装筒的底部垂直;

所述第三压头的外部为阶梯形,所述第三压头的下部与所述第一拉压力传感器连接;

所述第二压头连接至所述第一连接法兰的所述横梁处;所述第一对中解耦模块嵌入解耦模块安装筒内,并用卡环对所述解耦模块安装筒内的所述第一对中解耦模块进行定位;所述第二对中解耦模块嵌入所述第三压头内;所述解耦模块安装筒穿过所述第一连接法兰的底部的所述月牙形通孔与所述第三压头的外侧壁配合,所述解耦模块安装筒与所述解耦模块安装筒底盖连接后,与所述第三压头固定在一起;所述解耦模块安装筒内的第一对中解耦模块的钢球分别与所述第一压头的下端面和所述第二压头的上端面接触;所述第三压头内的第二对中解耦模块的钢球分别与所述第二压头的下端面和所述第三压头的阶梯孔的底面接触;

所述镶嵌式自对中水平解耦测力分支包括第一基座、第三对中解耦模块、第四对中解耦模块、第一解耦模块安装套、第二解耦模块安装套、预紧调节垫片、第四压头、第五压头、第六压头、垫板、第二拉压力传感器、第二基座;所述第一基座包括底部和连接件,两个连接件与底部垂直且所述两个连接件在底部对称布置,所述连接件上设置阶梯形连接孔,所述两个阶梯形连接孔的中心连线与所述底部平行;

所述第一基座的底部的中心设置矩形通孔;所述第一解耦模块安装套和所述第二解耦模块安装套的外表面均为台阶圆柱形结构,台阶圆柱形结构的台阶面上设置有螺纹通孔,所述螺纹通孔的轴线方向与所述第一解耦模块安装套的轴线方向平行;所述第一解耦模块安装套的内侧壁沿其轴线方向设置成阶梯形通孔,所述阶梯形通孔的第一部分为螺纹通孔,第一解耦模块安装套的内部沿着其中心线方向设置有阶梯孔;所述第四压头和所述第一解耦模块安装套之间设置预紧调节垫片;所述第三对中解耦模块嵌入在所述第一对中解耦模块安装套的内部;

所述第二解耦模块安装套的内侧壁沿其轴线方向设置成阶梯形通孔,所述阶梯形通孔的第一部分为螺纹通孔,所述第二解耦模块安装套的内部沿着其中心线方向设置有阶梯孔;所述第五压头和所述第二解耦模块安装套之间设置预紧调节垫片;所述第四对中解耦模块嵌入在所述第二对中解耦模块安装套的内部;

所述第一解耦模块安装套内所述第三对中解耦模块的钢球分别与所述第四压头第一部分的端部和所述第六压头的第一部分的端部接触,所述第二解耦模块安装套内对所述第四对中解耦模块的钢球分别与所述第五压头的第一部分的端部和所述第六压头的第三部分的端部相接触;通过调节所述第四压头和所述第五压头以及各预紧调节垫片实现镶嵌式自对中水平解耦测力分支的预紧;所述第一基座与所述第一平台固连,所述第二基座与所述第二平台固连;

第一对中解耦模块嵌入解耦模块安装筒和第二对中解耦模块嵌入第三压头内,并用卡环对解耦模块安装筒内的第一对中解耦模块进行定位;解耦模块安装筒穿过第一连接法兰底部月牙形通孔与第三压头外圆配合,与解耦模块安装筒底盖连接并与第三压头固定;解耦模块安装筒内的第一对中解耦模块的钢球分别与第一压头下端面和第二压头上端面接触;第三压头内的第二对中解耦模块的钢球分别与第二压头下端面和第三压头阶梯孔内的上端面接触;解耦模块安装筒内的第一对中解耦模块与第三压头内的第二对中解耦模块的中心连线和第一拉压力传感器的中心线共线;第一连接法兰通过螺栓与第一平台连接,第一拉压力传感器与第二平台连接;

第三对中解耦模块嵌入所述第一解耦模块安装套内;所述第四对中解耦模块嵌入所述第二解耦模块安装套内;所述第一解耦模块安装套和所述第二解耦模块安装套分别与所述第一基座固连,所述第六压头与所述第二拉压力传感器固连,所述第二拉压力传感器与所述垫板以及所述第二基座固连;调节所述第一平台相对于所述第二平台的高度,使所述第一解耦模块安装套内对所述第三对中解耦模块和所述第二解耦模块安装套内所述第四对中解耦模块的中心连线与所述第二拉压力传感器的中心线共线。

2.如权利要求1所述的具有镶嵌式自对中解耦测力分支的六维测力平台,其特征在于:

所述镶嵌式自对中垂向解耦测力分支的数量为三个,其分别为第一镶嵌式自对中垂向解耦测力分支、第二镶嵌式自对中垂向解耦测力分支和第三镶嵌式自对中垂向解耦测力分支;

所述镶嵌式自对中水平解耦测力分支的数量为三个,其分别为第一镶嵌式自对中水平解耦测力分支、第二镶嵌式自对中水平解耦测力分支和第三镶嵌式自对中水平解耦测力分支;

所述支撑架的数量为三个,其分别为第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架;

所述三个镶嵌式自对中垂向解耦测力分支和三个镶嵌式自对中水平解耦测力分支以及三个所述支撑架交错均布安装在第一平台和第二平台之间。

3.如权利要求2所述的具有镶嵌式自对中解耦测力分支的六维测力平台,其特征在于:

第一镶嵌式自对中水平解耦测力分支、第一镶嵌式自对中垂向解耦测力分支位于第一支撑架的两侧,沿着逆时针方向依次为第一镶嵌式自对中水平解耦测力分支、第一支撑架、第一镶嵌式自对中垂向解耦测力分支;

第二镶嵌式自对中水平解耦测力分支、第二镶嵌式自对中垂向解耦测力分支位于第二支撑架的两侧,沿着逆时针方向依次为第二镶嵌式自对中水平解耦测力分支、第二支撑架、第二镶嵌式自对中垂向解耦测力分支,所述第二镶嵌式自对中水平解耦测力分支与第一支撑架分别位于第一镶嵌式自对中垂向解耦测力分支的两侧;

第三镶嵌式自对中水平解耦测力分支、第三镶嵌式自对中垂向解耦测力分支位于第三支撑架的两侧,沿着逆时针方向依次为第三镶嵌式自对中水平解耦测力分支、第三支撑架、第三镶嵌式自对中垂向解耦测力分支,所述第三镶嵌式自对中水平解耦测力分支与第二支撑架分别位于第二镶嵌式自对中垂向解耦测力分支的两侧;

所述第一镶嵌式自对中水平解耦测力分支与第三支撑架分别位于第三镶嵌式自对中垂向解耦测力分支的两侧。

4.如权利要求3所述的具有镶嵌式自对中解耦测力分支的六维测力平台,其特征在于:

对中保持架上的阶梯孔的数量为四个;各阶梯孔的轴线处于同一平面且所述四个阶梯孔的四根轴线所在的平面与所述对中解耦模块的轴线垂直;所述四根轴线相互垂直且交于所述对中保持架的中心,所述对中导柱和所述弹簧成对安装在所述对中保持架的阶梯孔内,所述对中导柱被弹簧压紧使得所述对中导柱的第一端伸出所述阶梯孔,所述对中导柱的第一端的端面与设在所述对中保持架中心的所述钢球接触,使所述钢球保持在所述对中保持架的中心。

5.如权利要求4所述的具有镶嵌式自对中解耦测力分支的六维测力平台,其特征在于:

所述第一拉压力传感器为圆盘形。

6.如权利要求5所述的具有镶嵌式自对中解耦测力分支的六维测力平台,其特征在于:

第一对中解耦模块的中心连线、第二对中解耦模块的中心连线和圆盘形的第一拉压力传感器的中心线共线;调整所述第一压头和预紧调节垫片能够实现镶嵌式自对中垂向解耦测力分支的预紧。

7.如权利要求6所述的具有镶嵌式自对中解耦测力分支的六维测力平台,其特征在于:

所述第二拉压力传感器为圆盘形。

8.如权利要求7所述的具有镶嵌式自对中解耦测力分支的六维测力平台,其特征在于:

所述第四压头为T字形结构,所述第四压头的第一部分伸入所述第一解耦模块安装套的阶梯形通孔的第一部分中;所述第五压头为T字形结构,所述第五压头的第一部分伸入所述第二解耦模块安装套的阶梯形通孔的第一部分中;所述第六压头的为T字型,所述第六压头包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第六压头的第二部分的外表面设置有外螺纹;

所述第二基座为T形结构。