[发明专利]一种激光绝对法动态力校准装置

权利要求书

1.一种激光绝对法动态力校准装置，其特征在于：所述装置包括砧座、机架底座、提升机构、左右调节机构、标准落锤(5)、激光测振系统(1)和位移测量机构；

所述砧座(6)的下端固定安装在地上，在砧座上端开有落锤孔；

所述机架底座为框架结构，其罩在砧座(6)的外面，并与砧座(6)无接触；机架底座的下端固定安装在地上，其上端面作为操作平台面；在所述机架底座上装有立柱，立柱的顶端通过顶板固定；

所述激光测振系统(1)包括激光头和激光控制器，其中激光头安装在顶板上方，控制器放置于控制柜中；

所述提升机构和左右调节机构安装在所述机架底座上；

所述提升机构包括两根升降丝杠和落锤提升板；所述升降丝杠立式安装在立柱的内侧，其下端安装在机架底座上，上端安装在顶板上；

两根升降丝杠平行设置并同步旋转；落锤提升板水平放置，其两端通过螺母座与升降丝杠上的螺母连接；

在所述落锤提升板的中部安装有电磁铁(4)，用于吸合及释放标准落锤(5)；在落锤提升板的中间位置开有激光通过中心孔，在激光通过中心孔的左右两侧开有对称的导轨孔；

所述左右调节机构包括两根导轨(3)、顶部左右调节机构和底部左右调节机构，所述顶部左右调节机构安装在顶板上，所述底部左右调节机构安装在机架底座的下方；

所述两根导轨(3)平行设置，两者的下端均与底部左右调节机构相连，上端均穿过落锤提升板上的导轨孔后与顶部左右调节机构相连；顶部左右调节机构和底部左右调节机构同时驱动两根导轨(3)，使两者平移靠拢或分开；

所述导轨(3)与升降丝杠平行，其轴线均在同一个平面内；

所述位移测量机构包括拉线式位移传感器，所述拉线式传感器的本体安装在顶板上，拉线的自由端固定在落锤升降板上。

2.根据权利要求1所述的激光绝对法动态力校准装置，其特征在于：所述升降丝杠采用大导程滚珠丝杠；

采用伺服电机(2)和减速机驱动其中一根升降丝杠运行，采用同步带驱动另一根升降丝杠，保持两根升降丝杠的旋转同步性。

3.根据权利要求1所述的激光绝对法动态力校准装置，其特征在于：所述顶部左右调节机构与底部左右调节机构均包括：一根正反向丝杠、两块安装板；两组滚珠滑套、前导向柱、后导向柱和伺服电机；

两组滚珠滑套分别为左滚珠滑套和右滚珠滑套；

所述正反向丝杠的左右段上分别设计有正向螺纹和反向螺纹；

两组滚珠滑套的轴的两端和正反向丝杠的丝杠体的两端均固定；所述前导向柱和后导向柱分别平行设置在正反向丝杠的两侧；所述安装板与正反向丝杠垂直设置，其两端分别与前导向柱和后导向柱配合；

左右两组滚珠滑套的轴承分别和正反向丝杠上的正向螺母与反向螺母配合，并一起安装在安装板上；

每根导轨(3)的两端分别安装在顶部的安装板上和底部的安装板上；

顶部左右调节机构与底部左右调节机构同步运动；伺服电机驱动正反向丝杠旋转，正反向丝杠通过螺母将力传递给滚珠滑套，带动两组滚珠滑套实现相向运动或向背运动，再通过安装板驱动导轨(3)平移靠拢或分开，实现左右开合。

4.根据权利要求1所述的激光绝对法动态力校准装置，其特征在于：在所述落锤升降板上装有防跌落机构，所述防跌落机构采用由伺服电机控制的旋转手臂，其在90度范围内旋转，当需要保护标准落锤(5)的时候，旋转手臂转到落锤下方；

所述旋转手臂采用可上下伸缩的结构，包括套装在一起的至少两段手臂杆，在旋转手臂的下端安装有一个带凹坑的托盘，用于接住标准落锤(5)。

5.根据权利要求1所述的激光绝对法动态力校准装置，其特征在于：所述砧座(6)为长方体的刚性基座，具有较大质量，对落锤冲击可视为刚体。

6.根据权利要求1所述的激光绝对法动态力校准装置，其特征在于：所述机架底座采用钢板焊接而成。

7.根据权利要求1所述的激光绝对法动态力校准装置，其特征在于：所述标准落锤(5)为圆柱体结构，在圆柱面上开有两个对称的平行平面，在两个平面上安装有导向器；所述标准落锤的作用力表面采用大曲率半径的弧形；

所述标准落锤采用40Cr钢；

所述导向器采用比重小、抗拉强度高的尼龙树脂材料。