[发明专利]一种直线拉伸装置

说明书

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种拉伸装置，特别涉及一种直线拉伸装置。

 

背景技术

随着时代的需要，仪器设计在精密机械中的发展越来越成熟，虽然到现在制造出的微型仪器性能和功能都非常的强大，但是精密仪器的发展依旧离不开传统的机械，因为传统的机械仍有很多的可取的地方，如设计理念、设计方法等。

传统提供外力的方法是直接对受力物体提供外力，直接施力的力量大小往往难以控制，对于精度要求较高的操作，施力的差异对最终的结果有很大的影响，而且由于施力工具的本身因素，会引起施力不均的现象产生。

有鉴于此，如今迫切需要一种可以在拉伸过程中自由控制拉力的装置。

 

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决现有技术无法控制施力大小的问题。

为达到上述目的，本发明提出了一种直线拉伸装置，包括基台，以及设置在基台一侧的弹性机构、动力驱动机构、拉伸机构、引导机构；所述动力驱动机构通过弹性机构连接拉伸机构，拉伸机构的一端连接被拉伸物体；所述动力驱动机构通过控制弹性机构的弹性形变程度来控制其对拉伸机构的拉力；所述引导机构包括设置于拉伸机构下方的轨道、固定在基台上的一个或多个引导轴，所述拉伸机构与轨道、引导轴连接，所述动力驱动机构的拉伸方向与所述轨道、引导轴平行；在动力驱动机构提供驱动力作用时，引导机构引导拉伸机构沿轨道和引导轴的方向做直线拉伸动作。

在本发明的一个实施例中，所述直线拉伸装置还包括弹性形变获取单元，用以感应所述弹性机构的弹性形变数据。

其中，所述直线拉伸装置还包括动力控制单元，与所述动力驱动机构、弹性形变获取单元连接，用以根据所述弹性形变获取单元感应的弹性形变数据，控制所述动力驱动机构提供的动力大小，进而控制动力驱动机构对拉伸机构的拉力。

在本发明的一个实施例中，动力驱动机构为电机，电机通过电机支撑架固定在所述基台上。其中，所述直线拉伸装置进一步包括控制电机动作的控制系统；所述电机为带编码器的线性电机，所述线性电机的编码器将线性电机的运动状态及时反馈给控制系统，从而控制线性电机的下一步动作。

在本发明的一个实施例中，所述拉伸机构为拉板，该拉板作为所述直线拉伸装置与被拉伸物体的接口；所述拉板的一侧设有与拉伸物体结合的连接机构，通过拉板上的连接机构对被拉伸物体进行施力。其中，所述连接机构为一个或多个挂孔或/和挂钩。

在本发明的一个实施例中，所述弹性机构为弹簧或柔性铰链。

在本发明的一个实施例中，所述轨道包括导槽、与该导槽配合的导轨；导槽设置在拉伸机构下方，导轨设置在基台上；或者，导槽设置在基台上，导轨设置在拉伸机构下方。

在本发明的一个实施例中，所述拉伸机构设有一个或多个通孔，通孔的方向与动力驱动机构的拉伸方向、轨道方向一致，各引导轴分别穿过各自的通孔，使得拉伸机构在引导轴的限制下沿引导轴及轨道直线运动。

通过本发明提出的直线拉伸装置应用了胡克定律，其表达式为△F=k·Δx，其中k是常数，是物体的劲度（倔强）系数，Δx为弹性件伸长（或缩短）的长度。通过线性电机对弹性件的拉伸，可以精确的控制弹性件的拉伸长度，从而将对力△F的控制转化为电机对弹性件拉伸长度的控制。另外，运行轨道与轴的配合可以使得拉伸机构沿直线方向运动且在运行过程中拉板不发生偏转，可保证拉板对拉伸对象的若干施力点施力均匀一致。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

 

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为图本发明直线拉伸装置一种实施方式的结构示意图。

 

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下方”、“一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。