[发明专利]预置刚度精密升降调节装置

说明书

技术领域

本发明属于直线运动精密调节装置，特别涉及一种利用压力传感器感测支撑部位的接触应力(7)，并控制直线运动机构运动，使支撑部位的接触应力(7)和接触刚度保持动态稳定的装置。

背景技术

向外部施加载荷或承受来自外部的载荷是每一个机械运动部件最基本的作用和工作原理。在传统的机械设备设计中，一般需要受载部件拥有足够的受载能力容余，动力机构能够提供足够大的动力，此类机械设备在使用中，不对动力机构输出的动力进行精确控制，只要该动力较大程度上大于设备所受外部载荷就能完成工作，该设备受载部位的接触应力和接触刚度无法控制，属于一种粗放式的控制方式。

随着现代工业对尺寸、速度、负载等各方面指标的精度要求越来越高，以及对机械设备体积小、质量小、能耗低等性能的逐渐重视，上段所述的粗放式控制方式难以满足现代的工业需求。例如对玻璃等易碎的脆性材料施加载荷时，如果不能精确控制受力点的接触应力和接触刚度，可能会导致脆性材料破碎。综上所述，现在需要一种可以对支撑部位的接触应力和接触刚度进行精确控制的装置。

发明内容

有鉴于此，针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供预置刚度精密升降调节装置，利用压力传感器(4)实时检测伸缩杆(1)头部所受的接触应力(7)，控制伸缩杆(1)运动，使支撑部位的接触应力(7)和接触刚度保持动态稳定。

本发明为了实现上述目的，结构组成如下：伸缩杆(1)与驱动轮(2)通过螺纹连接在一起，所述驱动轮(2)通过一对轴承(3)固定在外壳(5)内，所述轴承(3)上连接有压力传感器(4)，所述外壳(5)上安装有预紧力调节螺母(6)。伸缩杆(1)、驱动轮(2)、轴承(3)的轴线共线，且所述轴线平行于Y轴。至少有一个轴承(3)的垂直于Y轴的受力面上连接有压力传感器(4)。预紧力调节螺母(6)通过轴承(3)给予压力传感器(4)平行于Y轴的预紧力。驱动轮(2)可以获得来自外部的驱动扭矩，使所述驱动轮(2)绕自身轴线转动。

本发明的优点如下：预紧力调节螺母(6)通过轴承(3)对压力传感器(4)施加了预紧力，所以压力传感器(4)对压应力和拉应力均有感应能力，而且预紧力消除了压力传感器(4)在受力面上的间隙，使其感应精度增加；通过预置接触应力约束的方式控制伸缩杆(1)进行直线微调运动，获得对支撑部位所需接触刚度的控制，协调控制升降行程与接触刚度，使接触刚度在预设值上保持动态稳定。

附图说明

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

图1为预置刚度精密升降调节装置的示意图。

图中，1—伸缩杆，2—驱动轮，3—轴承，4—压力传感器，5—外壳，6—预紧力调节螺母，7—接触应力。

具体实施方式

典型具体实施方式如下：如图1所示，将压力传感器(4)安装在轴承(3)垂直于Y轴的受力面上，例如安装在轴承(3)与外壳(5)的接触面上，或者安装在轴承(3)与驱动轮(2)的接触面上。旋拧预紧力调节螺母(6)，使预紧力调节螺母(6)沿Y轴直线位移，调节轴承(3)、压力传感器(4)所受的平行于Y轴的预紧力。将伸缩杆(1)的头部当做受载的支撑部位。当伸缩杆(1)头部的接触应力(7)相对于Y轴负方向增大时，伸缩杆(1)向Y轴负方向运动；当伸缩杆(1)头部的接触应力(7)相对于Y轴负方向减小时，伸缩杆(1)向Y轴正方向运动。通过调节伸缩杆(1)在Y轴正负方向位移的方式，使伸缩杆(1)头部的接触应力(7)保持动态稳定，因为支撑部位的接触应力(7)保持动态稳定且支撑部位没有发生宏观结构变化，所以支撑部位的接触刚度也保持动态稳定。使用者可以在控制系统中预设接触应力(7)的数值，本发明实时微调伸缩杆(1)在Y轴正负方向的位移，使伸缩杆(1)头部的接触应力(7)和接触刚度在使用者设定的预设值上保持动态稳定。