[发明专利]具有大量程高精度的柔性铰链微构件弯曲测试装置

权利要求书

1.一种具有大量程高精度的柔性铰链微构件弯曲测试装置，其特征是：由加载机构(1)、压力传感机构(2)、光栅位移传感机构(3)、刀头支承机构(4)及夹持机构(5)构成；

加载机构(1)是由直线电机(7)输出初始位移、经两级加载机构中的一级位移缩小机构(9)缩小后输出为一级位移，所述两级加载机构中的二级位移放大机构(10)是通过第一压电陶瓷驱动器(11)产生位移、并放大输出为二级位移，以所述一级位移与二级位移的累加位移为最终位移，设于二级位移放大机构(10)输出端的刀头(20)由刀头支承机构(4)承托、以所述最终位移为朝向试件(30)前进的位移量，并是通过压力传感机构(2)测量刀头(20)前进时所受力、通过光栅位移传感机构(3)读取刀头(20)前进位移量；

第一压电陶瓷驱动器(11)是通过第一预紧机构实现在二级位移放大机构(10)上的预紧，所述第一预紧机构的结构设置为：第一压电陶瓷驱动器(11)置于二级位移放大机构(10)的容纳槽(12)中，前端由抵板(13)承托、前端面紧贴前槽壁，后端面通过楔形块组件紧贴于后槽壁；所述楔形块组件是由前后紧密贴合的第一楔形块(14)与第二楔形块(15)构成，以第二楔形块(15)的后端斜面紧贴于后槽壁，二级位移放大机构(10)上、位于第二楔形块(15)的正上方设有预紧板(16)，所述预紧板(16)与第二楔形块(15)之间由预紧螺钉(17)纵向贯穿连接，通过旋转所述预紧螺钉(17)实现对第一压电陶瓷驱动器(11)预紧效果的调节；

所述夹持机构(5)是在夹持基座(26)上设置夹持体(27)，所述夹持体(27)为位移放大机构、位置可调，是通过对第二压电陶瓷驱动器(28)产生的位移放大后输出，传递给夹持体(27)输出端的一对夹持头(29)，使所述一对夹持头(29)能够以相对张合的形式形成对试件(30)的夹持。

2.根据权利要求1所述的具有大量程高精度的柔性铰链微构件弯曲测试装置，其特征是：

一级位移缩小机构(9)为直型柔性铰链与圆弧型柔性铰链相结合的对称结构，输入端与所述直线电机(7)的输出端相接触；

二级位移放大机构(10)与夹持体(27)均为结构对称的二级放大柔性铰链机构、由输入级放大结构与输出级放大结构构成。

3.根据权利要求1所述的具有大量程高精度的柔性铰链微构件弯曲测试装置，其特征是刀头(20)通过压力传感机构(2)安装在二级位移放大机构(10)输出端上，所述压力传感机构(2)的结构设置为：

固定板(18)固装于二级位移放大机构(10)的输出端上，压力传感器(19)安装在所述固定板(18)上、前端与刀头(20)的后端螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的具有大量程高精度的柔性铰链微构件弯曲测试装置，其特征是：

所述光栅位移传感机构(3)的光栅读数头(23)设置在支撑架(21)上、位于刀头(20)正上方，距离刀头(20)上端面之间的间距可调。

5.根据权利要求1所述的具有大量程高精度的柔性铰链微构件弯曲测试装置，其特征是：

所述试件(30)为侧立的“凸”字形平板状结构，大头端被所述一对夹持头(29)夹持，小头端置于刀头(20)正前方。