[发明专利]一种传感器轴线正交布置的整体式测力仪结构

摘要

本发明属于传感测控技术领域，提供一种传感器轴线正交布置的整体式测力仪结构。本发明结构采用整体式结构，包括测力仪主体、压电传感器以及预紧螺栓。其中测力仪主体根据各部分功能不同又分为中央基体、环外支撑、弹性环槽以及支撑间连接部分。压电传感器竖直布置在中央基体四周的弹性环槽内，两条相对的两传感器中心线相互垂直正交，压电传感器采用螺栓预紧方式，对每个传感器进行分别预紧。中央基体底部悬空，顶部高出环外支撑及弹性环槽上表面，弹性环槽能够分担大部分作用在测力仪结构上的力，增加了测力仪的量程。此整体式测力仪结构大大增加了测力仪的结构刚性和固有频率，装配工艺得到简化，稳定性好。

主权项

1.一种传感器轴线正交布置的整体式测力仪结构，其特征在于，所述的整体式测力仪结构包括测力仪主体(1)、传感器(2)以及预紧螺栓(3)；所述测力仪主体(1)，根据其各部分作用不同，又分为中央基体(a)、环外支撑(b)、弹性环槽(c)以及支撑间连接部分(d)；所述中央基体(a)为方体结构，其上表面规则等距的设置16个螺纹孔，用来固定安装工件夹具或标定块；中央基体(a)的四个侧面中心位置均设有一个螺纹孔(5)，用来固定预紧传感器(2)；中央基体(a)底部悬空，顶部高出环外支撑(b)与弹性环槽(c)的上表面；所述环外支撑(b)与支撑间连接部分(d)一体结构，其位于支撑间连接部分(d)的四个边的中间位置；环外支撑(b)上表面对称设置有两个阶梯孔(4)，通过螺栓将整体式测力仪结构固定安装在机床工作台上；环外支撑(b)侧面设置一个阶梯孔，其位置与中央基体(a)侧面的螺纹孔(5)对应，通过螺栓将传感器(2)固定预紧在中央基体(a)侧面；所述支撑间连接部分(d)位于测力仪主体(1)的最下方，其中间为凹槽部分，四周为凸台部分，其中间位置设有固定通孔(6)，通过螺栓将整体式测力仪结构固定安装在机床工作台上；所述弹性环槽(c)主要由两个弹性半环和中间长方形槽组成，两个弹性半环部分分别与环外支撑(b)相连，围成中间长方形槽；将传感器(2)放入长方形槽中，用来将螺栓(3)的预紧力传递到传感器(2)上，达到预紧效果，弹性环槽(c)主要用来分担大部分施加在测力仪上的力，提高测力仪的量程；所述传感器(2)，内部由三对晶组构成，其中包括两对具有剪切效应的y0型晶片以及一对具有拉压效应的x0型晶片,用于测量两个切向力与一个主向力；传感器(2)采用在中央基体(a)侧面的长方形槽中四周侧面竖直布置方式，四个传感器(2)的中心在同一平面，两条相对的两传感器(2)的中心连线相互垂直正交，每个传感器(2)均布置在侧面的中心，呈前后、左右对称；四个传感器(2)通过螺栓(3)穿过环外支撑(b)侧面的阶梯孔固定预紧在弹性环槽b的长方形槽内，对每个螺栓(3)单独施加相同的预紧力，使得中央基体(a)在四个方向变形对称并且达到最小，减少传感器(2)灵敏度不同带来的影响，从而提高测力仪的测量精度。