一种六维测力平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种六维测力平台，包括方形的水平底座；还包括方形测力平台，所述测力平台与所述水平底座通过四个应变式传感器相连接，所述应变式传感器布置在所述测力平台的四个角上；还包括护板，所述护板固定于所述测力平台的四周，一端与所述水平底座相接；本实用新型专利技术结构简单、精度高，可实现整个测力平台的精准测量。台的精准测量。台的精准测量。

【技术实现步骤摘要】
一种六维测力平台


[0001]本技术涉及高精度传感器领域，具体为一种六维测力平台。

技术介绍

[0002]近些年随着航空航天技术的飞速发展，对设备测试的数据精度要求也在逐步提高，普通的测量方式已经无法满足现在的需求，但是目前国内传感器产品普遍存在可靠性不高，性能精度较差，在全球传感器行业的竞争中处于劣势。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，满足有关测试要求，制定六维测力系统项目，提供测试所需的技术要求，并确保该产品的可实施性，也使该产品具备替换现有类似设备的条件，本技术提供如下技术方案：一种六维测力平台，包括方形的水平底座；还包括方形测力平台，所述测力平台与所述水平底座通过四个应变式传感器相连接，所述应变式传感器布置在所述测力平台的四个角上；还包括护板，所述护板固定于所述测力平台的四周，一端与所述水平底座之间留有变形间隙。
[0004]较佳的，所述应变式传感器与所述测力平台和所述水平底座的连接处设置有胀套。
[0005]较佳的，所述应变式传感器包括两个圆柱形压块，所述压块之间固定有三组应变梁；还包括两个胀套紧固轴，所述胀套紧固轴设置于所述压块外部圆心处。
[0006]较佳的，所述应变式传感器通过螺钉与所述测力平台和所述水平底座相固定。
[0007]较佳的，所述水平底座面积大于所述测力平台面积。
[0008]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0009]1.本技术具有结构简单、成本低、精度高、测量范围广、使用寿命长、安装方便的优点。
[0010]2.主体材料选用F141（00Ni18Co8Mo5TiAl）超高强度钢，抗拉强度达到1862MPa，具有强度高、抗腐蚀性能强、机械性能好，传感器能在恶劣条件下工作，结构方面易于实现小型化、整体化和品种多样化。
[0011]3.测力平台、水平底板与传感器使用上下胀套紧固，提高了整个力台的刚度；测力平台、水平底座采用部分掏空设计，降低了整体质量；从而大大提高了整个系统的固有频率。
附图说明
[0012]图1为本技术整体结构俯视图；
[0013]图2为本技术剖面结构图；
[0014]图3为本技术传感器结构图；
[0015]图4为本技术平板输出算法示意图；
[0016]图中：1水平底座、2测力平台、3应变式传感器、4护板、5胀套、6压块、7应变梁、8螺钉、9胀套紧固轴。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0018]参照图1
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3，一种六维测力平台，主体材料选用F141（00Ni18Co8Mo5TiAl）超高强度钢，抗拉强度达到1862Mpa，其结构包括方形的水平底座1；还包括方形测力平台2，所述测力平台2与所述水平底座1通过四个应变式传感器3相连接，所述应变式传感器3布置在所述测力平台2的四个角上，通过将待测物体放置于测力平台2上从而传达至应变式传感器3来实现精准测量；还包括护板4，所述护板4固定于所述测力平台2的四周，下端与所述水平底座1留有变形间隙。
[0019]为了起到紧固作用，并提高整个力台的刚度，所述应变式传感器3与所述测力平台2和所述水平底座1的连接处设置有胀套5，通过螺钉8相固定。所述应变式传感器3包括两个圆柱形压块6，所述压块6之间固定有三组应变梁7；还包括两个胀套紧固轴9，所述胀套紧固轴9设置于所述压块6外部圆心处，确保了应变式传感器3装配的稳定性，保证测量时相对于测力平台2不会产生相对移位，提高了测量精度。
[0020]为了保证力台水平放置时的稳定性，所述水平底座1面积大于所述测力平台2面积。
[0021]综上所述，六维测力平台由四个应变式传感器3、测力平台2、水平底座1、护板4组成，四个传感器通过螺钉8、销孔、胀套5配合固定对称均布在测力平台2四个角。被测物体放在测力平台2上方，当被测物体受力，应变式传感器3就会受力弹性变形，使应变梁产生应变量，粘贴在应变梁上的电阻应变片将被测物体的受力大小由弹性应变量转化为电阻变化，在通过惠斯顿电桥电路将电阻变化转化为电压输出，通过显示仪表将得到电压输出，最后经过数据分析处理生成被测物体的受力情况。
[0022]参照图4，单个传感器直接获得X/Y/Z三个力值，计算平板的力值输出：
[0023]平板输出算法：
[0024]共计4个传感器，编号1
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4，每个传感器均有XYZ三个力值结果：
[0025]平板Fx=X1+X2+X3+X4
[0026]平板Fy=Y1+Y2+Y3+Y4
[0027]平板Fz=Z1+Z2+Z3+Z4
[0028]平板Mx=（Z1+Z4
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Z3
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Z2）*Dy
[0029]平板My=（Z4+Z3
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Z2
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Z1）*Dx
[0030]平板Mz=(X3+X2
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X1
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X4）*Dy+(Y2+Y1
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Y4
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Y3）*Dx
[0031]（其中参考距离为Dx=0.12米，Dy=0.12米）
[0032]测量过程中，通过采集四个传感器的电压信号，乘上传感器校准后的得到的系数，即能输出六维测力平台受力物体受到的力F与力矩M的大小。
[0033]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种六维测力平台，包括方形的水平底座（1）；其特征在于：还包括方形测力平台（2），所述测力平台（2）与所述水平底座（1）通过四个应变式传感器（3）相连接，所述应变式传感器（3）布置在所述测力平台（2）的四个角上；还包括护板（4），所述护板（4）固定于所述测力平台（2）的四周，一端与所述水平底座（1）之间留有变形间隙。2.根据权利要求1所述六维测力平台，其特征在于：所述应变式传感器（3）与所述测力平台（2）和所述水平底座（1）的连接处设置有胀套（5）。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊琳，
申请(专利权)人：苏州坤维传感科技有限公司，
类型：新型
国别省市：