[发明专利]可分载的压电式多维力测量装置及其制作方法

摘要

本发明可分载的压电式多维力测量装置及其制作方法属于压电式传感器领域，特别涉及需要进行三个方向的力测量且三个方向的力在量程上相近，量值在万牛级别的测试装置。本发明采用压电式三向力传感器，并利用在压电式三向力传感器周围合理布置多点膨胀柱销的方法，通过设计膨胀柱销的不同直径来实现不同的分载比；采用均匀分布的四个膨胀柱销在四个锥销的作用下膨胀而实现底座与上盖板的切向刚性连接，实现对作用于上盖板的力的分载；使分载比可调。该装置由底座、压电式三向力传感器、上盖板、四个膨胀柱销、四个锥销、四个紧定螺钉、预紧螺钉组成。该制作方法拓宽了压电式多维力装置的测试应用范围，在机械加工、航空航天领域有广阔的应用空间。

主权项

一种可分载的压电式多维力测量装置的制作方法,其特征是,采用压电式三向力传感器，并利用在压电式三向力传感器周围合理布置多点膨胀柱销的方法，通过设计膨胀柱销的不同直径来实现不同的分载比；采用均匀分布的四个膨胀柱销（4）在四个锥销（6）的作用下膨胀而实现底座（1）与上盖板（3）的切向刚性连接，实现对作用于上盖板（3）的力的分载；使分载比可调，而对法向力几乎不分载；具体制作方法步骤如下：1）先以底座（1）中心上的带有凸台的表面（A）为基准，将压电式三向力传感器（2）的下表面（B）与之贴合，使压电式三向力传感器（2）的中心孔（C）与底座（1）的中心孔（D）的轴线一致，并以压电式三向力传感器（2）的中心孔（D）的轴线为旋转轴，调整其受力方向和测量方向一致；2）上盖板（3）的中心带有凸台的表面（E）与压电式三向力传感器（2）的上表面（F）贴合，旋转上盖板（3）使上盖板（3）的四个柱型销孔（G）与底座（1）的四个柱形销孔（H）的轴线一致；3）将四个膨胀柱销（4）分别插入上盖板（3）的四个柱型销孔（G）和底座（1）的四个柱形销孔（H）中；四个锥销（6）分别插入四个膨胀柱销（4）的中心锥孔（J）中；4）将四个紧定螺钉（5）分别旋入四个膨胀柱销（4）的螺纹（K）中；预紧螺钉（7）穿过底座（1）的中心孔（D）和压电式三向力传感器（2）的中心孔（C），与上盖板（3）的中心螺纹孔（N）螺纹配合，完成制作。