申请/专利权人：机科发展科技股份有限公司

申请日：2017-09-05

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN107462195B

主分类号：G01B21/00

分类号：G01B21/00;G01L1/00;G01L1/04;G01L1/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2018.01.05#实质审查的生效;2017.12.12#公开

摘要：本发明提供一种能够保证施力精确度的施力机构。该施力机构具有：机构框架；质量块保持体9，其固定于所述机构框架，且具有轴向与铅直方向一致的质量块容纳孔9a；质量块6，其可上下移动地设于所述质量块容纳孔9a中，其外周面与所述质量块容纳孔9a的内周面间具有间隙；压头2，其固定于所述质量块6，用于将所述质量块6的重力传递给被施力物体，在所述质量块保持体9上设有气道，所述气道具有与供气机构连接的入口以及开设在所述质量块容纳孔9a的内周面上的出口，且所述出口设置在面对所述质量块6的外周面的位置。

主权项：1.一种施力机构，其具有：机构框架；质量块保持体9，其固定于所述机构框架，且具有轴向与铅直方向一致的质量块容纳孔9a；质量块6，其可上下移动地设于所述质量块容纳孔9a中，其外周面与所述质量块容纳孔9a的内周面间具有间隙；压头2，其固定于所述质量块6，用于将所述质量块6的重力传递给弹簧，其特征在于，在所述质量块保持体9上设有气道，所述气道具有与供气机构连接的入口以及开设在所述质量块容纳孔9a的内周面上的多处出口，且所述出口设置在面对所述质量块6的外周面的位置，多处的所述出口沿着所述质量块容纳孔9a的周向均匀排布；所述质量块6的外周面与所述质量块容纳孔9a的内周面间的间隙可调节；在所述质量块保持体9的上端处设有上端盖10，所述上端盖10具有通孔10a，所述质量块6具有穿过所述上端盖10的所述通孔10a而与位移传感器16连接的传感器连接部6a，所述传感器连接部6a与所述上端盖10的所述通孔10a间具有可供气体流通的径向间隙。

全文数据：施力机构技术领域[0001]本发明涉及一种例如对弹簧等的被施力物体施加预知质量力的施力机构。背景技术[0002]例如在有的测量中，需要给被测物体施加一定的质量力，模拟工况，再测其相关尺寸，质量力的恒定稳定对测量起到了至关重要的作用。发明内容[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够保证施力精确度的施力机构。[0004]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案。在下述这些技术方案的描述中，相应技术特征后所附的附图标记表示的是具体实施方式中与该技术特征相对应的结构，并无与该技术特征等同的含义，不构成对技术方案的范围的限定。[0005]技术方案1.一种施力机构，其具有:机构框架;质量块保持体9，其固定于所述机构框架，且具有轴向与铅直方向一致的质量块容纳孔9a;质量块6，其可上下移动地设于所述质量块容纳孔9a中，其外周面与所述质量块容纳孔9a的内周面间具有间隙；压头2，其固定于所述质量块6，用于将所述质量块6的重力传递给被施力物体，其特征在于，在所述质量块保持体⑼上设有气道，所述气道具有与供气机构连接的入口以及开设在所述质量块容纳孔9a的内周面上的出口，且所述出口设置在面对所述质量块6的外周面的位置。[0006]采用具有如上结构的本发明的施力机构，能够由供气机构通过气道对质量块保持体9的内周面与质量块6的外周面之间吹入气体，由该气体防止抑制质量块6被质量块保持体（9的内周面挂住或粘住等而影响对例如弹簧等的被施力物体的施力的精确度。[0007]技术方案2•根据技术方案1所述的施力机构，其特征在于，设有多处所述气道的所述出口，多处的所述出口沿着所述质量块容纳孔9a的周向均匀排布。[0008]技术方案3•根据技术方案1所述的施力机构，其特征在于，所述质量块保持体9呈筒状，其外周套有套罩8，在套罩⑻上设有与进气接头（17连接的由径向通孔构成的通气孔，所述气道的所述入口通过所述通气孔、所述进气接头17而与所述供气机构连接。[0009]技术方案4.根据技术方案1〜3中任一项所述的施力机构，其特征在于，在所述质量块保持体9的上端处设有上端盖1〇，所述上端盖（10具有通孔10a，所述质量块6具有穿过所述上端盖（10的所述通孔（l〇a而与位移传感器（16连接的传感器连接部6a，所述传感器连接部6a与所述上端盖（10的所述通孔10a间具有可供气体流通的径向间隙。[0010]通过设置位移传感器（16检测质量块6的位移，本发明的施力机构可以兼具测量机构的功能。[0011]技术方案5.根据技术方案4所述的施力机构，其特征在于，所述传感器连接部6a上能够套装加重块（11，在套装加重块（11的状态下，所述加重块（11与所述上端盖（10的所述通孔l〇a间具有可供气体流通的径向间隙。[0012]采用如上结构，上端盖（10的所述通孔10a用于容纳传感器连接部以及或者加重块，利用该通孔l〇a来出气，不必另设出气口，简化了结构，降低了成本。[0013]技术方案6.根据技术方案1〜3中任一项所述的施力机构，其特征在于，在所述质量块⑹的下端面安装有压头固定板4，所述压头2可拆卸地安装于所述压头固定板4的下端面，在所述质量块保持体9的下端处设有下端盖（3，所述下端盖（3具有通孔3a，所述压头经由所述下端盖3的所述通孔3a向下伸出。附图说明[0014]图1为具体实施方式中涉及的施力测量机构的从斜上方看到的斜视图；图2为该施力测量机构的从斜下方看到的斜视图；图3为该施力测量机构100的俯视图；图4为该施力测量机构100的局部剖视图。[0015]附图标记说明1、导向套;2、压头;3、下端盖;4、压头固定板;5、下板;6、质量块;6a、传感器连接部;7、护罩;8、套罩;9、中隔套;9a、导向孔；10、上端盖；11、加重块；12、传感器安装板；13、背板；14、护罩安装块;15、上板;16、传感器;17、进气接头。具体实施方式[0016]下面参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。图1为本实施方式中涉及的施力测量机构1〇〇施力机构的一例）的从斜上方看到的斜视图。图2为该施力测量机构100的从斜下方看到的斜视图。图3为该施力测量机构100的俯视图。其中，图1〜图3为省略了护罩的状态。图4为沿图3中A-A线的剖视图。[0017]如图1〜4所示，该施力机构100具有相对设置的上板15与下板5,在上板15与下板5的后部之间连接着背板13,在上板15与下板5的前部之间设有一对左、右支柱20,在背板13的左右两侧沿着上下方向各设有一对护罩安装块14,通过护罩安装块14安装着护罩7图4，护罩7俯视时大致成字母U形，覆盖在前侧与左右两侧。上板15、下板5、背板13、支柱20、护罩7这些部件构成了施力机构100的机构框架。[0018]如图4所示，在下板5上设有安装孔fe，在安装孔如中固定安装有套罩8,套罩8整体上大致呈筒状，其下端部伸出至下板5的外侧下方，且该下端部形成为直径较大的凸缘状部，该凸缘状部的上端面与下板5的下表面抵接。[0019]在套罩8的上下两端分别安装有上端盖1〇与下端盖3,在套罩8的中心孔内、于上端盖10和下端盖3之间固定有中隔套9,中隔套9的轴向与铅直方向（上下方向）一致。在中隔套9的中心孔内设有质量块6,质量块6的径向尺寸稍稍小于中隔套9的中心孔，其外周面与中隔套9的中心孔9a的内周面间具有微小的间隙，使得该质量块6能够沿着中隔套9的中心孔9a质量块容纳孔的轴向进行上下移动。质量块6的外周面与中隔套9的中心孔9a的内周面间的间隙可根据情况自由设定，例如，设定得过大的话，质量块6在受到外力等情况下容易倾斜，产生位置偏移对测量结果造成不利影响；而设定得过小的话，质量块6上下移动时容易受到来自于中心孔9a内周面的阻力，影响测量结果。[0020]质量块6的上端具有小径的传感器连接部6a，传感器连接部6a经由上端盖10上的通孔l〇a伸出至上端盖1〇的上方，与位移传感器16也简称为传感器的测头未具体图示）连接。位移传感器16的主体部通过传感器安装板12安装在背板13上。在质量块6沿着中隔套9的中心孔轴向进行上下移动时，作为位移传感器16能够检测出质量块6的位移。[0021]在质量块6的传感器连接部6a上套有加重块11，加重块11为可选的部件，用于调节质量块6施力的大小。[0022]另外，如图4所示，在质量块6的下端面上通过螺钉安装有压头固定板4，在压头固定板4上通过螺钉安装有可更换的压头2,压头2经由下端盖3的阶梯状通孔3a向下伸出。[0023]在下端盖3的下端面上通过螺钉固定有导向套1。被测物体18可进入导向套1中。在本实施方式中，被测物体18带有弹簧19的物体本质上的被测对象、施力对象是弹簧），该被测物体18的主体部的上端面与下端盖3的下端面抵接下端盖3的下端面构成定位面），在此状态下，由质量块6的重力通过压头2对弹簧19施力，使弹簧19变形，位移传感器16通过质量块6检测出弹簧19的变形程度。[0024]套罩8、上端盖10、下端盖3、中隔套9、质量块6、压头2等构成了本发明中的施力机构本体部，套罩8、上端盖10、下端盖3构成施力机构本体部壳体，中隔套9构成质量块保持体，中隔套9的中心孔9a构成容纳质量块6质量块容纳孔。[0025]另外，如图1、2、4所示，在套罩8的下端部的外周面上设有由径向通孔构成的通气孔未图示），该通气孔上安装有进气接头17,进气接头17与未图示的供气机构连接。[0026]在中隔套9上设有气道，气道的入口开设在中隔套9的外周面，与套罩8上的通气孔连通，气道的出口开设在中隔套9的内周面上，且设置在面对质量块6的外周面的位置。由此，能够由供气机构通过气道对中隔套9的内周面与质量块6的外周面之间吹入气体，由该气体防止抑制质量块6被保持该质量块6的中隔套9挂住或粘住等而影响对弹簧19的施力的精确度，即，质量块6仅受重力作用，达到恒定预知质量力下压到弹簧被施力物体上的效果，进而能够保证测量精度。[0027]在本实施方式中，传感器连接部6a与上端盖10的通孔10a间具有径向间隙（优选安装加重块11后加重块11与通孔l〇a间也具有径向间隙），进入中隔套9与质量块6之间的气体可从质量块6的上侧、经由上端盖10的通孔l〇a排出。另外，在本实施方式中，优选沿着中隔套9的内周面的周向均匀排布有多个气道出口。[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。[0029]例如，在上述实施方式中，以对弹簧被施力物体施力检测弹簧受力后的状态为例对本发明的施力机构进行了说明，然而，本发明的改进与是否应用在对弹簧的施力中没有必然关系，即本发明也可以应用于对弹簧以外的物体的施力。[0030]另外，从施力精确度这一目的来看，传感器的设置并不是必需的，可以使传感器从施力机构1〇〇分离出去而独立设置，即施力机构100可以不包括传感器的功能检测功能）。[0031]再者，气道的入口并不限于开设在中隔套9的外周面上，例如也可以开设在端面上。[0032]还有，在上述实施方式中，压头2固定在质量块6的下端面，然而，从能够将质量块6的重力传递给被测物体的角度来看，压头2与质量块6相固定即可，不必固定在质量块6的下端面。

权利要求：1.一种施力机构，其具有：机构框架；质量块保持体9，其固定于所述机构框架，且具有轴向与铅直方向一致的质量块容纳孔9a;质量块6，其可上下移动地设于所述质量块容纳孔9a中，其外周面与所述质量块导向孔9a的内周面间具有间隙；压头⑵，其固定于所述质量块6，用于将所述质量块⑹的重力传递给被施力物体，其特征在于，在所述质量块保持体9上设有气道，所述气道具有与供气机构连接的入口以及开设在所述质量块容纳孔9a的内周面上的出口，且所述出口设置在面对所述质量块6的外周面的位置。2.根据权利要求1所述的施力机构，其特征在于，设有多处所述气道的所述出口，多处的所述出口沿着所述质量块容纳孔9a的周向均匀排布。3.根据权利要求1所述的施力机构，其特征在于，所述质量块保持体9呈筒状，其外周套有套罩8，在套罩8上设有与进气接头（17连接的由径向通孔构成的通气孔，所述气道的所述入口通过所述通气孔、所述进气接头17而与所述供气机构连接。4.根据权利要求1〜3中任一项所述的施力机构，其特征在于，在所述质量块保持体⑼的上端处设有上端盖10，所述上端盖10具有通孔l〇a，所述质量块6具有穿过所述上端盖（10的所述通孔（10a而与位移传感器（16连接的传感器连接部6a，所述传感器连接部6a与所述上端盖10的所述通孔10a间具有可供气体流通的径向间隙。5.根据权利要求4所述的施力机构，其特征在于，所述传感器连接部6a上能够套装加重块（11，在套装加重块（11的状态下，所述加重块（11与所述上端盖（10的所述通孔l〇a间具有可供气体流通的径向间隙。6.根据权利要求1〜3中任一项所述的施力机构，其特征在于，在所述质量块⑹的下端面安装有压头固定板4，所述压头⑵可拆卸地安装于所述压头固定板⑷的下端面，在所述质量块保持体⑼的下端处设有下端盖3，所述下端盖⑶具有通孔3a，所述压头经由所述下端盖⑶的所述通孔3a向下伸出。7.根据权利要求1〜3中任一项所述的施力机构，其特征在于，所述被施力物体为弹簧。

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