一种外形不规则零件法线方向快速刚度测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及刚度测试技术领域，具体涉及一种外形不规则零件法线方向快速刚度测试装置。


背景技术：

2.刚度试验是确定物体刚度的过程，确定物体刚度的过程，使物体产生单位变形所需之载荷，即为刚度。物体刚度与其材料性质、几何形状、支持情况以及载荷作用方式有关。
3.在现有技术中，采用关节机器人来测试，在测试需要将待测工件安装到旋转工作台上，但目前的工件安装并未提出一个较好的解决方案，往往在安装时尤为的不便，不能适应不能形状的工件。


技术实现要素：

4.针对问题，本实用新型提供了一种外形不规则零件法线方向快速刚度测试装置，包括回转摆动工作台，所述回转摆动工作台上通过装夹组件连接有待测工件；还包括加工中心主轴，所述中心主轴上连接有气动执行器，所述气动执行器的自由端设置有位移传感器和压力传感器。
5.作为本发明的再进一步技术方案是：所述回转摆动工作台为五轴联动结构。
6.作为本发明的再进一步技术方案是：所述装夹组件包括设置在回转摆动工作台上的竖直驱动件，竖直驱动件一侧连接有安装板，所述安装板通过螺栓与所述回转摆动工作台相连接；所述回转摆动工作台上开设有第一滑动槽，第一滑动槽内设置有第一滑动块，所述第一滑动块上连接有夹紧板，所述夹紧板靠近竖直驱动件的侧壁上安装有第一铰接座，第一铰接座通过转动杆与所述竖直驱动件转动连接。
7.作为本发明的再进一步技术方案是：所述第一滑动槽和第一滑动块的截面均呈凸字形，第一滑动块与第一滑动槽相互配合。
8.作为本发明的再进一步技术方案是：所述竖直驱动件包括竖直柱，竖直柱上开设有开口朝向夹紧板的第二滑动槽，第二滑动槽内滑动连接有第二滑动块，第二滑动块上开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔处螺纹连接有竖直螺纹杆，所述竖直螺纹杆与所述竖直柱转动连接，竖直螺纹杆的顶端固定连接有电机；所述第二滑动块上设置有第二铰接座，第二铰接座与所述转动杆转动连接。
9.作为本发明的再进一步技术方案是：所述第二滑动槽和第二滑动块的截面均呈凸字形，第二滑动块与第二滑动槽相互配合。
10.作为本发明的再进一步技术方案是：所述装夹组件还包括上侧限位组件，所述上侧限位组件包括开设在夹紧板上的凹槽，凹槽内设置有第一弹簧，第一弹簧上端连接有限位柱，所述限位柱顶端连接有上侧限位夹板；所述限位柱靠近第一铰接座一侧的侧壁上开设有限位卡槽；所述夹紧板靠近第一铰接座的侧壁上均匀开设有若干通孔，通孔处穿过有滑移柱，所述滑移柱外端固定连接有挡板，挡板与夹紧板侧壁之间的滑移柱上套设有第二
弹簧；所述滑移柱内端设置有限位卡块，所述限位卡块与所述限位卡槽相配合。
11.作为本发明的再进一步技术方案是：所述第一弹簧为压簧，第二弹簧为拉簧。
12.作为本发明的再进一步技术方案是：所述限位卡槽与限位卡块的截面形状均相同，且均呈直角三角形。
13.作为本发明的再进一步技术方案是：所述限位卡槽与限位卡块的斜面均朝上设置。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、两边的夹紧板可以根据实际的使用需求进行调整移动的距离，由此可以得出，本实用新型可以针对不同尺寸大小甚至是一些不规则形状的待测工件进行夹紧处理，其推广应用的范围更大；
16.2、为了实现待测工件装夹的稳定性，此处还额外设置有上侧限位组件，以便于对待测工件的上侧进行装夹限位，保证其稳定性，其在工作时：向下按动上侧限位夹板，由于限位卡块的斜面是朝上设置，因此限位柱是可以一直向上运动，直到上侧限位组件对待测工件夹紧以后，此时限位卡块与限位卡槽相互配合；同样也是因为限位卡块的斜面朝上设置，导致限位柱不会朝上运动，也就是限位柱具备自锁能力；
17.3、通过增加上侧限位组件可以更好的对待测工件进行限位，同样也可以适应不同规则形状的待测工件，使装夹的应用范围更广，不需要频繁更换装夹组件。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其它的附图。
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为本实用新型装夹组件的结构示意图；
21.图3为本实用新型竖直驱动件的结构示意图；
22.图4为本实用新型上侧限位组件的结构示意图。
23.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所述)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第
一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
27.请参阅图1，在本实用新型的实施例中，一种外形不规则零件法线方向快速刚度测试装置，包括回转摆动工作台5，所述回转摆动工作台5上通过装夹组件6连接有待测工件；还包括加工中心主轴1，所述中心主轴1上连接有气动执行器2，所述气动执行器2 的自由端设置有位移传感器4和压力传感器3，所述回转摆动工作台5为五轴联动结构。
28.在本实施例中，首先待测工件需要通过装夹组件6装夹到回转摆动工作台5上，再将气动执行器2安装到加工中心主轴1的鼻端处，并在气动执行器2的底部安装压力传感器 3和位移传感器4，位移传感器4用于检测气动执行器2带动压力传感器3的下降距离，从而可以获取该下降距离时待测工件所受到的压力；
29.在进行工作时，将待测工件及五轴联动结构的回转摆动工作台5的3d数模导入到相应的软件中，并在三维数模上标出测试点，通过相应的软件来编辑气动执行器2的运动路径，从而生成机器运行的代码；通过摆动轴b轴(绕y轴旋转)、回转轴c轴(绕z轴回转)叠加运动，实现测试部位的水平，最终可以得到一个测试点的压力-位移曲线；然后再换测试点，得到另一个测试点的压力-位移曲线。
30.上述测量的方式均为现有技术中，其软件以及相应的测试程序均已得到公开，此处便不再赘述了。
31.在本实施例中，气动执行器2为高压气体驱动的伸缩杆结构，其也可以采用液压伸缩缸或者是电动伸缩缸，其主要目的是实现升降功能即可，此处便不再赘述。
32.请参阅图1和图2，所述装夹组件6包括设置在回转摆动工作台5上的竖直驱动件61，竖直驱动件61一侧连接有安装板62，所述安装板62通过螺栓63与所述回转摆动工作台 5相连接；所述回转摆动工作台5上开设有第一滑动槽64，第一滑动槽64内设置有第一滑动块65，所述第一滑动块65上连接有夹紧板66，所述夹紧板66靠近竖直驱动件61的侧壁上安装有第一铰接座67，第一铰接座67通过转动杆69与所述竖直驱动件61转动连接。
33.在本实施例中，待测工件放置到回转摆动工作台5上，通过竖直驱动件61来驱动夹紧板66向待测工件靠近，从而可以保证待测工件能够被夹紧，而竖直驱动件61通过螺栓 63来实现与回转摆动工作台5的便捷拆卸。
34.夹紧板66可以沿着第一滑动槽64进行滑动，而第一滑动槽64和第一滑动块65的截面均呈凸字形，第一滑动块65与第一滑动槽64相互配合，凸字形的结构设置其稳定性能更佳，当第一滑动块65在第一滑动槽64内移动时，可以保证其移动具有更好的稳定性。
35.请参阅图2和图3，所述竖直驱动件61包括竖直柱611，竖直柱611上开设有开口朝向夹紧板的第二滑动槽612，第二滑动槽612内滑动连接有第二滑动块613，第二滑动块 613上开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔处螺纹连接有竖直螺纹杆614，所述竖直螺纹杆614 与所述竖直柱611转动连接，竖直螺纹杆614的顶端固定连接有电机615；所述第二滑动块613上设置有第二铰接座616，第二铰接座616与所述转动杆69转动连接。
36.在本实施例中，当需要使夹紧板66朝向中间移动时，启动电机615，电机615驱动竖直螺纹杆614转动，与竖直螺纹杆614相配合的第二滑动块613会朝上运动，第二滑动块 613
会带动转动杆69的倾斜度逐渐降低，则转动杆69会推动夹紧板66，两块夹紧板66 同时向中间处移动，则可以对待测工件安装夹紧。
37.在本实施例中，两边的夹紧板66可以根据实际的使用需求进行调整移动的距离，由此可以得出，本实用新型可以针对不同尺寸大小甚至是一些不规则形状的待测工件进行夹紧处理，其推广应用的范围更大。
38.同理，在本处，所述第二滑动槽612和第二滑动块613的截面均呈凸字形，第二滑动块613与第二滑动槽612相互配合，设置为凸字形结构，同样可以保证移动时的稳定性。
39.请参阅图2和图4，在本实施例中，所述装夹组件6还包括上侧限位组件68，所述上侧限位组件68包括开设在夹紧板66上的凹槽681，凹槽681内设置有第一弹簧682，第一弹簧682上端连接有限位柱683，所述限位柱683顶端连接有上侧限位夹板684；所述限位柱683靠近第一铰接座67一侧的侧壁上开设有限位卡槽；所述夹紧板66靠近第一铰接座67的侧壁上均匀开设有若干通孔688，通孔688处穿过有滑移柱685，所述滑移柱685 外端固定连接有挡板686，挡板686与夹紧板66侧壁之间的滑移柱685上套设有第二弹簧687；所述滑移柱685内端设置有限位卡块689，所述限位卡块689与所述限位卡槽相配合，所述限位卡槽与限位卡块689的截面形状均相同，且均呈直角三角形、所述限位卡槽与限位卡块689的斜面均朝上设置。
40.在本实施例中，为了实现待测工件装夹的稳定性，此处还额外设置有上侧限位组件68，以便于对待测工件的上侧进行装夹限位，保证其稳定性，其在工作时：向下按动上侧限位夹板684，由于限位卡块689的斜面是朝上设置，因此限位柱683是可以一直向上运动，直到上侧限位组件68对待测工件夹紧以后，此时限位卡块689与限位卡槽相互配合；同样也是因为限位卡块689的斜面朝上设置，导致限位柱683不会朝上运动，也就是限位柱683具备自锁能力；
41.当需要释放工件时，将滑移柱685向外抽动，则可以使限位卡块689与限位卡槽相分离，此时限位柱683便可以向上运动带动上侧限位夹板684向上运动，实现对待测工件的释放。
42.在本实施例中，通过增加上侧限位组件68可以更好的对待测工件进行限位，同样也可以适应不同规则形状的待测工件，使装夹的应用范围更广，不需要频繁更换装夹组件。
43.所述第一弹簧682为压簧，第二弹簧687为拉簧，在进行夹紧时，第一弹簧682是呈压缩状态，与限位卡槽相配合的那个第二弹簧687为自然状态，其余的第二弹簧687为拉伸状态。
44.当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。