解耦垂向测力分支剖面B-B结构示意简图；
[0018]图5为本实用新型双球解耦水平测力分支结构示意简图；
[0019]图6为本实用新型双球解耦水平测力分支剖面C-C结构示意简图；
[0020]图7为本实用新型解耦钢球与定位柱剖面D-D示意简图；
[0021 ]图8为本实用新型水平分支调整楔块示意简图。
[0022]图中:1、上平台；2、双球解耦垂向测力分支;3、双球解耦水平测力分支;4、下平台；
5、垂向分支上支座;6、上压紧端盖;7、上解耦钢球;8、定位柱;9、单维双向力传感器；10、承载板；U、下解耦钢球；12、下压紧端盖；13、垂向分支下支座；14、水平分支上支座；15、调紧楔块;16、右解耦钢球;17、单维双向力传感器;18、左解耦钢球;19、水平分支下支座。
【具体实施方式】
[0023]在图1、图2所示的正交自标定弱耦合重载并联六维力测力平台示意图中，上平台I和下平台4的通过4个双球解耦垂向测力分支2与4个双球解耦水平测力分支3连接，两种分支数量相等，均布在上平台和下平台之间；
[0024]双球解耦垂向测力分支如图3和图4所示，双球解耦垂向测力分支中的垂向分支上支座5为带顶盖的方框型结构，在垂向分支上支座的上面正中设有通孔，通孔内设有上压紧端盖6，在压紧端盖和单维双向力传感器9上端之间设有上解耦钢球7，在上解耦钢球相对应的水平四面的垂向分支上支座竖板上分别设有通孔，通孔内分别设有弹簧支撑可伸缩定位柱8(如图7所示)；垂向分支下支座13为凹型结构，垂向分支上支座的竖板朝下与垂向分支下支座相错相扣连接，在垂向分支下支座的两个竖板之间设有带通孔的承载板10，上述单维双向力传感器固定在承载板上，在垂向分支下支座内中心设有盲孔，盲孔中设有下压紧端盖12，下压紧端盖上设有下解耦钢球11，在下解耦钢球相对应的水平四面的垂向分支上支座竖板和垂向分支下支座竖板上分别设有通孔，通孔内分别设有与上述相同的定位柱，上述单维双向力传感器下端与下解耦钢球接触;垂向分支上支座通过上解耦钢球将向下作用力作用在力传感器上，通过下解耦钢球将向上作用力作用在力传感器上，通过调整设在垂向分支上支座上面的压紧端盖与上解耦钢球间的间隙实现预紧调整。
[0025]双球解耦水平测力分支如图5、图6和图8所示，双球解耦水平测力分支中的水平分支上支座14为凹型结构，在水平分支上支座两向下凸块中间分别设有水平通孔，通孔内分别设有调紧楔块15和右解耦钢球16、左解耦钢球18，在水平分支上支座两壁与左、右解耦钢球相对应的位置设有水平和垂直通孔，在解耦钢球四周的通孔内分别设有与上述双球解耦垂向测力分支相同的定位柱;水平分支下支座19为倒T型结构，水平分支上支座与水平分支下支座倒扣在一起，水平分支下支座的垂直板中间设有单维双向力传感器17，该传感器与上述左、右两个钢球相接触，水平分支上支座通过解耦钢球将水平作用力作用在力传感器上，通过调节上述在水平分支上支座两侧的调紧楔块能够实现水平测力分支预紧，上述设在解耦钢球部位的四周均布四个定位柱使解耦钢球与单维双向力传感器保证同心，测力平台受到水平分支所测量方向正向力时单维双向力传感器与水平分支上支座中的一侧解耦钢球相接触受力，测力平台受到水平分支所测量方向反向力时单维双向力传感器与水平分支上支座中的另一侧解耦钢球相接触受力。
【主权项】
1.一种正交自标定分支双球解耦六维测力平台，其特征是:它包括上平台、下平台以及连接上、下平台的双球解耦垂向测力分支和双球解耦水平测力分支，所述双球解耦垂向测力分支包括垂向分支上支座、上解耦钢球、定位柱、压紧端盖、承载板、单维双向力传感器、下解耦钢球、垂向分支下支座，其中，垂向分支上支座为带顶盖的方框型结构，在垂向分支上支座的顶盖正中设有通孔，通孔内设有上压紧端盖，在上压紧端盖和单维双向力传感器上端之间设有上解耦钢球，在上解耦钢球相对应的四个水平侧面的垂向分支上支座竖板上分别设有通孔，通孔内均设有围绕解耦钢球均匀正交分布四个由弹簧支撑可伸缩的定位柱;垂向分支下支座为凹型结构;垂向分支上支座与垂向分支下支座相错相扣连接，在垂向分支下支座的两个竖板上设有带通孔的承载板，上述单维双向力传感器固定在承载板上；在垂向分支上支座底盖中心设有盲孔，盲孔内放有下压紧端盖，下压紧端盖上设有下解耦钢球，在下解耦钢球相对应的四个水平侧面的垂向分支上支座竖板上分别设有通孔，通孔内均设有围绕解耦钢球均匀正交分布四个由弹簧支撑可伸缩的定位柱，上述单维双向力传感器下端与下解耦钢球接触； 所述双球解耦水平测力分支包括水平分支上支座、左解耦钢球、定位柱、单维双向力传感器、调紧楔块、右解耦钢球、水平分支下支座;其中，水平分支上支座为向下的凹型结构，在水平分支上支座两向下凸块中间左右方向分别设有水平通孔，通孔内分别设有调紧楔块和解耦钢球;在左、右解耦钢球相对应四个水平侧面的水平分支上支座竖板上分别设有通孔，通孔内均设有围绕解耦钢球均匀正交分布四个由弹簧支撑可伸缩的定位柱;水平分支下支座为倒T型结构，水平分支上支座与水平分支下支座倒扣在一起，水平分支下支座的垂直板中间设有单维双向力传感器，该传感器两测力面与上述两个钢球相接触。2.根据权利要求1所述的正交自标定分支双球解耦六维测力平台，其特征是:所述双球解耦垂向测力分支数量为3到36个，垂向测力分支上、下解耦钢球中心连线垂直于平台测力面;所述双球解耦水平测力分支数量为3到36个，水平测力分支上、下解耦钢球中心连线平行于平台测力面;两种分支数量相等，均布在上平台和下平台之间。3.根据权利要求1所述的正交自标定分支双球解耦六维测力平台，其特征是:4个双球解耦垂向测力分支均匀分布在下平台四角，上、下解耦钢球中心连线垂直于平台测力面;4个双球解耦水平测力分支均匀分布在下平台四边，左、右解耦钢球中心连线平行于平台测力面，且相互垂直或平行。
【专利摘要】本实用新型公开一种正交自标定分支双球解耦六维测力平台，它包括上平台、下平台、连接上下平台的双球解耦垂向测力分支和双球解耦水平测力分支；测力平台的双球解耦垂向测力分支包括垂向分支上支座、压紧端盖、垂向分支下支座、承载板、解耦钢球、定位柱、单维双向力传感器，双球解耦水平测力分支包括水平分支上支座、水平分支下支座、调紧楔块、解耦钢球、定位柱、单维双向力传感器；双球解耦垂向测力分支和双球解耦水平测力分支的数量分别为3-36个，两种分支数量相等，均布在上平台和下平台之间。本实用新型结构简单、通过钢球实现机械解耦，不需六维整体标定，维间耦合小，测量精度高，适用于重载大平面测量场合。
【IPC分类】G01L5/16
【公开号】CN205246258
【申请号】CN201520948674
【发明人】赵铁石, 牛智
【申请人】燕山大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月25日