[发明专利]一种适用于多组扭矩传感器标定的装置及标定方法

权利要求书

1.一种适用于多组扭矩传感器标定的装置，其特征在于：包括安装机座、扭矩传感器加载滑组、标定装置扭矩传递组件、待标定扭矩传感器、标定装置尾部承载组件、计算机和质量块，所述待标定扭矩传感器的一端夹持在标定装置尾部承载组件，另一端与标定装置扭矩传递组件连接，标定装置扭矩传递组件与扭矩传感器加载滑组连接，质量块位于扭矩传感器加载滑组上；所述扭矩传感器加载滑组包含扭矩传感器标定板、伺服电机、丝杠、丝杠螺母和第一导轨，所述伺服电机安装在扭矩传感器标定板上，伺服电机与丝杠连接，在丝杠上套有丝杠螺母，丝杠螺母与丝杠螺母座连接，丝杠螺母座与两个第一滑块连接，第一滑块与滑座连接，质量块位于滑座上，两个第一滑块分别位于第一导轨上，第一导轨安装在扭矩传感器标定板上，在丝杠螺母座一侧面安装磁栅尺读头，在扭矩传感器标定板上安装有与磁栅尺读头配对使用的磁栅尺，磁栅尺读头和待标定扭矩传感器均与计算机信号连接；通过伺服电机带动丝杠转动，从而带动丝杠螺母座在第一导轨上移动，从而通过标定装置扭矩传递组件将扭矩作用在待标定扭矩传感器上；所述标定装置扭矩传递组件包含扭矩传感器标定支座、标定轴和过渡轴套，所述过渡轴套一端与待标定扭矩传感器连接，另一端与标定轴连接，标定轴通过轴承安装在扭矩传感器标定支座上，标定轴与扭矩传感器标定板通过键连接；所述标定装置尾部承载组件包含第二导轨、第二滑块、法兰套筒安装架、法兰套筒、套筒和锁紧手柄，所述第二滑块安装在第二导轨上，法兰套筒安装架呈L形，直角处设有加强筋，法兰套筒安装架通过螺钉安装在第二滑块上；法兰套筒为一阶梯轴，法兰套筒通过螺钉安装在法兰套筒安装架上；套筒为轴类零件，外部加工有外花键，内部加工成双键槽通孔，套筒外部与法兰套筒的花键配合连接，内部通过平键与待标定扭矩传感器连接，锁紧手柄通过螺纹安装在法兰套筒安装架上。

2.根据权利要求1所述的适用于多组扭矩传感器标定的装置，其特征在于：所述扭矩传感器标定板上安装有限位开关。

3.一种如权利要求2所述的适用于多组扭矩传感器标定的装置的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将各零件均安装完毕后，选取一个已经标定好的小量程扭矩传感器安装在待标定扭矩传感器处，安装到位，通过锁紧手柄将标定装置尾部承载组件位置锁定；

2)启动伺服电机，通过丝杠带动滑座运动，待滑座运动至限位开关处停止运动，该时刻记为装置零点，此时磁栅尺读头所在位置为初始位置、丝杠螺母座所在位置为零点位置、滑座所在位置为平衡位置，记录此时扭矩传感器数值，该扭矩值即为标定装置零点值；

3)伺服电机反向转动，丝杠螺母座从零点位置反向运动，实时通过磁栅尺读头记录滑座运动距离X,通过计算机记录这一过程中的扭矩T，生成T-X曲线；从而得出滑座运动至每一具体坐标时的扭矩值；

4)以标定轴中心线为基准，不同质量块距离标定轴中心线的位置不同，则产生的扭矩不同，安装每一种质量块时均可以精确测出质量块和螺钉的质量，通过质量和位置可计算出每个质量块分别在不同位置产生的不同扭矩值T’；安装质量块后，某一位置的扭矩T_总＝T+T′，通过计算机记录每一个质量块安装后装置可标定的对应扭矩范围；

5)根据待标定扭矩传感器尺寸规格选择合适的过渡轴套、套筒和质量块，分别将过渡轴套、套筒、质量块安装至正确位置，安装待标定扭矩传感器；

6)启动伺服电机，通过控制伺服电机使滑座运动至平衡位置处，此时计算机记录滑座所在位置坐标，记录该位置坐标距离标定轴中心线为X₀，则滑座和质量块产生平衡扭矩，然后，选择扭矩传感器第一次标定的扭矩T₁，该扭矩是由滑座和质量块同时在位置X₁处产生的，即通过计算机计算出X₁的坐标，然后计算机控制伺服电机带动丝杠螺母座向远离伺服电机方向运动至坐标X1X₁ 处，做第一次标定；

7)继续选择扭矩传感器第二次标定的扭矩T₂，该扭矩是由滑座和质量块同时在位置X₂处产生的，通过计算机计算出X₂的坐标，然后计算机控制伺服电机使滑座带着质量块运动至X₂处，做第二次标定；继续依次选择扭矩传感器第三至第五次标定的扭矩T₃、T₄、T₅，通过计算机分别计算出对应的坐标X₃、X₄、X₅，然后计算机控制伺服电机使滑座带着质量块分别运动至X₃、X₄、X₅处，做第三至第五次标定，依次对扭矩传感器进行五个扭矩值的标定完毕后，丝杠螺母座重新回到平衡位置，待下一次标定。