[发明专利]一种六自由度力与力矩传感器的标定装置

说明书

本发明涉及一种六自由度力与力矩传感器的标定装置，包括升降机构、stewart结构的六自由度运动工装和stewart结构的六自由度力与力矩测量工装，所述六自由度运动工装倒置安装在所述升降机构的底部，并可随所述升降机构上、下移动，所述六自由度力与力矩测量工装位于所述六自由度运动工装的下方，待测的六自由度力与力矩传感器固定在所述六自由度运动工装和六自由度力与力矩测量工装之间。本发明可以使得待测的六自由度力与力矩传感器的安装、固定和更换变得方便快速；同时可以提高检测精度且稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种传感器的标定装置，具体涉及一种六自由度力与力矩传感器的标定装置。

背景技术

六分量力与力矩传感器是用于测量计算六个自由度的力和力矩的整体式传感器，又简称为“六维力传感器”，六分量力与力矩传感器在检测时存在着加载力源复杂和检测标准复杂的难题。现有技术方案中的六维力传感器标定装置的结构主体为一个stewart结构的六自由度运动平台，采用电动推杆驱动，可连续加载空间任意力与力矩，在上平台和下平台上分别安装有三爪卡盘，中间固定被测传感器，在运动平台的六条电动推杆上分别安装有标准力传感器，用于计算所加载的力与力矩；通过比较加载力与力矩和传感器输出的力与力矩得出被测传感器性能。现有的这种六维力传感器标定装置存在如下缺点：1)、因为被测传感器放置在stewart平台的上平台和下平台之间，因此，更换被测件会十分不方便；2)、因为被测传感器使用上下两个三爪卡盘固定，因此其被测件的尺寸，形状受限制，无法完成不同样式的传感器的测量；3)、此检测方式要求上下两个三爪卡盘和被测传感器三者轴线重合，此点难以保证，会影响测量精度；4)、6个单向标准力传感器安装在电动推杆上，计算得到的是施加给被测件的力与力矩，其受万向铰间隙的影响，亦会影响精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种六自由度力与力矩传感器的标定装置，其可以直接、快速、方便且高精度的标定待测六分量力与力矩传感器。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种六自由度力与力矩传感器的标定装置，包括升降机构、stewart结构的六自由度运动工装和stewart 结构的六自由度力与力矩测量工装，所述六自由度运动工装倒置安装在所述升降机构的底部，并可随所述升降机构上、下移动，所述六自由度力与力矩测量工装位于所述六自由度运动工装的下方，待测的六自由度力与力矩传感器固定在所述六自由度运动工装和六自由度力与力矩测量工装之间。

本发明的有益效果是：本发明一种六自由度力与力矩传感器的标定装置使用六自由度运动工装为待测的六自由度力与力矩传感器加载力源，使用六自由度力与力矩测量工装测量待测的六自由度力与力矩传感器，让待测的六自由度力与力矩传感器的加载和测量完全分开，从而可以使得待测的六自由度力与力矩传感器的安装、固定和更换变得方便快速；同时使用stewart结构的六自由度力与力矩测量工装作为测量标准，可以提高检测精度且稳定性好。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述六自由度运动工装包括运动工装上平台、运动工装下平台和电动缸，所述电动缸设有六个，六个所述电动缸以stewart结构安装在所述运动工装上平台和运动工装下平台之间，且所述电动缸的底端通过第一铰链固定安装在所述运动工装下平台上，所述电动缸的顶端通过第二铰链固定安装在所述运动工装上平台上。

进一步，所述六自由度力与力矩测量工装包括测量工装上平台、测量工装下平台、连杆和标准六自由度力与力矩传感器，所述连杆和标准六自由度力与力矩传感器分别设有六个，六个所述标准六自由度力与力矩传感器分别对应套装在六个所述连杆的中部，六个所述连杆以stewart结构安装在所述测量工装上平台和测量工装下平台之间，且所述连杆的一端通过第三铰链固定安装在所述测量工装下平台上，所述连杆的另一端通过第四铰链固定安装在所述测量工装上平台上。

进一步，还包括支撑工装，所述升降机构、六自由度运动工装和六自由度力与力矩测量工装从上至下依次安装在所述支撑工装上。