[发明专利]一种双力源六维力传感器静态标定装置及标定方法

说明书

本发明公开了一种双力源六维力传感器静态标定装置及标定方法，属于传感器标定技术领域，包括标定台底座、旋转台、两摇臂支架、两摇臂机构、两施力机构和施力梁；旋转台可升降地设置在标定台底座上；两摇臂支架的底部固定连接在标定台底座上；其中一摇臂支架位于旋转台的一侧，另一摇臂支架位于旋转台的相对一侧；每一摇臂机构与对应一摇臂支架旋转连接；每一施力机构通过对应一摇臂机构架设在旋转台上方；施力梁与两施力机构可拆卸连接；施力梁的中部设有若干传感器安装孔。本发明可以实现对六维力传感器进行各维力和力矩的加载标定；标定装置结构简单成本低，标定方法便捷易用，不需要对传感器进行二次安装，有效减少加载力源的数量。

技术领域

本发明涉及传感器标定技术领域，尤其涉及一种双力源六维力传感器静态标定装置及标定方法。

背景技术

六维力传感器用于检测空间中的三维力F_x、F_y、F_z和三维力矩M_x、M_y、M_z，广泛应用于航空航天、车辆、制造业等领域。六维力传感器由于加工制造中的误差、元器件的误差等原因，存在输入力值和输出电压关系不确定的问题；在传感器使用一段时间后，受到环境及反复加载卸载的影响，传感器的输出也会产生误差。为了解决这个问题，需要对传感器进行标定，标定在传感器制造过程中有着重要的作用。目前，针对六维力传感器的标定装置，可以归结为砝码式、千斤顶式等等，都存在一些不足。

中国专利号CN201811198678.X公开了一种利用拉力计加载的装置和方法，具有加载力量程较大、力连续且可调的特点，可以实现针对不同传感器的力、力矩标定，但是有加载力不够稳定的缺点。中国专利号CN201810599724.0公开了一种以加压装置为加载力源的标定装置，该装置只需要设置两个力源，并且通过调整两个力源的相对位置就可以实现不同的力/力矩的加载，但是要实现不同方向的力、力矩加载需要将加压装置重新安装，操作复杂。中国专利号CN200810024919.9公开了一种加载力源是砝码的标定装置及方法，具有使用简单、操作方便，加载力的数值精确的特点，但是砝码无法提供线性的力源，使得标定结果有误差。

发明内容

本发明提供一种双力源六维力传感器静态标定装置及标定方法，可以实现对六维力传感器进行各维力和力矩的加载标定；标定装置结构简单成本低，标定方法便捷易用，不需要对传感器进行二次安装，有效减少加载力源的数量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种双力源六维力传感器静态标定装置，包括标定台底座、旋转台、两摇臂支架、两摇臂机构、两施力机构和施力梁；所述旋转台可升降地设置在所述标定台底座上；两所述摇臂支架的底部固定连接在所述标定台底座上；其中一所述摇臂支架位于所述旋转台的一侧，另一所述摇臂支架位于所述旋转台的相对一侧；每一所述摇臂机构与对应一所述摇臂支架旋转连接；每一所述施力机构通过对应一所述摇臂机构架设在所述旋转台上方；所述施力梁与两所述施力机构可拆卸连接；所述施力梁的中部设有若干传感器安装孔。

进一步地，所述摇臂机构包括摇臂、摇臂紧固螺栓和摇臂紧固螺母；所述摇臂支架的顶部设有一安装孔；每一所述摇臂的一端通过所述摇臂紧固螺栓与对应一所述安装孔旋转连接；所述摇臂的另一端与所述施力机构固定连接；所述摇臂紧固螺母与所述摇臂紧固螺栓螺纹连接。

进一步地，所述摇臂呈L型结构，所述摇臂的L型横端设有一固定键；所述摇臂支架的安装孔周侧设有四个均匀分布的键槽；所述摇臂的L型横端与所述摇臂支架贴合，所述固定键嵌装在其中一所述键槽内。

进一步地，所述施力机构的数量设为二；每一所述施力机构垂直于对应一所述摇臂的L型竖端方向布置，并固定连接在所述摇臂的L型竖端端部，所述施力机构的施力端与所述施力梁的一端可拆卸连接。