[发明专利]一种六维力传感器的动态标定设备及其加载方法

摘要

本发明公开了一种六维力传感器的动态标定设备及其加载方法，属于传感器测试技术领域。它包括下床身，待测传感器，连接板，位移传感器，电动缸，减速器，立柱，承重板，伺服电机，接头，上床身,标准传感器,伺服电机，工作板,接头，标准传感器，电动缸，固定板,立板，加载柱，卡头，PLC控制箱。本发明基于负阶跃载荷的基本原理，通过伺服电机转动，缓慢施加载荷于待测传感器，依赖于伺服电机电磁制动的自锁性能可实现力值的稳定，通过PLC控制伺服电机反转，可瞬间卸载形成负阶跃载荷。本发明可实现对大力值的六维力传感器的F_X、F_Y、F_Z、M_Z、M_X、M_Y的标定，占用空间小，精密可靠，可同时满足动态标定及静态标定和准静态标定需求。

主权项

1.一种六维力传感器的动态标定设备及其加载方法，其特征在于，它包括下床身（1），待测传感器（2），连接板（3），位移传感器（4），电动缸（5），减速器（6），立柱（7），承重板（8），伺服电机（9），接头（10），上床身（11）,标准传感器（12）,伺服电机（13），工作板（14）,接头（15），标准传感器（16），电动缸（17），固定板（18）,立板（19），加载柱（20），卡头（21），电动缸（22）， PLC控制箱（23）,伺服电机（24），标准传感器（25）；所述下床身（1）由钢板及角钢焊接而成，钢板下方焊接两条工形钢，下床身（1）前后呈45度焊接两条角钢，以减少下床身（1）变形，下床身（1）上面两端焊接钢板，钢板上面开有两槽，用以固定固定板（18）；所述上床身（11）由钢板焊接而成，下方焊接4条加强筋，以增加强度，中心有阶梯孔以便于电动缸（5）前端通过，上下两侧开有螺纹孔，以便于固定电动缸（5）；所述待测传感器（2）为六维力传感器，包括压力传感器及压电传感器；所述伺服电机（9）由PLC控制箱（23）控制，自带电磁制动，可维持载荷，经由减速器（6）减速，提高扭矩后，控制电动缸（5）前端往复运动；所述伺服电机（13）由PLC控制箱（23）控制，自带电磁制动，可维持载荷，控制电动缸（17）前端往复运动；所述连接板（3）固定位移传感器（4）和接头（10）；所述位移传感器（4）随电动缸（5）伸长端做往复直线运动，可选取不同位置作为初始点；所述立柱（7）上半部有螺纹，可供承重板（8）上下运动；所述承重板（8）左右两端都有空心圆柱，中空位置有内螺纹；所述固定板（18）安装在下床身（1）两端的钢板上，电动缸（17）固定在固定板（18）上，通过固定板（18）的左右移动位置，实现对扭矩的标定；所述接头（10）安装在电动缸（5）前端，接头（10）内径与电动缸（5）伸出端外径过盈配合；所述接头（15）安装在电动缸（17）前端，接头（15）内径与电动缸（17）伸出端外径过盈配合；所述工作板（14）固定在上床身（11）中央，用以固定待测传感器（2）；所述立板（19）可固定于工作板（14）上，由两块钢板垂直焊接，立板（19）背面焊接有加强筋；所述加载柱（20）为上下两面为正方形的长方体；所述立头（21）通过下方圆柱与待测传感器（2）固定，上方立方体中间开有供加载柱通过的方孔；所述电动缸（5）及电动缸（17）是通过滚珠丝杠控制前端轴往复运动；所述电动缸（22）与电动缸（17）一致；所述标准传感器（25）与标准传感器（16）一致；所述发明的标定范围: F_Z为0‑500KN，F_X和F_Y为0‑250KN，M_Z、M_X、M_Y为0‑100KN/m；所述发明可同时满足动态标定及静态标定和准静态标定需求。