[發明專利]六維大力傳感器的標定裝置

有效

• 申請號: 200910010027.8
• 申請日: 2009-01-05
• 公開（公告）號: CN101464201A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 張軍;彭志龍;李映君;錢敏;賈振元;李寒光
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 關慧貞

技術領域

本發明屬于傳感器及其測控領域，特別涉及巨型重載操作設備的六維大力傳感器的標定裝置。

背景技術

目前，國內外對傳感器的標定裝置主要是砝碼式、龍門式的標定裝置。砝碼式的加載方式能夠實現各力的單獨標定，但由于砝碼的自重限制，即使采用杠桿原理加長力臂，也無法實現對大力值量程進行標定，且其結構不緊湊，加載精度不高。龍門式標定裝置亦能對傳感器的六維力進行綜合標定，具有很好的可操作性，結構緊湊，鋼性好，但其較難實現對大尺寸傳感器進行標定，且其力值上限不能很好滿足巨型重載裝備中大力值傳感器的工作要求。巨型重載操作裝備具有大慣量、多自由度、變剛度等特點，其所使用傳感器也必須具有大力值量程，大尺寸，鋼性好等特點，標定裝置必須能對巨型重載操作裝備中六維大力傳感器進行靜態標定，故上述的傳統標定裝置不能滿足六維大力傳感器的標定要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服上述裝置的缺欠，設計一種技術性能好，工作可靠，易于安裝和維修，結構緊湊，能實現對六維大力傳感器進行標定的專用標定裝置。

本發明采用的技術方案是：一種六維大力傳感器的標定裝置，采用單力源實現對力傳感器的六維力進行標定的標定裝置，標定裝置包括基座1、標定工作臺2、四個立柱3、四個下升降螺母4、四個上升降螺母4′、手柄5、采用蝸輪蝸桿傳動的大力值加載機構6、上支撐平板7、螺栓8、絲杠9、螺母10、套筒11、標準單向力傳感器12、標桿13、第一螺釘14、連接塊15、L型板16、被標定傳感器17、工作軸18、定位銷19、底板20、第二螺釘21、T型螺栓22和信號線23；其中：標定工作臺2固定連接在基座1上；標定工作臺2上表面有等距的T型槽，四個立柱3固定連接的標定工作臺2上，四個立柱3的上端部分有螺紋，四個下升降螺母4分別安裝在四個立柱3上，上支撐平板7套在四個立柱3上而壓在四個下升降螺母4上，，另四個上升降螺母4′也分別安裝在四個立柱3上，壓在上支撐平板7上，通過分別調節八個上下升降螺母4、4′將上支撐平板7鎖緊在四個立柱3上，上下升降螺母4、4′是專用螺母，其側面均勻分布有四小孔；大力值加載機構6安裝在上支撐平板7上，上支撐平板7上有前長溝槽a、后長溝槽a′和中心長孔b，前長溝槽a和后長溝槽a′的邊緣均標有前刻度c和后刻度c′，大力值加載機構6與長溝槽接觸端也標有刻度d，大力值加載機構6的蝸輪軸一端加工有螺紋，作為絲杠9，絲杠9帶動螺母10上下移動，標準單向力傳感器12通過螺紋和螺母10聯接；

被標定機構由標桿13、第一螺釘14、連接塊15、L型板16、被標定傳感器17、工作軸18、定位銷19和底板20組成，L型板16通過T型螺栓22安裝在標定工作臺2上，底板20固定在L型板16上，工作軸18和底板20通過定位銷19連接，連接塊15通過第二螺釘21安裝在工作軸18的上表面，連接塊15上端為方形結構，標桿13中有方孔，安放在連接塊15上端，被標定傳感器17安裝在工作軸18上。

本發明具有的顯著效果是：它提供了一種對力傳感器的六維大力進行標定的標定機構。由于采用的是能實現大傳動比的渦輪蝸桿機構，與傳統的砝碼式的標定裝置相比，能實現大力值的加載標定；大力值加載機構與被標定機構分別能實現一個方向和兩個方向的移動，為標定復雜外形的被標定件提供了方便；采用標準單向力傳感器，實夠實現所加載力值的精確輸出，這對精密儀器的標定具有非常重要的意義；該裝置結構緊湊，簡單，具有高剛度，高精度特點，既可用于小力值標定，亦可用于大力值標定，同時即能對并聯式傳感器進行標定，亦可對串聯式傳感器進行標定。

附圖說明

圖1是本發明結構的原理示意圖；其中：圖中1-基座，2-標定工作臺，3-立柱，4-升降螺母，4′-升降螺母，5-手柄，6-大力值加載機構，7-上支撐平板，8-螺栓，9-絲杠，10-螺母，11-套筒，12-標準單向力傳感器。

圖2是圖1中A部分的放大圖；其中：圖中9-絲杠，10-螺母，11-套筒，12-標準單向力傳感器。

圖3是上支撐平板圖；圖中7-上支撐平板，a-前長溝槽，a′-后長溝槽，b-中心長孔，c-前刻度，c′-后刻度。