[實(shí)用新型]一種多軸力傳感器精密校準(zhǔn)的加載裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921225719.X
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN210513529U
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春風(fēng);劉訓(xùn)華;劉家驊;王金印
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天空氣動力技術(shù)研究院
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐輝

本實(shí)用新型涉及一種多軸力傳感器精密校準(zhǔn)的加載裝置，包括矩形形狀的板式加載頭；板式加載頭貼設(shè)在多軸力傳感器的上安裝面；在一個邊的中心設(shè)置水平加載點(diǎn)；該邊的對邊設(shè)置兩個對稱的水平加載點(diǎn)；該邊的兩個鄰邊中心設(shè)置水平加載點(diǎn)，四個角點(diǎn)分別設(shè)置豎直向下的加載點(diǎn)；上表面中心設(shè)置豎直向上的加載點(diǎn)；水平加載點(diǎn)用于施加沿水平方向向外的力，豎直向下的加載點(diǎn)用于施加豎直向下的力，豎直向上的加載點(diǎn)用于施加豎直向上的力。通過板式加載頭實(shí)現(xiàn)力和力矩的分解，最終實(shí)現(xiàn)多軸力傳感器的六分量載荷高精度協(xié)同加載，提高傳感器校準(zhǔn)的精度。僅需調(diào)整滑輪的相對位置，可快捷化安裝、拆卸，拓寬了校準(zhǔn)臺的使用能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種多軸力傳感器精密校準(zhǔn)的加載裝置，用于實(shí)現(xiàn)多軸力傳感器校準(zhǔn)時(shí)多分量載荷的高精度同時(shí)加載，屬于力傳感器應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

多軸力傳感器的校準(zhǔn)，核心步驟是將傳感器安裝于校準(zhǔn)臺上，按照一定的加載方法施加各種載荷。高精度的校準(zhǔn)結(jié)果，是傳感器高精度等級的前提，而校準(zhǔn)時(shí)傳感器的高精度加載方法，是傳感器高精度校準(zhǔn)的重要保證。

目前，國內(nèi)外工業(yè)自動化領(lǐng)域應(yīng)用的多軸力傳感器，在校準(zhǔn)過程中，傳統(tǒng)的加載方法均是采用單分量加載，即將傳感器安裝固定后，首先加載某一方向，而后更改傳感器的安裝方向，繼續(xù)進(jìn)行其它方向的加載。此種加載方法的優(yōu)點(diǎn)是對校準(zhǔn)設(shè)備的要求低，整套加載系統(tǒng)簡單；缺點(diǎn)則是校準(zhǔn)過程中需要隨時(shí)更換加載方向，整個加載步驟繁瑣，且安裝誤差會大幅度降低校準(zhǔn)精度。除此之外，由于單分量加載無法模擬傳感器的真實(shí)工作環(huán)境，校準(zhǔn)結(jié)果的真實(shí)度偏低。

針對傳統(tǒng)單分量加載的弊端，目前可通過研制多軸力加載裝置實(shí)現(xiàn)多分量加載。但目前研制的大部分加載裝置專一性過強(qiáng)，均是只針對某些特定量程實(shí)現(xiàn)加載，且與校準(zhǔn)臺的依附關(guān)系過高，一旦在校準(zhǔn)臺上安裝完畢，拆卸及更換繁瑣，大大限制了校準(zhǔn)臺的使用范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對當(dāng)前多軸力傳感器校準(zhǔn)的加載能力現(xiàn)狀，提供一種快捷化的多分量載荷加載裝置，該裝置能夠快速安裝于校準(zhǔn)臺上，實(shí)現(xiàn)多軸力傳感器的高精度加載，并且當(dāng)校準(zhǔn)臺出現(xiàn)其它校準(zhǔn)需求時(shí)，該加載裝置可實(shí)現(xiàn)快速拆卸，提高現(xiàn)有校準(zhǔn)臺的使用能力。

本實(shí)用新型的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

提供一種多軸力傳感器精密校準(zhǔn)的加載裝置，包括矩形形狀的板式加載頭；板式加載頭貼設(shè)在多軸力傳感器的上安裝面；

在一個邊的中心設(shè)置水平加載點(diǎn)；

該邊的對邊設(shè)置兩個對稱的水平加載點(diǎn)；

該邊的兩個鄰邊中心設(shè)置水平加載點(diǎn)，四個角點(diǎn)分別設(shè)置豎直向下的加載點(diǎn)；

上表面中心設(shè)置豎直向上的加載點(diǎn)；水平加載點(diǎn)用于施加沿水平方向向外的力，豎直向下的加載點(diǎn)用于施加豎直向下的力，豎直向上的加載點(diǎn)用于施加豎直向上的力。

優(yōu)選的，對稱的水平加載點(diǎn)和四個豎直向下的加載點(diǎn)通過施加不平衡力實(shí)現(xiàn)對應(yīng)方向力矩的加載。

優(yōu)選的，所有水平加載點(diǎn)位于同一水平面，多軸力傳感器的校準(zhǔn)坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于水平加載點(diǎn)所在平面。

優(yōu)選的，板式加載頭包括上轉(zhuǎn)接板，板式加載頭的中部設(shè)置多軸力傳感器安裝孔，上轉(zhuǎn)接板將多軸力傳感器通過安裝孔固定至板式加載頭上，并將板式加載頭的載荷傳遞至多軸力傳感器。

優(yōu)選的，水平加載點(diǎn)通過滑輪將加載方向轉(zhuǎn)換為豎直向下，利用砝碼自重實(shí)現(xiàn)加載。

優(yōu)選的，豎直向上的加載點(diǎn)，通過滑輪將加載方向轉(zhuǎn)換為豎直向下，利用砝碼自重實(shí)現(xiàn)加載。

優(yōu)選的，豎直向下的加載點(diǎn)，利用砝碼自重實(shí)現(xiàn)加載。

優(yōu)選的，還包括橫梁和兩個立柱，兩個立柱對稱支撐橫梁；多軸力傳感器的下安裝面通過下轉(zhuǎn)接板固定至橫梁。