[發明專利]一種基于電動缸的多分量力組合校準裝置加載機構

在審

• 申請號: 202011243802.7
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112326238A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 秦海峰;李鶴;王露睎;劉思博;劉永錄;王磊
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01M13/027
• 分類號: G01M13/027
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

本發明公開的一種基于電動缸的多分量力組合校準裝置加載機構，屬于大型機械測量儀器設備技術領域。本發明包括下底板、鏈輪鏈條系統、驅動電機、滾珠絲杠、立柱、移動平臺、液壓漲套、Y加載橫梁、X+加載橫梁、X?加載橫梁、Y加載缸、X?加載缸、X+副Y?加載缸、X+加載缸、X+副Y+加載缸、上頂板、Z加載缸、Z副Y加載缸、Z副X加載缸。在校準被測傳感器時固定在移動平臺上，移動平臺移動上下移動調整傳感器Z向位置。本發明能夠克服多分量力校準裝置加載系統缺點，對被測傳感器連續加載校準，對被測傳感器拉向校準，實現對被測傳感器的所有分量進行單獨及組合測試，對加載缸的數目需求更少，具有控制精度高、成本低、安裝空間小等優點。

技術領域

本發明涉及一種基于電動缸的多分量力組合校準裝置加載機構，屬于大型機械測量儀器設備技術領域。

背景技術

多分量力傳感器廣泛的應用于航空航天、兵器工業、加工制造業等各領域。目前，多分量力傳感器的校準方法主要包含以下兩種：一、根據被測多分量力傳感器的型號加工特定的加載工裝，在傳統單分量力校準裝置上開展實驗，以實現對該傳感器各分量的分別校準；二、建立專門的多分量力組合校準裝置，配合專用加載工裝，實現對被測傳感器的各分量分別校準實驗及組合加載校準實驗。由于多分量力傳感器各分量輸出之間存在耦合誤差，在多分量力傳感器的實際使用中需要同時感知各分量力大小并輸出相應信號，采用第一種校準方法僅能實現單分量力加載并校準，因此采用該校準方法得到的多分量力傳感器靈敏度與實際使用中的傳感器靈敏度存在較大的誤差。

為了得到多分量力傳感器精確的靈敏度，提高多分量力傳感器的校準精度，保證多分量力傳感器量值準確，其中最有效的方法為采用第二種多分量力傳感器校準方法，開發專用的多分量力組合校準裝置。

加載機構是多分量力組合校準裝置實現多分量力組合加載的核心，它通過同時對被測多分量力傳感器施加不同方向的載荷實現對多分量力傳感器的組合校準。

用于多分量力組合校準裝置的加載機構，其傳統結構為使用砝碼或液壓油缸對被測傳感器組合施加正壓力，實現多分量力的組合加載。這種結構存在只能施加壓向載荷，加載不連續，小量程下加載力值控制精度低等問題。

為實現多分量力組合加載校準，目前已經提出了一些解決方案。中國發明專利(CN101776506A)，提出了提出了一種大型多維力標定加載臺，該加載臺采用液壓油缸作為力發生裝置，通過對力發生裝置進行不同位置的安裝實現多分量力傳感器不同方向的加載。但是，該加載臺只能實現部分方向力值的組合加載，不能實現六個力值及扭矩分量的組合加載，存在相應局限性。中國發明專利(CN103926038A)，提出了一種位姿可控的多維力傳感器標定裝置，該標定裝置可實現對位姿的調整及動平臺機構，配合鋼絲、砝碼實現對被測傳感器的組合加載。但是，該加載裝置使用砝碼作為力值發生裝置，僅能對被測傳感器實現固定點位的加載，不能實現連續加載。同時，采用鋼絲、砝碼作為力發生裝置會對該位姿可控的多維力傳感器標定裝置引入耦合誤差，降低裝置的加載精度。中國發明專利(CN103884470A)提出了一種液壓式多分量力組合校準裝置，該裝置采用液壓油缸作為動力源，可以實現對被測傳感器多個分量的連續組合加載校準。但是，由于使用液壓油缸作為動力源，該裝置只能對被測傳感器施加壓向力，不能實現被測傳感器拉向校準。液壓油缸作為動力源存在加載小力值時力值控制精度低，波動大等問題。該設備為實現多分量力組合加載校準需要使用13條加載缸，成本及所需安裝空間均較高。同時，該多分量力組合加載校準裝置受結構設計局限性的影響，無法對被測傳感器施加單純扭矩分量，在施加扭矩分量的同時必將引入力值分量。無法對被測傳感器的所有分量實現單獨及組合考察。

發明內容