[发明专利]一种用于力传感器标定的力加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及力传感器标定技术领域，特别涉及一种用于力传感器标定的力加载装置。

背景技术

力传感器用于检测力或力矩的大小，有些力传感器集成有多个用于分别测量不同方向的力或力矩的检测通道，由于力传感器加工和贴片等工艺的限制，其各通道之间存在一定的耦合和干扰。为了提高力传感器的测量精度，减低通道之间耦合对测量结果的影响，力传感器在使用前必须进行标定，通常需要通过力加载装置对力传感器施加单一方向的力或力矩，同时测量传感器多个通道的输出，确定力传感器的标定矩阵。因此，力加载装置的精度将直接影响力传感器的测量精度。

目前，有一种六维力传感器，应用于机械臂末端，能够同时测量三个方向的力与力矩，为了对六维力传感器进行标定，现有技术提供了一种六维力加载装置，能够对六维力传感器的三个方向的力与力矩进行单独加载。但是，现有的六维力加载装置由于自身存在尺寸误差，且在进行标定时不能通过装调过程消除，导致标定结果不精确。

综上所述，如何解决力加载装置的标定结果不精确的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于力传感器标定的力加载装置，以提高其标定结果的精确性。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于力传感器标定的力加载装置，包括：

底板；

用于安装力传感器的传感器安装板；

固定于所述底板上且围绕所述传感器安装板安装的多对竖直导向机构，所述传感器安装板支撑安装于所述竖直导向机构上，每对所述竖直导向机构均相对所述力传感器对称设置，每对所述竖直导向机构分别对应于所述力传感器的一个方向的力或力矩；

用于移动设置于所述竖直导向机构上的竖直绳索导引件，所述竖直绳索导引件可定位于所述竖直导向机构上；

用于与所述力传感器受力连接的加载件，通过所述加载件和绳索对所述力传感器施加力或力矩。

优选的，在上述的力加载装置中，还包括水平调整机构，所述水平调整机构连接所述底板和所述传感器安装板，用于调整所述传感器安装板的水平。

优选的，在上述的力加载装置中，所述水平调整机构包括至少两个调整立柱和调整锁紧件，所述调整立柱的一端固定于所述底板上，另一端穿过所述传感器安装板，并通过所述调整锁紧件与所述传感器安装板锁紧固定。

优选的，在上述的力加载装置中，还包括横导向机构和横向绳索导引件，所述横导向机构设置于其中一对所述竖直导向机构上，且所述横导向机构与该所述竖直导向机构所在的平面经过所述力传感器的中线，所述横向绳索导引件可移动地设置于所述横导向机构上。

优选的，在上述的力加载装置中，多对所述竖直导向机构包括一对X向竖直导向机构和一对Y向竖直导向机构，所述X向竖直导向机构所在的平面与所述Y向竖直导向机构所在的平面垂直，所述X向竖直导向机构用于加载所述力传感器的X方向的力或Y方向的力矩，所述Y向竖直导向机构用于加载所述力传感器的Y方向的力或X方向的力矩。

优选的，在上述的力加载装置中，多对所述竖直导向机构还包括第一对Z向竖直导向机构和第二对Z向竖直导向机构，第一对Z向竖直导向机构所在的平面和第二对Z向竖直导向机构所在的平面均平行于所述X向竖直导向机构或所述Y向竖直导向机构所在的平面，且所述第一对Z向竖直导向机构和所述第二对Z向竖直导向机构对称布置于与之平行的所述竖直导向机构的两侧。

优选的，在上述的力加载装置中，所述加载件包括竖向加载杆、横向加载杆、加载上盖和加载下盖，所述加载上盖和所述加载下盖分别固定于所述力传感器的上下表面，且所述力传感器夹固于所述加载上盖和所述传感器安装板之间；所述竖向加载杆用于竖向穿过所述加载上盖、所述力传感器、所述传感器安装板和所述加载下盖并固定；所述横向加载杆用于横向固定于所述加载上盖上，所述横向加载杆的长度大于等于所述第一对Z向竖直导向机构和所述第二对Z向竖直导向机构之间的距离。

优选的，在上述的力加载装置中，每对所述竖直导向机构的上端均通过连接梁连接，形成框架结构。

优选的，在上述的力加载装置中，至少一对所述竖直导向机构与所述连接梁之间连接有加强筋。

优选的，在上述的力加载装置中，所述竖直绳索导引件和横向绳索导引件均包括滑轮和定位紧固板，所述滑轮滑动设置于所述竖直导向机构和横导向机构上，所述滑轮通过所述定位紧固板定位固定于所述竖直导向机构和横导向机构上。