一种多维力传感器加载检测校准装置的制作方法

本技术涉及检测设备，尤其是涉及一种多维力传感器加载检测校准装置。

背景技术：

1、对于维力传感器加载装置，是通过对多维力传感器施加多个标准力，通过作用点的位置上不同，获得力传感器的输出量，通过对输出量采集、数据分析、计算得相应的数据，与多维力传感器本身数据对比，加载装置的精度直接影响了多维力传感器的测量精度，因此设计一款自动加载、采集、数据分析、多维力传感器加载装置是很有实际意义。

2、目前国内对于多维力传感器的标定方法主要有测力环式、砝码式、龙门式等标定方法。其中测力环式标定装置采用顶杆方式，由测力环上百分表读数读出变形量并换算出加载力大小，然后由加载帽传递到力传感器上，这种标定装置的缺点在于读数精度低、加载分辨率低。

3、随着航空航天技术的不断发展，以及智能机器人的不断研发多维力传感器的应用越来越广泛。对于多维力传感器的测试也日益成为研究的重点。由于测试过程中需要采集大量的数据，测试试验工作劳动大，自动加载、采集、数据分析、多维力传感器加载装置能大大节省操作人员的体力，提高试验效率。因此，发明设计能够实现自动加载、采集、数据分析、多维力传感器加载装置是趋势所在。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的对于多维力传感器的标定方法效率低、读数精度低以及加载分辨率低的问题，本技术提供一种多维力传感器加载检测校准装置。

2、本技术提供的一种多维力传感器加载检测校准装置采用如下的技术方案：一种多维力传感器加载检测校准装置，包括加载机构和上下料机构，所述加载机构包括上下设置的上横梁和底座，所述上横梁和所述底座四角通过导向立柱固定连接，所述上横梁和所述底座之间设置有移动框架，所述移动框架与所述导向立柱上下活动连接，所述上横梁上设置有至少三组竖直加载组件，所述竖直加载组件包括固定设置在所述上横梁中心的中心加载组件和至少两组设置在所述中心加载组件两侧的竖直活动加载组件，所述移动框架上设置至少两组水平加载组件，所述水平加载组件包括设置在所述移动框架一侧中间的固定加载组件和至少一组设置在所述移动框架一侧的水平活动加载组件。

3、通过采用上述技术方案，该多维力传感器加载装置能够实现多维度的力加载，其中中心加载组件与至少两组竖直活动加载组件配合，可模拟不同方向的竖直力加载，水平加载组件则能够实现多方向的水平力加载，从而确保传感器在不同力方向上的测试更加全面和精确。

4、可选的，所述上下料机构包括设置在所述加载机构一侧的支撑座，所述支撑座上方设置有延伸至所述底座上方的导轨，所述导轨上滑动设置有输送支架。

5、通过采用上述技术方案，上下料机构包括设置在加载机构一侧的支撑座，支撑座上方设有延伸至底座上方的导轨，导轨上滑动设置输送支架，实现了自动化上下料，提高了多维力传感器加载装置的操作效率和便捷性。

6、可选的，所述上横梁上设置有驱动所述移动框架往复升降的升降驱动组件。

7、通过采用上述技术方案，上横梁上设置的升降驱动组件能够有效驱动移动框架实现往复升降运动，实现了对移动框架升降的精确控制，提高了检测的精度。

8、可选的，所述升降驱动组件包括对称设置在所述上横梁与所述底座之间的至少两根丝杠，所述丝杠与所述上横梁和所述底座转动连接，所述移动框架与所述丝杠螺纹连接，所述丝杠上端连接有传动箱，相邻两个所述传动箱之间通过传动轴相连接，其中一个所述传动箱一侧连接有升降驱动电机。

9、通过采用上述技术方案，升降驱动组件通过对称设置的至少两根丝杠与上横梁和底座转动连接，并通过移动框架与丝杠的螺纹连接实现移动框架的稳定升降，保证了加载装置在工作过程中的平稳性和可靠性；传动箱和传动轴的设置使多个丝杠能够同步转动，进一步提高了升降过程的均匀性和协调性；升降驱动电机的设置为整个升降系统提供了稳定的动力来源，确保了加载装置的高效运行。

10、可选的，至少两组所述竖直活动加载组件设置在所述中心加载组件相邻两侧，所述竖直活动加载组件与所述中心加载组件均包括沿竖直方向设置的竖直加载油缸，所述竖直加载油缸一端连接有竖直加载杆，所述竖直加载杆上设置有竖直标准力传感器。

11、通过采用上述技术方案，至少两组竖直活动加载组件设置在中心加载组件相邻两侧，竖直活动加载组件与中心加载组件均包括沿竖直方向设置的竖直加载油缸，竖直加载油缸一端连接有竖直加载杆，竖直加载杆上设置有竖直标准力传感器，使得装置能够实现对多维力传感器的精确竖直加载测试，提高测试精度和可靠性。

12、可选的，所述竖直活动加载组件还包括驱动所述竖直加载油缸向所述中心加载组件方向靠近或者远离的第一滑移组件。

13、通过采用上述技术方案，竖直活动加载组件能够通过第一滑移组件实现在中心加载组件方向上的靠近或远离，从而实现对不同尺寸和位置需求的多维力传感器进行精准加载测试，提高了加载装置的灵活性和适应性。

14、可选的，所述水平活动加载组件设置在所述移动框架上与所述固定加载组件相邻的一侧，所述水平活动加载组件与所述固定加载组件均包括水平加载油缸，所述水平加载油缸的输出端连接有水平加载杆，所述水平加载油缸的输出端与所述水平加载杆之间设置有标准力传感器。

15、通过采用上述技术方案，水平活动加载组件与固定加载组件均包含水平加载油缸，水平加载油缸的输出端连接水平加载杆，并在水平加载油缸的输出端与水平加载杆之间设置标准力传感器，从而实现对水平加载力的精确测量与控制，确保加载过程中施加的力符合测试标准。

16、可选的，所述水平活动加载组件还包括驱动所述水平加载油缸沿平行于所述移动框架的水平方向往复滑移的第二滑移组件。

17、通过采用上述技术方案，水平活动加载组件能够沿平行于移动框架的水平方向往复滑移，提高了加载装置在水平方向上的灵活性和调整范围，从而提升了多维力传感器加载装置的测试精度和适用性。

18、可选的，所述底座与所述移动框架之间设置有升降位移传感器，所述升降位移传感器包括固定设置在所述底座一侧的位移传感器主体，所述位移传感器主体上方连接有向上延伸的感应杆，所述移动框架一侧设置感应磁环，所述感应磁环活动套设在所述感应杆上。

19、通过采用上述技术方案，底座与移动框架之间设置的升降位移传感器能够实时监测移动框架的位移变化，位移传感器主体固定设置在底座一侧并通过感应杆与活动套设在感应杆上的感应磁环配合，实现了对移动框架位移的精确测量，从而提高了加载装置的精度和稳定性。

20、可选的，所述加载机构一侧设置有控制柜，所述控制柜与所述加载机构电性连接。

21、通过采用上述技术方案，实现了对多维力传感器加载装置的整体操作自动化控制，提升了加载测试过程的精度与效率，确保了数据采集的一致性和可靠性。具体而言，通过设置控制柜与加载机构电性连接，可以集中控制加载机构的各项动作参数，便于操作人员监控与调整整个加载测试过程。

22、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

23、1.本技术通过设置至少三组竖直加载组件以及至少两组水平加载组件，实现了多维度动态加载测试，提高了测试精度和效率，能够对大型六维力传感器空间上施加力和力矩，无需移动力传感器和力传感器加载机构，减少二次安装和加载机构移动带来的测量误差，节省人力物力；

24、2.本技术中移动框架与导向立柱的上下活动连接及升降驱动组件的配合使用，使得加载装置具备良好的可调节性和稳定性，对多维力传感器外形大小测量范围更广范，作用点的力臂不受局限，扩大了加载机构的适用范围；

25、3.本技术中上下料机构的设置简化了试件的装卸过程，节省了时间，提高了整体测试效率。