本发明涉及传感器领域,具体涉及称重传感器标定领域。
背景技术:
1、姿态传感器一般安装在特定产品上,用于测量产品的角度等性能参数。由于姿态传感器的工作环境变化比较大,会影响零位和灵敏度的漂移,所以为了保证姿态传感器的精度要求,在生产、制造以及装配完成之后,必须对其进行标定处理,产品的角度姿态一般都需要进行角度标定。以柱式称重传感器为例,其在应用时发生倾斜会造成力学指标下降,倾斜补偿是提高其力学性能的有效方法。
2、倾斜补偿过程中对倾斜传感器的角度标定和方位角标定的精准性非常重要。常规标定装置是采用固定尺寸工装进行产品的位置限定,一般很难消除产品加工尺寸误差带来的影响,标定精度只能标定到倾斜角度±0.1°和方位角2°左右,对倾斜测试和补偿会造成很大误差。有鉴于此,需要提供一种姿态传感器角度标定装置,以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供一种高精度姿态传感器角度标定装置,实现对姿态传感器角度的高精度标定。
2、为实现上述目的的姿态传感器角度标定装置用于标定带有姿态传感器的工件,该标定装置包括固定支架、多向位移组件、旋转组件、第一定位组件和第二定位组件,固定支架包括上端架和底座;多向位移组件设置在所述底座上;旋转组件设置在所述多向位移组件上;第一定位组件设置在所述旋转组件上,用于定位、承载所述工件的第一端,所述第一定位组件设置在所述旋转组件上并能够带动所述工件跟随所述旋转组件旋转;第二定位组件设置在所述上端架上,用于定位所述工件的第二端;其中,所述多向位移组件用于带动所述第一端在一个或多个方向上移动,以改变所述工件的轴心线相对于垂线的偏移角度,所述第二定位组件与所述第一定位组件还共同用于在所述工件位置确定后固定所述工件的轴心线。
3、在一个或多个实施例中,所述第二定位组件包括卡口和压头,所述第二端的一侧卡合在所述卡口内并与所述卡口存在至少两个接触点和/或接触面,所述压头用于对所述第二端的另一侧面限位,以与所述卡口共同实现对所述第二端的至少三点固定。
4、在一个或多个实施例中,所述第二定位组件还包括压头滑台气缸,设置在所述上端架上,用于带动所述压头移动。
5、在一个或多个实施例中,所述第一端包括圆弧球面,所述第一定位组件包括与所述圆弧球面配合的锥面,所述锥面的倾斜角度设置成能够保持所述圆弧球面始终与所述锥面接触。
6、在一个或多个实施例中,所述旋转组件包括回转支撑轴承和旋转电机,所述第一定位组件包括带有所述锥面的旋转座,所述旋转座设置在所述回转支撑轴承上,并被所述旋转电机带动旋转。
7、在一个或多个实施例中,所述多向位移组件包括第一方向位移滑台、第二方向位移滑台、第一转接板和第二转接板,所述第二转接板设置在所述第二方向位移滑台上并能够沿第二方向移动,所述第二方向位移滑台固定设置在所述第一转接板上,所述第一转接板设置在所述第一方向位移滑台上并能够沿第一方向移动,所述第一方向位移滑台固定设置在所述底座上,所述旋转组件固定设置在所述第二转接板上,其中,所述第一方向和所述第二方向正交设置。
8、在一个或多个实施例中,该标定装置还包括控制平台,用于接收所述姿态传感器的输出信号,并发出控制所述多向位移组件、所述旋转组件的移动信号,还用于根据所述姿态传感器的输出数据计算出所述多向位移组件在一个或多个方向上的位移调整量。
9、本发明的另一个目的是提供一种姿态传感器角度标定方法,该方法使用上述姿态传感器角度标定装置,该标定方法包括如下步骤:s1.采集工件内的姿态传感器在第一姿态下分别相对于彼此正交的第一方向和第二方向的夹角;s2.将工件旋转180°,采集工件内的姿态传感器在第二姿态下分别相对于第一方向和第二方向的夹角;s3.分别计算第一姿态和第二姿态下相对于第一方向和第二方向的夹角和平均值;s4.当所述夹角和平均值不大于预定误差值时停止标定,当所述夹角和平均值大于预定误差值时将所述夹角平均值转换为多向位移组件沿第一方向和第二方向上的调整位移量并移动工件,重复步骤s1-s4,直到夹角和平均值符合要求。
10、在一个或多个实施例中,在多次重复进行步骤s1-s3时,对在后获取的输出数据先进行清零操作。
11、在一个或多个实施例中,在步骤s2中,在工件旋转180°后使用第一定位组件和第二定位组件固定所述工件的轴心线。
12、本发明的再一个目的是提供一种姿态传感器方位角标定方法,该方法使用上述姿态传感器角度标定装置,该标定方法包括如下步骤:使用该姿态传感器角度标定装置,将工件调整到垂直状态;移动多向位移组件,改变工件的轴心线相对于垂线的偏移度,进行工件方位角标定。
13、上述姿态传感器角度标定装置通过旋转组件和第一定位组件、第二定位组件实现工件的自身旋转,进而改变工件内的姿态传感器位置,通过工件在多个姿态下的传感器输出数据,能够获得轴心线相对于垂线的偏移角度,并通过精准控制多向位移组件的位移量进而改变姿态传感器的倾斜姿态,直至获得姿态传感器的高精度垂直状态,进而实现在垂直状态下的精准标定数据和方位角精确标定。
1.一种姿态传感器角度标定装置,用于标定带有姿态传感器的工件(15),其特征在于,该标定装置包括:
2.如权利要求1所述的姿态传感器角度标定装置,其特征在于,所述第二定位组件(5)包括卡口(51)和压头(52),所述第二端(152)的一侧存在卡合在所述卡口(51)内并与所述卡口存在至少两个接触点和/或接触面,所述压头(52)用于对所述第二端(152)的另一侧面限位,以与所述卡口(51)共同实现对所述第二端(152)的至少三点固定。
3.如权利要求2所述的姿态传感器角度标定装置,其特征在于,所述第二定位组件(5)还包括压头滑台气缸(53),设置在所述上端架(11)上,用于带动所述压头(52)移动。
4.如权利要求1所述的姿态传感器角度标定装置,其特征在于,所述第一端(151)包括圆弧球面,所述第一定位组件(4)包括与所述圆弧球面配合的锥面(43),所述锥面(43)的倾斜角度设置成能够保持所述圆弧球面始终与所述锥面(43)接触。
5.如权利要求4所述的姿态传感器角度标定装置,其特征在于,所述旋转组件(3)包括回转支撑轴承(31)和旋转电机(32),所述第一定位组件(4)包括带有所述锥面(43)的旋转座(41),所述旋转座(41)设置在所述回转支撑轴承(31)上,并被所述旋转电机(32)带动旋转。
6.如权利要求1所述的姿态传感器角度标定装置,其特征在于,所述多向位移组件(2)包括第一方向位移滑台(21)、第二方向位移滑台(22)、第一转接板(23)和第二转接板(24),所述第二转接板(24)设置在所述第二方向位移滑台(22)上并能够沿第二方向移动,所述第二方向位移滑台(22)固定设置在所述第一转接板(23)上,所述第一转接板(23)设置在所述第一方向位移滑台(21)上并能够沿第一方向移动,所述第一方向位移滑台(21)固定设置在所述底座(12)上,所述旋转组件(3)固定设置在所述第二转接板(24)上,
7.如权利要求1所述的姿态传感器角度标定装置,其特征在于,该标定装置还包括控制平台,用于接收所述姿态传感器的输出信号,并发出控制所述多向位移组件(2)、所述旋转组件(3)的移动信号,还用于根据所述姿态传感器的输出数据计算出所述多向位移组件(2)在一个或多个方向上的位移调整量。
8.姿态传感器角度标定方法,其特征在于,使用如权利要求1-7任一项所述的姿态传感器角度标定装置,该标定方法包括如下步骤:
9.如权利要求8所述的姿态传感器角度标定方法,其特征在于,在多次重复进行步骤s1-s3时,对在后获取的输出数据先进行清零操作。
10.如权利要求8所述的姿态传感器角度标定方法,其特征在于,在步骤s2中,在工件旋转180°后使用第一定位组件和第二定位组件固定所述工件的轴心线。
11.姿态传感器方位角标定方法,其特征在于,使用如权利要求1-7任一项所述的姿态传感器角度标定装置,该标定方法包括如下步骤: