CN219454960U - 一种角度自动标定机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种角度自动标定机构，包括基座，基座的上端铰接有弯折板，待测件的固定端固定在基座的下部，待测件的自由端夹持在弯折板处，弯折板转动带动待测件弯曲，弯折板的一端设置有用于标定弯折板转动角度的标定器。通过弯折板的转动带动待测件的弯曲，由电位器测量弯折板的转动角度，进而得出待测件的弯曲角度。使用方便，测试简单，速度快，成本低。

Description

一种角度自动标定机构

技术领域

本实用新型实用新型属于测量测试领域，尤其涉及一种角度自动标定机构。

背景技术

角度标定法通常用于建立电信号与角度信号之间的映射关系，不仅可以用于校准具有弯曲特性的传感器件（如：加速度传感器、角速度传感器、弯曲度传感器等），也可用于测量特定器件的角度（如：角铁、棱柱、棱锥）。传统的角度测量标定方法，通常使用量角器直接测量，或者使用光纤传感器对待测器件的弯曲角度进行间接测量。但是，量角器仅适用于二维结构的角度测量，对三维结构和柔性结构的待测器件角度测量，往往具有局限性，并且也无法自动检测并标定角度；在使用光纤传感器时，通常将光纤传感器设置在器件弯曲变形处，随着器件弯曲变形的变化光纤传感器随着进行弯曲变化。光纤传感器再连接采集设备对光纤传感器的变形进行测量，以获得器件弯曲的变形情况。而随着光纤传感器的长时间使用，其反复弯曲，将会造成其检测精度越来越低，这就需要更换新的光纤传感器。这就使得对器件弯曲检测的成本高昂。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术中使用光纤传感器对器件的变形进行测量成本高昂的问题，而提供一种角度自动标定机构。

本实用新型的目的是这样实现的：一种角度自动标定机构，包括基座，所述基座的上端铰接有弯折板，待测件的固定端固定在所述基座的下部，所述待测件的自由端夹持在所述弯折板处，所述弯折板转动带动所述待测件弯曲，所述弯折板的一端设置有用于标定所述弯折板转动角度的标定器。

优选的，所述基座的下部设置有固定夹板，所述待测件的固定端由所述固定夹板紧固在所述基座上，所述固定夹板上侧的所述弯折板上设置有限位夹板，所述待测件的自由端夹持在所述限位夹板与所述弯折板之间，并在所述限位夹板与所述弯折板之间活动。

优选的，所述固定夹板包括固定连接部和突出于所述固定连接部的突出部，所述固定连接部用于与所述基座固定连接，所述突出部用于将所述固定端紧固在所述固定夹板与所述基座之间；所述限位夹板包括限位连接部和凹陷于所述限位连接部的凹陷部，所述限位连接部用于与所述弯折板固定连接，所述凹陷部与所述弯折板之间具有间隙，所述自由端在凹陷部与弯折板之间的间隙内活动。

优选的，所述电位器相对的所述弯折板的另一端设置有带动所述弯折板转动的驱动机构。

优选的，所述标定机构还包括固定所述驱动机构的驱动架。

优选的，所述驱动架套设在所述基座上，所述驱动架锁定时，所述驱动架与所述基座固定连接，所述驱动架解锁时，所述驱动架可相对于所述基座上下移动和/或左右移动。

优选的，所述驱动架包括固定部和套设部，所述驱动机构固定在所述固定部上，所述套设部套设在所述基座上，所述套设部上竖向设置有第一调节槽，所述套设部处的基座上横向设置有第二调节槽，紧固件穿设在所述第一调节槽和所述第二调节槽内锁定所述驱动架。

优选的，所述弯折板底部的一侧设置有限制所述弯折板转动角度的限位部。

本实用新型具有如下积极效果：通过弯折板的转动带动待测件的弯曲，由电位器测量弯折板的转动角度，进而得出待测件的弯曲角度。使用方便，测试简单，速度快，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的整体装配体结构示意图；

图2为本实用新型的基座的结构示意图；

图3为本实用新型的固定夹板的结构示意图；

图4为本实用新型的弯折板的结构示意图；

图5为本实用新型的限位夹板的结构示意图；

图6为本实用新型的驱动架的结构示意图。

具体实施方式

实施例1，如图1-6所示，一种角度自动标定机构，包括基座10，基座10的上端铰接有弯折板20，待测件的固定端固定在基座10处，待测件的自由端夹持在弯折板20处，弯折板20转动带动待测件弯曲，弯折板20的一端设置有用于标定弯折板20转动角度的标定器30。标定器30为角度测量器或电位器，优选精密的电位器。

通过弯折板20的转动带动待测件的弯曲，由电位器测量弯折板20的转动角度，进而得出待测件的弯曲角度。使用方便，测试简单，速度快，成本低。通过电位器即可用于测量具有三维结构的待测件的角度（如：角铁、棱柱、棱锥等），可以实时测量或标定转动物体的相对角度（如：智能机器人关节角度、加速度传感器、角速度传感器等），可以自动标定柔性膜片状器件的弯曲角度（如：具有传感特性的柔性弯曲度传感器，石墨烯膜传感器等），还可以用于测试可形变材料的参数特性（如：材料疲劳强度，抗弯模量等）。

为了方便基座10的固定，还加入了与气浮式减震平台之间形成紧锁结构的螺丝孔。

通过转轴连接弯折板20和基座10，弯折板20与基座10可拆卸连接，从而能够更换不同大小的弯折板20，以适用与不同尺寸的待测件。可拆卸连接的方式可以为螺栓连接或销连接等。

基座10上设置有电位器固定部101，通过螺栓将电位器固定在电位器固定部101处，电位器固定部101中间凹陷为电位器提供安装定位，电位器的转轴可以穿过电位器固定部101的通孔与弯折板20的契合凸起201进行嵌合，当弯折板20发生转动时，能够带动电位器的转轴同时转动。

优选的，基座10的下部设置有固定夹板40，待测件的固定端由固定夹板40紧固在基座10上，固定夹板40上侧的弯折板20上设置有限位夹板50，待测件的自由端夹持在限位夹板50与弯折板20之间，并在限位夹板50与弯折板20之间活动。

优选的，固定夹板40包括固定连接部401和突出于固定连接部401的突出部402，固定连接部401用于与基座10固定连接，突出部402用于将固定端紧固在固定夹板40与基座10之间；限位夹板50包括限位连接部501和凹陷于限位连接部501的凹陷部502，限位连接部501用于与弯折板20固定连接，凹陷部502与弯折板20之间具有间隙，自由端在凹陷部502与弯折板20之间的间隙内活动。可通过螺栓将固定夹板40固定在基座10下侧，将限位夹板50固定在弯折板20上。

弯折板20上设置限位夹板50来限制柔性膜片状待测器件的运动，限位夹板50的内向凹陷处进行倒角处理，限位夹板50面延伸至弯折板20的轴部，一方面能够使得柔性膜片状待测件在限位夹板50与弯折板20间进行往复滑动，另一方面也可以避免在检测时由于受摩擦力的作用而发生待测件拱起现象。

当待测件为具有三维结构的待测件时（如：角铁、棱柱、棱锥等），可以将三维结构待测件的一端固定于基座10处，并将三维结构待测处放置于弯折板20与基座10的转轴之间，通过旋转弯折板20，直到弯折板20与三维结构待测件的另一端平面处贴合，通过读取电位器所对应的角度值，即可完成三维结构待测件的角度。

当待测件为角速度传感器或加速度传感器等传感器时，传感器可以直接贴附在基座10和弯折板20处，通过驱动机构60带动弯折板20弯曲，进而通过电位器所采集的角度信号对上述传感器进行测量或标定。

优选的，电位器相对的弯折板20的另一端设置有带动弯折板20转动的驱动机构60。

通过驱动机构60能够实现弯折板20的全自动转动，进而可使待测件往复弯折。驱动机构60可以为电机、液压机或舵机等。优选的，驱动机构60为舵机。弯折板20底部一侧设置垂直于弯折板20的圆盘凸起202，圆盘凸起202与舵机的联轴器连接。舵机带动弯折板20做往复转动。

优选的，弯折板20底部的一侧设置有限制弯折板20转动角度的限位部203。通过限位部203能够限制弯折板20的转动角度，防止弯折板20过度的转动。

优选的，标定机构还包括固定驱动机构60的驱动架70。

优选的，驱动架70套设在基座10上，驱动架70锁定时，驱动架70与基座10固定连接，驱动架70解锁时，驱动架70可相对于基座10上下移动和/或左右移动。

优选的，驱动架70包括固定部701和套设部702，驱动机构60固定在固定部701上，套设部702套设在基座10上，套设部702上竖向设置有第一调节槽703，套设部702处的基座10上横向设置有第二调节槽102，紧固件穿设在第一调节槽703和第二调节槽102内锁定驱动架70。紧固件可以为螺栓或螺栓等。紧固件解锁后，驱动架70能够进行上下移动和左右移动，从而能够调节舵机的位置，使舵机能够适用与不同大小的弯折板20。

本实用新型中标定机构可由3D打印技术加工实现。

通过数据采集卡将待测件内的电信号收集到计算机内，并通过电位器电压值读数计算出对应的角度，以此对待测件的弯曲特性进行测量与标定。本实用新型还可以用于测试标定不同机械结构（如角铁、棱柱、棱锥等）、不同传感器的弯曲角度（如加速度传感器、角速度传感器、柔性弯曲角度传感器等），测试简单，速度快，成本低。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用以限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种角度自动标定机构，其特征在于：包括基座，所述基座的上端铰接有弯折板，待测件的固定端固定在所述基座的下部，所述待测件的自由端夹持在所述弯折板处，所述弯折板转动带动所述待测件弯曲，所述弯折板的一端设置有用于标定所述弯折板转动角度的标定器。

2.根据权利要求1所述的角度自动标定机构，其特征在于：所述基座的下部设置有固定夹板，所述待测件的固定端由所述固定夹板紧固在所述基座上，所述固定夹板上侧的所述弯折板上设置有限位夹板，所述待测件的自由端夹持在所述限位夹板与所述弯折板之间，并在所述限位夹板与所述弯折板之间活动。

3.根据权利要求2所述的角度自动标定机构，其特征在于：所述固定夹板包括固定连接部和突出于所述固定连接部的突出部，所述固定连接部用于与所述基座固定连接，所述突出部用于将所述固定端紧固在所述固定夹板与所述基座之间；所述限位夹板包括限位连接部和凹陷于所述限位连接部的凹陷部，所述限位连接部用于与所述弯折板固定连接，所述凹陷部与所述弯折板之间具有间隙，所述自由端在凹陷部与弯折板之间的间隙内活动。

4.根据权利要求1所述的角度自动标定机构，其特征在于：所述标定器为电位器，所述电位器相对的所述弯折板的另一端设置有带动所述弯折板转动的驱动机构。

5.根据权利要求4所述的角度自动标定机构，其特征在于：所述标定机构还包括固定所述驱动机构的驱动架。

6.根据权利要求5所述的角度自动标定机构，其特征在于：所述驱动架套设在所述基座上，所述驱动架锁定时，所述驱动架与所述基座固定连接，所述驱动架解锁时，所述驱动架可相对于所述基座上下移动和/或左右移动。

7.根据权利要求6所述的角度自动标定机构，其特征在于：所述驱动架包括固定部和套设部，所述驱动机构固定在所述固定部上，所述套设部套设在所述基座上，所述套设部上竖向设置有第一调节槽，所述套设部处的基座上横向设置有第二调节槽，紧固件穿设在所述第一调节槽和所述第二调节槽内锁定所述驱动架。

8.根据权利要求1-7任一所述的角度自动标定机构，其特征在于：所述弯折板底部的一侧设置有限制所述弯折板转动角度的限位部。