一种多轴力传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种多轴力传感器，包括有相向设置的上台体和下台体，上台体和下台体之间设置有多个测力柱，测力柱包括有横向测力臂和竖向测力臂，竖向测力臂的一端部与横向测力臂的中部相固连，横向测力臂的两端部分布与上台体的周壁相固连，竖向测力臂的另一端部与下台体相固连，横向测力臂的两端以及竖向测力臂上布置有应变片。本发明专利技术所需的开槽相对较少，下台体无需开槽也即无需切除更多的材料，多轴力传感器受力不易变形、结构更为紧凑，且无需增加过多额外的零件来辅助实现下台体的密封以防水防尘；测力柱为T型结构，T型梁结构刚度强，传感器受力后变形减少，动态响应频率明显提高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种多轴力传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种多轴力传感器。

技术介绍

[0002]多轴力传感器主要包括有上台体、下台体以及位于上台体和下台体之间的多个测力柱，以形成一种弹性体结构。为了获得更高的测量精度及灵敏度，现有的多轴力传感器的测力柱的结构越来越复杂，如采用“工”字型结构的测力柱。“工”字型结构的测力柱，由于结构的限制，需要在上台体和下台体的周壁处分别开设有凹槽，以容置横向设置的测力臂，且由于测力柱一般为多个，因此，开设的凹槽则相应较多，造成多轴力传感器受力易变形、结构不紧凑、且需要额外增加更多的零件来实现密封以防水防尘。

技术实现思路

[0003]针对以上不足，本专利技术提供一种多轴力传感器，能够解决现有技术中多轴力传感器存在的易变形、受力后变形大、结构不紧凑、动态响应频率不足等问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种多轴力传感器，包括有相向设置的上台体和下台体，所述上台体和下台体之间设置有多个测力柱，所述测力柱包括有横向测力臂和竖向测力臂，所述竖向测力臂的一端部与所述横向测力臂的中部相固连，所述横向测力臂的两端部分布与所述上台体的周壁相固连，所述竖向测力臂的另一端部与所述下台体相固连，所述横向测力臂的两端以及竖向测力臂上布置有应变片。
[0005]进一步地，所述竖向测力臂与所述横向测力臂的正中部相固连并互相垂直以使得所述测力柱形成T型结构；布置于所述横向测力臂的两端部上的应变片关于所述竖向测力臂对称设置；布置于所述竖向测力臂上的应变片位于所述竖向测力臂的中部。
[0006]进一步地，所述上台体的周壁处开设有第一凹槽，所述第一凹槽的数量与测力柱的数量相一致，所述横向测力臂的两端部分别与所述第一凹槽的两侧槽壁相固连。
[0007]进一步地，所述第一凹槽为三个以上，均匀分布在所述上台体的周壁处。
[0008]进一步地，所述下台体朝向上台体的端面处开设有数量与所述第一凹槽相一致的第二凹槽，所述竖向测力臂的另一端部与所述第二凹槽的槽底相固连；所述第二凹槽的深度与所述下台体开设所述第二凹槽位置处的厚度的比值不大于2/5。
[0009]进一步地，所述横向测力臂的中部设置有加固件，所述竖向测力臂的一端部与所述加固件相固连。
[0010]进一步地，所述的多轴力传感器还包括有保护外壳，所述保护外壳具有容腔，所述上台体固定安装在所述护外壳的容腔内，所述下台体的外周与所述保护外壳的容腔内壁具有间隙，且当所述上台体和下台体发生形变并过载时，所述下台体的外周能够与所述护外壳的容腔内壁相抵接以避免所述上台体和下台体之间的所述测力柱过载损坏。
[0011]进一步地，所述保护外壳的容腔内壁和所述下台体的外周侧壁之中的一个绕周向
开设有多个限位孔，另一个绕周向固定设有多个限位件，所述限位件局部位于所述限位孔内且与所述限位孔的孔壁具有间隙，且当所述上台体和下台体发生形变并过载时，所述限位件能够与所述护限位孔的孔壁相抵接以避免所述上台体和下台体的所述测力柱过载损坏。
[0012]进一步地，所述下台体的外周上绕周向开设有多个下台体销孔，所述限位件为销钉，固定在所述下台体销孔内并局部向外伸出下台体销孔，所述保护外壳的容腔内壁绕周向开设有多个保护壳销孔以形成所述限位孔，所述保护壳销孔贯穿所述保护外壳的侧壁。
[0013]进一步地，所述保护外壳的容腔内壁绕周向开设有多个保护壳销孔，所述保护壳销孔贯穿所述保护外壳的侧壁，所述限位件为销钉，固定在所述保护壳销孔内并局部向内伸出保护壳销孔，所述下台体的外周上绕周向开设有多个下台体销孔以形成所述限位孔。
[0014]进一步地，所述横向测力臂的中部设置有加固件，所述竖向测力臂的一端部与所述加固件相固连；所述加固件在远离竖向测力臂的侧面与所述保护外壳的容腔内壁之间具有间隙，且当所述上台体和下台体发生形变并过载时，所述限位件能够与所述护限位孔的孔壁相抵接以避免所述上台体和下台体的所述测力柱过载损坏。
[0015]进一步地，所述保护外壳在对应于保护壳销孔的位置处套设有保护套；所述保护套与下台体上覆盖有保护环。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所需的开槽相对较少，下台体无需开槽也即无需切除更多的材料，多轴力传感器受力不易变形、结构更为紧凑，且无需增加过多额外的零件来辅助实现下台体的密封以防水防尘；2、相对更为完整的下台体的端面能够保证实现四个螺孔和一个销孔的连接结构形式，以符合协作机器人法兰ISO标准；3、测力柱为T型结构，T型梁结构刚度强，传感器受力后变形减少，动态响应频率明显提高。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0018]图1为本专利技术的多轴力传感器的结构示意图；图2为本专利技术的多轴力传感器的剖视示意图；图3为本专利技术中上台体、测力柱、下台体以及应变片一个视角下的结构示意图；图4为本专利技术中上台体、测力柱、下台体以及应变片另一个视角下的结构示意图；图5为本专利技术另一种实施例的多轴力传感器的剖视示意图。
[0019]其中，图中所示标记为：10
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上台体；11
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第一凹槽；20
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下台体；21
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第二凹槽；30
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测力柱；31
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横向测力臂；32
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竖向测力臂；33
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加固件；40
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应变片；50
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保护外壳；61
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限位孔；62
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限位件；63
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固定套筒；60
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保护套；70
‑
保护环。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]在本专利技术的描述中 ，需要说明的是，术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二
”ꢀ
等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多轴力传感器，包括有相向设置的上台体（10）和下台体（20），所述上台体（10）和下台体（20）之间设置有多个测力柱（30），其特征在于，所述测力柱（30）包括有横向测力臂（31）和竖向测力臂（32），所述竖向测力臂（32）的一端部与所述横向测力臂（31）的中部相固连，所述横向测力臂（31）的两端部分布与所述上台体（10）的周壁相固连，所述竖向测力臂（32）的另一端部与所述下台体（20）相固连，所述横向测力臂（31）的两端以及竖向测力臂（32）上布置有应变片（40）。2.根据权利要求1所述的多轴力传感器，其特征在于，所述竖向测力臂（32）与所述横向测力臂（31）的正中部相固连并互相垂直以使得所述测力柱（30）形成T型结构；布置于所述横向测力臂（31）的两端部上的应变片（40）关于所述竖向测力臂（32）对称设置；布置于所述竖向测力臂（32）上的应变片（40）位于所述竖向测力臂（32）的中部。3.根据权利要求1所述的多轴力传感器，其特征在于，所述上台体（10）的周壁处开设有第一凹槽（11），所述第一凹槽（11）的数量与测力柱（30）的数量相一致，所述横向测力臂（31）的两端部分别与所述第一凹槽（11）的两侧槽壁相固连。4.根据权利要求3所述的多轴力传感器，其特征在于，所述第一凹槽（11）为三个以上，均匀分布在所述上台体（10）的周壁处。5.根据权利要求4所述的多轴力传感器，其特征在于，所述下台体（20）朝向上台体（10）的端面处开设有数量与所述第一凹槽（11）相一致的第二凹槽（21），所述竖向测力臂（32）的另一端部与所述第二凹槽（21）的槽底相固连；所述第二凹槽（21）的深度与所述下台体（20）开设所述第二凹槽（21）位置处的厚度的比值不大于2/5。6.根据权利要求1所述的多轴力传感器，其特征在于，所述横向测力臂（31）的中部设置有加固件（33），所述竖向测力臂（32）的一端部与所述加固件（33）相固连。7.根据权利要求1至6任一项所述的多轴力传感器，其特征在于，还包括有保护外壳（50），所述保护外壳（50）具有容腔，所述上台体（10）固定安装在所述护外壳（50）的容腔内，所述下台体（20）的外周与所述保护外壳（50）的容腔内壁具有间隙，且当所述上台体（10...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄约，
申请(专利权)人：上海宇立实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：