CN210071185U - 多分量力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多分量力传感器，其包括弹性体、壳体和至少一个电缆线组件，所述弹性体包括有两个连接件、若干个弹性梁和若干个应变片，若干个所述弹性梁均位于两个所述连接件之间，且所述弹性梁的两端分别连接于两个所述连接件，若干个所述弹性梁均穿过所述壳体，且两个所述连接件均露出于所述壳体的外表面，若干个所述弹性梁和若干个所述应变片一一对应，所述应变片连接于所述弹性梁，所述电缆线组件穿过所述壳体并与所述应变片相连接。通过若干个应变片分别对若干个弹性梁的形变来实现测量，有效解决了维间相互干扰问题，使得相互力之间的串扰减少到误差范围内，大大提高了多分量力传感器的测量精度，稳定性高；具有灵敏度高等优点。

Description

多分量力传感器

技术领域

本实用新型涉及一种多分量力传感器。

背景技术

多分量力传感器广泛应用于机器人手指、手爪研究、精密装配、切削。行业覆盖了机器人、汽车制造、自动化流水线装配、航空航天等领域。多分量力传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力及力矩分量的力传感器，在三维直角坐标系中力和力矩可以各自分解为三个分量，即沿着坐标轴的三个力分量和绕着坐标轴的三个力矩分量的传感器。

在有些场合，有时候不需要测量完整的六个力和力矩分量，只需要测量其中某几个分量。但是目前的多分量力传感器在检测偏心受力或者受扭矩力时，受力点变化会对输出产生影响，造成测量精度差，稳定性差。同时，多维间相互有干扰问题，进一步串扰增大测量误差范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有存在的上述不足，本实用新型提供一种多分量力传感器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种多分量力传感器，其包括弹性体、壳体和至少一个电缆线组件，所述弹性体包括有两个连接件、若干个弹性梁和若干个应变片，若干个所述弹性梁均位于两个所述连接件之间，且所述弹性梁的两端分别连接于两个所述连接件，若干个所述弹性梁均穿过所述壳体，且两个所述连接件均露出于所述壳体的外表面，若干个所述弹性梁和若干个所述应变片一一对应，所述应变片连接于所述弹性梁，所述电缆线组件穿过所述壳体并与所述应变片相连接。

进一步地，所述多分量力传感器还包括有出线盒和若干个插座，若干个所述插座均连接于所述出线盒的一端，所述出线盒的另一端连接于所述壳体的外周面上，所述壳体的一侧开设有连接口，若干个所述插座穿过所述连接口并分别与若干个所述应变片电连接，所述电缆线组件可拆卸地插设于所述插座内。

进一步地，所述电缆线组件包括有电缆线本体和插头，所述插头连接于所述电缆线本体的端部，所述插头插设于所述插座内。

进一步地，两个所述连接件的一侧均连接于所述弹性梁，两个所述连接件的另一侧均具有至少一个向外凸起的法兰部，所述法兰部上具有若干个连接孔。

进一步地，所述连接件的形状呈环状，所述法兰部的数量为多个，多个所述法兰部环绕于所述连接件上。

进一步地，所述壳体通过若干个螺丝连接于所述连接件上。

进一步地，若干个所述弹性梁间隔设置，且相邻两个所述弹性梁之间不产生接触。

本实用新型的有益效果在于：通过若干个应变片分别对若干个弹性梁的形变来实现测量，有效解决了维间相互干扰问题，使得相互力之间的串扰减少到误差范围内，大大提高了多分量力传感器的测量精度，稳定性高；具有灵敏度高、刚性好、维间耦合小、动态性能好等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的多分量力传感器的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的多分量力传感器的弹性体的结构示意图。

附图标记说明：

弹性体 1

连接件 11

法兰部 111

连接孔 112

弹性梁 12

壳体 2

螺丝 21

电缆线组件 3

电缆线本体 31

插头 32

出线盒 4

插座 5

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。

如图1和图2所示，本实施例公开了一种多分量力传感器，该多分量力传感器包括弹性体1、壳体2和至少一个电缆线组件3，弹性体1包括有两个连接件11、若干个弹性梁12和若干个应变片，若干个弹性梁12均位于两个连接件11之间，且弹性梁12的两端分别连接于两个连接件11，若干个弹性梁12均穿过壳体2，且两个连接件11均露出于壳体2的外表面，若干个弹性梁12和若干个应变片一一对应，应变片连接于弹性梁12，电缆线组件3穿过壳体2并与应变片相连接。

弹性体1底端的连接件11用于与固定部分连接，弹性体1顶端的连接件11用于与施力部分连接，施力部分在对连接件11施加作用力的时候，弹性体1会产生形变，即弹性梁12因受力产生的形变将通过应变片来检测，通过若干个应变片分别对若干个弹性梁12的形变来实现测量，通过若干个应变片的检测可以实现二、三、四、五维等多维测量力和力矩，具有灵敏度高、刚性好、维间耦合小、动态性能好等优点。同时，有效解决了维间相互干扰问题，使得相互力之间的串扰减少到误差范围内，大大提高了多分量力传感器的测量精度，稳定性高。

两个连接件11的一侧均连接于弹性梁12，两个连接件11的另一侧均具有至少一个向外凸起的法兰部111，法兰部111上具有若干个连接孔112。两个连接件11通过若干个连接孔112分别与固定部分和施力部分相连接，通过在法兰部111上设置连接孔112，法兰部111相对厚度较大，使得固定部分和施力部分连接在法兰部111的连接孔112上连接强度高，提高多分量力传感器的稳定性。

连接件11的形状呈环状，法兰部111的数量为多个，多个法兰部111环绕于连接件11上。多个法兰部111对称设置在连接件11的侧面上，且多个法兰部111的连接孔112之间也是对称设置，稳定性高。在本实施例中，法兰部111的数量为四个，每个法兰部111上的连接孔112的数量都是三个。

壳体2通过若干个螺丝21连接于连接件11上。壳体2上具有若干个穿孔，连接件11的外周面上也设有螺丝孔，螺丝21将穿过穿孔与连接件11外周面的螺丝孔上相连接，有效加强了壳体2与弹性体1之间的连接强度，提高了多分量力传感器的稳定性。其中，当弹性体1通过底端的连接件11与固定部分相连接时，则在弹性体1底端的连接件11上开设螺丝孔，使得壳体2只与弹性体1底端的连接件11相连接而不与弹性体1顶端的连接件11连接。

若干个弹性梁12间隔设置，且相邻两个弹性梁12之间不产生接触。若干个弹性梁12分别会产生形变且相互之间不会产生干扰问题，通过若干个应变片分别对若干个弹性梁12的形变，来组成不同的桥路，以实现测量不同方向的力和力矩，测量精度和稳定性高。在本实施例中，弹性梁12的数量为八个，且八个弹性梁12呈环状间隔分布设置。应变片可以粘接于弹性梁12上，采用粘接方式连接，连接方便。

多分量力传感器还包括有出线盒4和若干个插座5，若干个插座5均连接于出线盒4的一端，出线盒4的另一端连接于壳体2的外周面上，壳体2的一侧开设有连接口，若干个插座5穿过连接口并分别与若干个应变片电连接，电缆线组件3可拆卸地插设于插座5内。通过若干个插座5便于与电缆线组件3的连接和拆卸，使用更加方便。其中，出线盒4通过紧固件与壳体2之间相互固定连接，插座5与应变片之间可以通过电路来实现电连接。

电缆线组件3包括有电缆线本体31和插头32，插头32连接于电缆线本体31的端部，插头32插设于插座5内。电缆线组件3通过插头32与插座5之间插接连接，使用非常方便，且电连接稳定性高。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种多分量力传感器，其特征在于，其包括弹性体、壳体和至少一个电缆线组件，所述弹性体包括有两个连接件、若干个弹性梁和若干个应变片，若干个所述弹性梁均位于两个所述连接件之间，且所述弹性梁的两端分别连接于两个所述连接件，若干个所述弹性梁均穿过所述壳体，且两个所述连接件均露出于所述壳体的外表面，若干个所述弹性梁和若干个所述应变片一一对应，所述应变片连接于所述弹性梁，所述电缆线组件穿过所述壳体并与所述应变片相连接。

2.如权利要求1所述的多分量力传感器，其特征在于，所述多分量力传感器还包括有出线盒和若干个插座，若干个所述插座均连接于所述出线盒的一端，所述出线盒的另一端连接于所述壳体的外周面上，所述壳体的一侧开设有连接口，若干个所述插座穿过所述连接口并分别与若干个所述应变片电连接，所述电缆线组件可拆卸地插设于所述插座内。

3.如权利要求2所述的多分量力传感器，其特征在于，所述电缆线组件包括有电缆线本体和插头，所述插头连接于所述电缆线本体的端部，所述插头插设于所述插座内。

4.如权利要求1所述的多分量力传感器，其特征在于，两个所述连接件的一侧均连接于所述弹性梁，两个所述连接件的另一侧均具有至少一个向外凸起的法兰部，所述法兰部上具有若干个连接孔。

5.如权利要求4所述的多分量力传感器，其特征在于，所述连接件的形状呈环状，所述法兰部的数量为多个，多个所述法兰部环绕于所述连接件上。

6.如权利要求1所述的多分量力传感器，其特征在于，所述壳体通过若干个螺丝连接于所述连接件上。

7.如权利要求1所述的多分量力传感器，其特征在于，若干个所述弹性梁间隔设置，且相邻两个所述弹性梁之间不产生接触。

Images