CN218496330U - 可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置 - Google Patents

Abstract

一种扭矩和受力测量技术领域的可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置，包括测试压板、六维力传感器、底座、滑轮机构、牵引线、砝码、砝码托盘、牵引线限位套环；六维力传感器布置在底座的一端，滑轮机构布置在底座的另一端，测试压板布置在六维力传感器的顶部，牵引线限位套环布置在测试压板上；当需要测量Mz、Fx、Fy时，牵引线的一端系在牵引线限位套环上，牵引线的另一端绕过滑轮机构后与第一砝码相连接；当需要测量Fz、Mx、My时，砝码托盘布置在测试压板的顶部，第二砝码布置在砝码托盘上。本实用新型装置简易，体积小，并且安装方便，使用简单，可以为判断力传感器的准确度大幅减少设备需要和工作量。

Description

可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种扭矩和受力测量技术领域的测量装置，特别是一种采用砝码测量的可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置。

背景技术

六维力传感器是主要用在机械臂上的力和力矩传感器，用于测量机械臂受到的Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz六个维度的力和力矩。工作过程中它将受力大小转换成电信号输送到信息收集装置。对机械臂的受力进行精密测量，有助于对机械臂进行精密控制，在精密打磨、精密装配、协作机器人等许多领域，力传感器是必不可少的部件。六维力传感器在安装到机械臂上之前，需要对X、Y、Z三个方向的扭矩和受力测量，以确定其测量精度。目前，六维力传感器X、Y、Z三个方向的扭矩和受力测量需要比较复杂的测试装置或者力标定机。使用者可以通过在传感器上放砝码来快速测试Z方向的压力，但对于扭矩和其它方向的受力测试均无法轻松做到。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置，该装置简易，体积小，并且安装方便，使用简单，可以为判断力传感器的准确度大幅减少设备需要和工作量。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括测试压板、六维力传感器、底座、滑轮机构、牵引线、第一砝码、砝码托盘、牵引线限位套环和第二砝码；六维力传感器布置在底座的一端，滑轮机构布置在底座的另一端，测试压板布置在六维力传感器的顶部，牵引线限位套环布置在测试压板上；当需要测量Z方向扭矩Mz、X方向受力Fx、Y方向受力Fy时，不需要砝码托盘和第二砝码，牵引线的一端系在牵引线限位套环上，牵引线的另一端绕过滑轮机构后与第一砝码相连接；当需要测量Z方向受力Fz、X方向扭矩Mx、Y方向扭矩My时，不需要牵引线和第一砝码，砝码托盘布置在测试压板的顶部，第二砝码布置在砝码托盘上。

进一步地，在本实用新型中，测试压板包括托盘孔、侧槽、施力销孔、套环、压板销孔、压板销孔、传感器上端布置腔体，所述六维力传感器包括传感器底部定位孔、传感器顶部销孔；一个托盘孔布置在测试压板的中心部位，四个托盘孔均匀布置在测试压板的边缘部位，侧槽布置在测试压板的一侧，施力销孔贯穿侧槽，套环布置在测试压板的底部，传感器上端布置腔体布置在测试压板内，传感器上端布置腔体的下部由套环围成，压板销孔布置在传感器上端布置腔体顶部的测试压板内；传感器顶部销孔布置在六维力传感器的顶部，传感器底部定位孔布置在六维力传感器的底部；牵引线限位套环通过施力销孔和销钉布置在侧槽内；六维力传感器的上端布置在传感器上端布置腔体内，六维力传感器的顶部通过传感器顶部销孔、压板销孔、销钉与测试压板连接在一起。

进一步地，在本实用新型中，当需要测量Z方向受力Fz时，砝码托盘布置在测试压板1中心部位的托盘孔内；当需要测量X方向扭矩Mx、Y方向扭矩My时，砝码托盘7布置在测试压板1的边缘部位的托盘孔内。

进一步地，在本实用新型中，底座包括限位壁、Fx测试位定位孔、Mz测试位定位孔、Fy测试位定位孔、Fy和Mz测试位走线槽、Fx测试位走线槽、底板、滑轮支架旋转轴孔、滑轮支架第一定位孔、滑轮支架第二定位孔、传感器下端布置腔体；滑轮机构包括滑轮支架、滑轮、滑轮轴、移动销孔、固定销孔；限位壁布置在底板的一端，传感器下端布置腔体由限位壁围成；Fx测试位定位孔、Mz测试位定位孔、Fy测试位定位孔均有两个且均布置在传感器下端布置腔体底部的底板上，两个Fx测试位定位孔之间、两个Mz测试位定位孔之间、两个Fy测试位定位孔之间均间隔度；六维力传感器的下端部位布置在传感器下端布置腔体内；Fy和Mz测试位走线槽布置在限位壁上，Fx测试位走线槽布置在底板上并与传感器下端布置腔体相连通；滑轮支架旋转轴孔、滑轮支架第一定位孔、滑轮支架第二定位孔布置在底板的另一端；滑轮轴布置在滑轮支架的顶部，滑轮布置在滑轮轴上，移动销孔、固定销孔布置在滑轮支架底部面板的两端，滑轮支架旋转轴孔、固定销孔之间通过销钉连接在一起。

进一步地，在本实用新型中，当需要测量Mz时，传感器底部定位孔和Mz测试位定位孔通过销钉连接在一起，移动销孔和滑轮支架第二定位孔通过销钉连接在一起；当需要测量Fx时，传感器底部定位孔和Fx测试位定位孔通过销钉连接在一起，移动销孔和滑轮支架第一定位孔通过销钉连接在一起；当需要测量Fy时，传感器底部定位孔和Fy测试位定位孔通过销钉连接在一起，移动销孔和滑轮支架第一定位孔通过销钉连接在一起。

进一步地，在本实用新型中，砝码托盘包括固定柱、砝码套环、砝码腔体，固定柱布置在砝码托盘的底部，固定柱的尺寸与托盘孔的尺寸相匹配；砝码套环布置在砝码托盘的顶部，砝码腔体由围成，砝码腔体的尺寸与第二砝码的尺寸相匹配。

进一步地，在本实用新型中，Fx测试位定位孔、滑轮支架旋转轴孔、滑轮支架第一定位孔的中心点连线在同一直线上；两个Fx测试位定位孔中心点之间的连线，与两个Fy测试位定位孔中心点之间的连线垂直。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型可快速测试六维力传感器X、Y、Z三个方向的扭矩和受力，装置简易，体积小，并且安装方便，使用简单，可以为判断力传感器的准确度大幅减少设备需要和工作量。

附图说明

图1为本实用新型实施例在测试Mz时的正视图；

图2为本实用新型实施例在测试Mz时的俯视图；

图3为本实用新型实施例在测试Mz时的立体图；

图4为本实用新型实施例在测试Fx、Fy时的正视图；

图5为图4的局部放大图；

图6为本实用新型实施例在测试Fx、Fy时的俯视图；

图7为本实用新型实施例中测试压板的正视图；

图8为图7中A-A剖面的结构示意图；

图9为本实用新型实施例中测试压板的俯视图；

图10为本实用新型实施例中测试压板的仰视图；

图11为本实用新型实施例中底座俯视图；

图12为本实用新型实施例中滑轮结构示意图；

图13为本实用新型实施例中滑轮支架俯视图；

图14为本实用新型实施例中砝码托盘的正视图；

图15为本实用新型实施例中砝码托盘的剖视图；

图16为本实用新型实施例中测试Fz时的正视图；

图17为本实用新型实施例中测试Fz时的俯视图；

图18为本实用新型实施例中测试Mx时的正视图；

图19为本实用新型实施例中测试Mx时的俯视图；

图20为本实用新型实施例中测试My时的正视图；

图21为本实用新型实施例中测试My时的俯视图；

图22为本实用新型实施例中六维力传感器的结构示意图；

图23为本实用新型实施例中六维力传感器的仰视图；

图24为本实用新型实施例中六维力传感器的俯视图；

附图中的标号分别为：1、测试压板，2、六维力传感器，3、底座，4、滑轮结构，5、牵引线，6、第一砝码，7、砝码托盘，8、牵引线限位套环，9、第二砝码，101、托盘孔，102、侧槽，103、施力销孔，104、套环，105、压板销孔，201、传感器底部定位孔，202、传感器顶部销孔，301、限位壁，302、Fx测试位定位孔，303、Mz测试位定位孔，304、Fy测试位定位孔，305、Fy和Mz测试位走线槽，306、Fx测试位走线槽，307、滑轮支架，308、滑轮支架旋转轴孔，309、滑轮支架第一定位孔,310、滑轮支架第二定位孔，401、滑轮支架，402、滑轮，403、滑轮轴，404、移动销孔，405、固定销孔，701、固定柱，702、砝码套环。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本实用新型如上图1至24所示，本实用新型包括测试压板1、六维力传感器2、底座3、滑轮机构4、牵引线5、第一砝码6、砝码托盘7、牵引线限位套环8和第二砝码9。测试压板1包括托盘孔101、侧槽102、施力销孔103、套环104、压板销孔105、压板销孔105、传感器上端布置腔体106，六维力传感器2包括传感器底部定位孔201、传感器顶部销孔202；一个托盘孔101布置在测试压板1的中心部位，四个托盘孔101均匀布置在测试压板1的边缘部位，侧槽102布置在测试压板1的一侧，施力销孔103贯穿侧槽102，套环104布置在测试压板1的底部，传感器上端布置腔体106布置在测试压板1内，传感器上端布置腔体106的下部由套环104围成，压板销孔105布置在传感器上端布置腔体106顶部的测试压板1内；传感器顶部销孔202布置在六维力传感器2的顶部，传感器底部定位孔201布置在六维力传感器2的底部；牵引线限位套环8通过施力销孔103和销钉布置在侧槽102内；六维力传感器2的上端布置在传感器上端布置腔体106内；六维力传感器2的顶部通过传感器顶部销孔202、压板销孔105、销钉与测试压板1连接在一起，从而使测试压板1和六维力传感器2固定在一起。底座3包括限位壁301、Fx测试位定位孔302、Mz测试位定位孔303、Fy测试位定位孔304、Fy和Mz测试位走线槽305、Fx测试位走线槽306、底板307、滑轮支架旋转轴孔308、滑轮支架第一定位孔309、滑轮支架第二定位孔310、传感器下端布置腔体311；滑轮机构4包括滑轮支架401、滑轮402、滑轮轴403、移动销孔404、固定销孔405；限位壁301布置在底板307的一端，传感器下端布置腔体311由限位壁301围成；Fx测试位定位孔302、Mz测试位定位孔303、Fy测试位定位孔304均有两个且均布置在传感器下端布置腔体311底部的底板307上，两个Fx测试位定位孔302之间、两个Mz测试位定位孔303之间、两个Fy测试位定位孔304之间均间隔180度；六维力传感器2的下端部位布置在传感器下端布置腔体311内；Fy和Mz测试位走线槽305布置在限位壁301上，Fx测试位走线槽306布置在底板307上并与传感器下端布置腔体311相连通；滑轮支架旋转轴孔308、滑轮支架第一定位孔309、滑轮支架第二定位孔310布置在底板307的另一端；滑轮轴403布置在滑轮支架401的顶部，滑轮402布置在滑轮轴403上，移动销孔404、固定销孔405布置在滑轮支架401底部面板的两端，滑轮支架旋转轴孔308、固定销孔405之间通过销钉连接在一起。砝码托盘7包括固定柱701、砝码套环702、砝码腔体703；固定柱701布置在砝码托盘7的底部，固定柱701的尺寸与托盘孔101的尺寸相匹配；固定柱701插在测试压板1的托盘孔101上，从而使砝码托盘7固定和定位；砝码套环702布置在砝码托盘7的顶部，砝码腔体703由围成，砝码腔体703的尺寸与第二砝码9的尺寸相匹配。Fx测试位定位孔302、滑轮支架旋转轴孔308、滑轮支架第一定位孔309的中心点连线在同一直线上；两个Fx测试位定位孔302中心点之间的连线，与两个Fy测试位定位孔304中心点之间的连线垂直。

在本实用新型实施的过程中，当需要测量Z方向受力Fz、X方向扭矩Mx、Y方向扭矩My时，不使用牵引线5和滑轮结构4，需要使用砝码托盘7。当需要测量Z方向受力Fz时，砝码托盘7布置在测试压板1中心部位的托盘孔101内，形成准确的施力点；当需要测量X方向扭矩Mx、Y方向扭矩My时，砝码托盘7布置在测试压板1的边缘部位的托盘孔101内，形成准确的施力点。

在本实用新型实施的过程中，当需要测量Mz时，传感器底部定位孔201和Mz测试位定位孔303通过销钉连接在一起，移动销孔404和滑轮支架第二定位孔310通过销钉连接在一起；当需要测量Fx时，传感器底部定位孔201和Fx测试位定位孔302通过销钉连接在一起，移动销孔404和滑轮支架第一定位孔309通过销钉连接在一起；当需要测量Fy时，传感器底部定位孔201和Fy测试位定位孔304通过销钉连接在一起，移动销孔404和滑轮支架第一定位孔309通过销钉连接在一起；牵引线5的一端系在牵引线限位套环8上，牵引线的另一端绕过滑轮机构4后与第一砝码6相连接，生成准确的施力大小以及施力点。

以上对本实用新型的具体操作方式进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定操作方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (5)

1.一种可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置，其特征在于，包括测试压板、六维力传感器、底座、滑轮机构、牵引线、第一砝码、砝码托盘、牵引线限位套环和第二砝码；

所述六维力传感器布置在底座的一端，滑轮机构布置在底座的另一端，测试压板布置在六维力传感器的顶部，牵引线限位套环布置在测试压板上。

2.根据权利要求1所述的可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置，其特征在于所述测试压板包括托盘孔、侧槽、施力销孔、套环、压板销孔、压板销孔、传感器上端布置腔体，六维力传感器包括传感器底部定位孔、传感器顶部销孔；一个托盘孔布置在测试压板的中心部位，四个托盘孔均匀布置在测试压板的边缘部位，侧槽布置在测试压板的一侧，施力销孔贯穿侧槽，套环布置在测试压板的底部，传感器上端布置腔体布置在测试压板内，传感器上端布置腔体的下部由套环围成，压板销孔布置在传感器上端布置腔体顶部的测试压板内；传感器顶部销孔布置在六维力传感器的顶部，传感器底部定位孔布置在六维力传感器的底部；牵引线限位套环通过施力销孔和销钉布置在侧槽内；六维力传感器的上端布置在传感器上端布置腔体内，六维力传感器的顶部通过传感器顶部销孔、压板销孔、销钉与测试压板连接在一起。

3.根据权利要求2所述的可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置，其特征在于所述底座包括限位壁、Fx测试位定位孔、Mz测试位定位孔、Fy测试位定位孔、Fy和Mz测试位走线槽、Fx测试位走线槽、底板、滑轮支架旋转轴孔、滑轮支架第一定位孔、滑轮支架第二定位孔、传感器下端布置腔体；滑轮机构包括滑轮支架、滑轮、滑轮轴、移动销孔、固定销孔；限位壁布置在底板的一端，传感器下端布置腔体由限位壁围成；Fx测试位定位孔、Mz测试位定位孔、Fy测试位定位孔均有两个且均布置在传感器下端布置腔体底部的底板上，两个Fx测试位定位孔之间、两个Mz测试位定位孔之间、两个Fy测试位定位孔之间均间隔度；六维力传感器的下端部位布置在传感器下端布置腔体内；Fy和Mz测试位走线槽布置在限位壁上，Fx测试位走线槽布置在底板上并与传感器下端布置腔体相连通；滑轮支架旋转轴孔、滑轮支架第一定位孔、滑轮支架第二定位孔布置在底板的另一端；滑轮轴布置在滑轮支架的顶部，滑轮布置在滑轮轴上，移动销孔、固定销孔布置在滑轮支架底部面板的两端，滑轮支架旋转轴孔、固定销孔之间通过销钉连接在一起。

4.根据权利要求2所述的可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置，其特征在于所述砝码托盘包括固定柱、砝码套环、砝码腔体，固定柱布置在砝码托盘的底部，固定柱的尺寸与托盘孔的尺寸相匹配；砝码套环布置在砝码托盘的顶部，砝码腔体由围成，砝码腔体的尺寸与第二砝码的尺寸相匹配。

5.根据权利要求3所述的可快速测试六维力传感器三个方向扭矩和受力的装置，其特征在于所述Fx测试位定位孔、滑轮支架旋转轴孔、滑轮支架第一定位孔的中心点连线在同一直线上；两个Fx测试位定位孔中心点之间的连线，与两个Fy测试位定位孔中心点之间的连线垂直。

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