CN219244869U - 一种高精度六维力传感器弹性体 - Google Patents

Abstract

本申请涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种高精度六维力传感器弹性体，包括受力块、条形块以及连接块，当本申请实施例中的六维力传感器受力时，由于受力块、条形块以及连接块组成的整体其结构是多维度地对称的，不仅仅是沿一个面或者是沿着一条线对称，这种结构使得传感器无论是受到从哪个方向传递而来的大小相同的力时，受力块受到的力的大小是一致的，进而确保了传感器的精度，同时由于对称结构的设置，使得传感器的各个模块之间耦合更加合理。本申请具有一定程度上解决现有技术中传感器精度不足、传感器各个模块之间耦合差的问题的效果。

Description

一种高精度六维力传感器弹性体

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种高精度六维力传感器弹性体。

背景技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。随着智能科技的不断发展，传感器重要性日益突出，同时对传感器的性能要求越来越高。

现有公开号为“CN217155669U”的中国专利“六维力传感器”，其通过外梁、环形梁以及内梁的设置，且三者轴线不重合且不平行的设置，因此对不同方向力的刚度不同，由此能够通过调节外梁、环形梁以及内梁的尺寸使变形梁整体各方刚度一致，以使六维力传感器灵敏度各向同性相同。一定程度上解决了由于单直梁受到不同方向力时变形差异较大，导致六维力传感器灵敏度各向同性度较低。

然而，针对上述六维力传感器，仍旧存在着传感器精度不足、传感器各个模块之间耦合差的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中传感器精度不足、传感器各个模块之间耦合差的问题，本申请提供一种高精度六维力传感器弹性体。

本申请提供的一种高精度六维力传感器弹性体采用如下的技术方案：

一种高精度六维力传感器弹性体，包括：

受力块，用于集中传感器中各个方向的力；

条形块，固定连接在所述受力块上，所述条形块设置有四个，四个所述条形块中相邻的所述条形块之间的夹角为90°；

连接块，固定连接在所述条形块远离所述受力块的一端，所述连接块沿所述条形块对称设置，所述连接块设置有多个，多个所述连接块相互连接成一个环形整体。

通过采用上述技术方案，受力块、条形块与连接块的设置，使得本申请中的六维力传感器弹性体的受力更加均匀，从结构上来说，本申请的受力块、条形块、连接块组成的整体其结构是对称的，且其是多维度的对称，不仅仅是沿一个面对称设置，这种对称结构的设置使得无论是从哪个方向传递过来的相同大小的力到达受力块时受力块受到的力的大小是一致的，使得本申请的传感器弹性体更加精确，同时条形块和连接块的设置也更加合理，进而确保了传感器各个模块之间耦合更加合理，一定程度上解决了现有技术中传感器精度不足、传感器各个模块之间耦合差的问题。

可选的，所述受力块上开始有中心孔，所述中心孔位于所述受力块的几何中心居中开设，所述条形块上开设有第一双圆孔通道，所述第一双圆孔通道的开孔方向与所述中心孔的开孔方向相互平行。

通过采用上述技术方案，第一双圆孔通道的设置，使得条形块的结构变成了经典的平行梁结构，平行梁结构可以有效地提高传感器的精度。

可选的，所述条形块与所述受力块连接处设有倒角。

通过采用上述技术方案，使得力的传递更加顺滑，有效地防止了应力集中对传感器弹性体的破坏。

可选的，所述连接块上开设有第二双圆孔通道，所述第二双圆孔通道的开孔方向与所述中心孔的开孔方向相互垂直。

通过采用上述技术方案，第二双圆孔通道的设置，使得连接块的结构变成了经典的平行梁结构，平行梁结构可以有效地提高传感器的精度。

可选的，所述连接块的两个端部均开设有凹陷槽，所述凹陷槽沿所述连接块的轴线对称设置。

通过采用上述技术方案，通过凹陷槽的设置，能够抵消连接块上其他分力的影响，从而从结构上提高了本申请传感器弹性体的解耦精度。

可选的，所述受力块上还开设有第一连接孔，所述第一连接孔的开孔方向与所述中心孔的开孔方向相互平行，所述所述第一连接孔开设有多个，多个所述第一连接孔沿所述中心孔均匀设置。

通过采用上述技术方案，第一连接孔的设置，使得传感器弹性体能够更方便地安装在传感器上。

可选的，两个相邻且互相垂直的所述连接块之间设置有支撑块，所述支撑块与两个相邻所述连接块固定连接，所述支撑块设置有多个。

通过采用上述技术方案，支撑块的设置，使得本申请的传感器弹性体的结构更加稳定，进一步地提高了传感器的精度。

可选的，所述支撑块上开设有第二连接孔，所述第二连接孔的开孔方向与所述中心孔的开孔方向相互平行，所述第二连接孔开设有多个，多个所述第二连接孔与多个所述支撑块一一对应。

通过采用上述技术方案，第二连接孔的设置，使得条形块与连接块能够更稳固地与传感器连接，进而使得条形块与连接块受到其他分力的影响更小，进一步地提升了传感器的精度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过受力块、条形块与连接块的设置，使得本申请中的六维力传感器弹性体的受力更加均匀，从结构上来说，本申请的受力块、条形块、连接块组成的整体其结构是对称的，且其是多维度的对称，不仅仅是沿一个面对称设置，这种对称结构的设置使得无论是从哪个方向传递过来的相同大小的力到达受力块时受力块受到的力的大小是一致的，使得本申请的传感器弹性体更加精确，同时条形块和连接块的设置也更加合理，进而确保了传感器各个模块之间耦合更加合理，从而解决了现有技术中传感器精度不足、传感器各个模块之间耦合差的问题；

2.通过第一双圆孔通道和第二双圆孔通道的设置，使得条形块和连接块的结构变成了经典的平行梁结构，进而有效地提高传感器的精度；

3.通过第一连接孔与第二连接孔的设置，使得本申请的传感器弹性体与传感器的连接更加稳固，一定程度上使得传感器的效果更加稳定。

附图说明

图1是本申请实施例一种高精度六维力传感器弹性体的整体结构示意图。

图2是图1的正视图。

附图标记说明：

1、受力块；2、中心孔；3、条形块；4、连接块；5、第一双圆孔通道；6、倒角；7、第二双圆孔通道；8、凹陷槽；9、第一连接孔；10、支撑块；11、第二连接孔。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高精度六维力传感器弹性体。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述 本发明和简化描述，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发明的限制。

参照图1和图2，一种高精度六维力传感器弹性体包括受力块1、条形块3以及连接块4，当本申请实施例中的六维力传感器受力时，由于受力块1、条形块3以及连接块4组成的整体其结构是多维度地对称的，不仅仅是沿一个面或者是沿着一条线对称，这种结构使得传感器无论是受到从哪个方向传递而来的大小相同的力时，受力块1受到的力的大小是一致的，进而确保了传感器的精度，同时由于对称结构的设置，使得传感器的各个模块之间耦合更加合理，进而一定程度上解决了现有技术中传感器精度不足、传感器各个模块之间耦合差的问题。

参照图1和图2，受力块1用于集中传感器中各个方向的力，且受力块1上开设有中心孔2，中心孔2位于受力块1的几何中心，中心孔2的设置使得本申请实施例中的六维力传感器的电缆线、执行机构的电缆线以及气管等传感器的管线都可以较为方便地收纳在中心孔2内，进而使得传感器的外部更加整洁，同时减小了六维力传感器因为其他问题导致精度下降的可能。

参照图1，需要注意的是，本申请实施例中受力块1呈正方形，但实际生产的产品中，受力块1的形状可以是多种形状的，只不过当受力块1的形状改变时，条形块3和连接块4的数量以及连接角度等需要做相应的调整。

参照图1和图2，受力块1上固定连接有条形块3，本申请实施例中条形块3设置有四个，且四个条形块3分别位于受力块1的四条边的中间，相邻的条形块3之间的夹角呈90°，也即条形块3时围绕着受力块1均匀分布。

参照图1，条形块3上开设有第一双圆孔通道5，且第一双圆孔通道5的开孔方向与中心孔2的开孔方向相互平行，第一双圆孔通道5的设置使得条形块3的结构变成了经典的平行梁结构，而平行梁结构与条形块3原有的块结构相比较，其能够进一步地提高传感器的精度。

参照图1，在条形块3与受力块1的连接处设有倒角6，倒角6的设置，使得力的传递更加顺滑，有效地防止了应立集中对传感器弹性体的破坏。

参照图1，连接块4固定连接在条形块3上，本申请实施例中每一个条形块3远离受力块1的端部对称设置有两个连接块4，多个连接块4相互连接形成一个环形整体，进一步地使得本申请实施例中的六维力传感器弹性体呈更加对称的结构，进而确保了传感器的精度的同时使得传感器各模块的耦合更好。

参照图1，连接块4上开设有第二双圆孔通道7，且第二双圆孔通道7的开孔方向与中心孔2的开孔方向相互垂直，第二双圆孔通道7的设置使得连接块4的结构变成了经典的平行梁结构，与条形块3一样，平行梁结构与连接块4原有的块状结构相比较，其能够进一步地提高传感器的精度。

参照图1，连接块4的两个端部均开设有凹陷槽8，凹陷槽8沿连接块4的轴线对称设置。通过凹陷槽8的设置，能够抵消连接块4上其他分力的影响，从而从结构上提高了本申请传感器弹性体的解耦精度。

参照图1和图2，受力块1上开设有第一连接孔9，本申请实施例中第一连接孔9为螺纹孔，第一连接孔9的开孔方向与中心孔2的开孔方向相互平行，且第一连接均匀并对称分布在中心孔2的四周，从而使得弹性体便于安装的同时其精度也不会受到第一连接孔9的影响。

参照图1，两个相邻且互相垂直的连接块4之间设置有支撑块10，支撑块10固定连接在两个相邻连接块4之间，且支撑块10也是均匀且对称分布在受力块1的四周，支撑块10的设置，使得本申请的传感器弹性体的结构更加稳定，进一步地提高了传感器的精度。

参照图1和图2，在多个支撑块10上均开设有第二连接孔11，第二连接孔11的设置，也是均匀且对称分布在受力块1的四周，第二连接孔11的设置，使得条形块3与连接块4能够更稳固地与传感器连接，进而使得条形块3与连接块4受到其他分力的影响更小，进一步地提升了传感器的精度。

本申请实施例一种高精度六维力传感器弹性体的实施原理为：当本申请的高精度六维力传感器受力时，由于受力块、条形块以及连接块的设置，使得当无论时从哪个方向传递过来的力，或者说无论传感器处于什么角度，其接收到的力都是一样的，从而使得传感器更加地精准，同时由于这种多维度的对称设置，也使得传感器的各个模块之间的耦合能够更好，一定程度上解决了现有技术中传感器精度不足、传感器各个模块之间耦合差的问题。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高精度六维力传感器弹性体，其特征在于，包括：

受力块（1），用于集中传感器中各个方向的力；

条形块（3），固定连接在所述受力块（1）上，所述条形块（3）设置有四个，四个所述条形块（3）中相邻的所述条形块（3）之间的夹角为90°；

连接块（4），固定连接在所述条形块（3）远离所述受力块（1）的一端，所述连接块（4）沿所述条形块（3）对称设置，所述连接块（4）设置有多个，多个所述连接块（4）相互连接成一个环形整体。

2.根据权利要求1所述的一种高精度六维力传感器弹性体，其特征在于：所述受力块（1）上开始有中心孔（2），所述中心孔（2）位于所述受力块（1）的几何中心居中开设，所述条形块（3）上开设有第一双圆孔通道（5），所述第一双圆孔通道（5）的开孔方向与所述中心孔（2）的开孔方向相互平行。

3.根据权利要求1所述的一种高精度六维力传感器弹性体，其特征在于：所述条形块（3）与所述受力块（1）连接处设有倒角（6）。

4.根据权利要求2所述的一种高精度六维力传感器弹性体，其特征在于：所述连接块（4）上开设有第二双圆孔通道（7），所述第二双圆孔通道（7）的开孔方向与所述中心孔（2）的开孔方向相互垂直。

5.根据权利要求1所述的一种高精度六维力传感器弹性体，其特征在于：所述连接块（4）的两个端部均开设有凹陷槽（8），所述凹陷槽（8）沿所述连接块（4）的轴线对称设置。

6.根据权利要求2所述的一种高精度六维力传感器弹性体，其特征在于：所述受力块（1）上还开设有第一连接孔（9），所述第一连接孔（9）的开孔方向与所述中心孔（2）的开孔方向相互平行，所述第一连接孔（9）开设有多个，多个所述第一连接孔（9）沿所述中心孔（2）均匀设置。

7.根据权利要求2所述的一种高精度六维力传感器弹性体，其特征在于：两个相邻且互相垂直的所述连接块（4）之间设置有支撑块（10），所述支撑块（10）与两个相邻所述连接块（4）固定连接，所述支撑块（10）设置有多个。

8.根据权利要求7所述的一种高精度六维力传感器弹性体，其特征在于：所述支撑块（10）上开设有第二连接孔（11），所述第二连接孔（11）的开孔方向与所述中心孔（2）的开孔方向相互平行，所述第二连接孔（11）开设有多个，多个所述第二连接孔（11）与多个所述支撑块（10）一一对应。

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