CN2599555Y - 花轮辐弹性体测力传感器 - Google Patents
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Abstract
一种花轮辐弹性体测力传感器，包括支撑体(1)、弹性轮辐、应变片(6)和承载体(5)，弹性轮辐包括内辐条(4)和外辐条(2)，等量的内辐条(4)和外辐条(2)相互错位排列，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过连接体(3)连接，内辐条(4)的另一端连接于承载体(5)，外辐条(2)的另一端连接于支撑体(1)，两块应变片(6)对应粘贴在任意相邻的外辐条(2)和内辐条(4)的中心位置上。片状的支撑体(1)、内辐条(4)、外辐条(2)、连接体(3)和承载体(5)是由整体平块状的弹性体一次性冲裁成型的等厚结构。本实用新型提供了一种轴向大弹性变形量、测力灵敏度高、抗冲击及过载能力强的花轮辐轴向测力传感器。
Description
技术领域
本实用新型涉及应变式测力传感器。
技术背景
现有的应变式传感器和轮辐式应变传感器，其支撑体和承载体都是通过辐条直接连接。这种连接结构存在的缺点是：受力时支撑体和承载体之间有较大的相互拉力，因此发生的变形相对于辐条是比较大的，因而在平面尺寸较小的情况下，很难提高测力精度。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述不足，提供一种轴向大弹性变形量、测力灵敏度高、抗冲击及过载能力强的花轮辐轴向测力传感器。
本实用新型的目的是这样实现的：一种花轮辐弹性体测力传感器，包括支撑体(1)、内辐条(4)、外辐条(2)、应变片(6)和承载体(5)，等量的内辐条(4)和外辐条(2)相互错位排列，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过连接体(3)连接，内辐条(4)的另一端连接于承载体(5)，外辐条(2)的另一端连接于支撑体(1)，两块应变片(6)对应粘贴在任意相邻的外辐条(2)和内辐条(4)的中心位置上。
所述外辐条(2)、内辐条(4)、连接体(3)分别按各自的周向上均匀对称排布。
所述支撑体、内辐条、外辐条、连接体和承载体为片状结构，由整体平块状的弹性体一次性冲裁成型的等厚结构。
所述内辐条(4)和外辐条(2)各两条，对应的连接体四条，内辐条(4)和外辐条(2)间隔90度在各自的周向上均匀对称排布，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过各自的连接体(3)连接。
所述内辐条(4)和外辐条(2)各三条，对应的连接体六条，内辐条(4)和外辐条(2)间隔60度在各自的周向上均匀对称排布，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过各自的连接体(3)连接。
所述内辐条(4)和外辐条(2)各四条，对应的连接体八条，内辐条(4)和外辐条(2)间隔45度在各自的周向上均匀对称排布，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过各自的连接体(3)连接。
所述作为传感器底座的支撑体是圆形、方形或其它对称形状。
采用上述技术方案，本实用新型突出的技术效果在于：1、通过设置内辐条和外辐条，内辐条和外辐条变形产生的弯矩平衡支撑体和承载体之间的力偶，减小了支撑体和承载体的拉力，提高了弹性体的弹性应力工作范围，弹性体内外辐条工作状态相互独立，测力灵敏度高，可较大程度提高轮辐式传感器的灵敏度和精度。2、由于可以作成等厚平块的片状结构，又不用填加其他结构即可工作，因此整个传感器尺寸小，尤其整体高度小，非常适合动态汽车衡等小高度的称重结构。3、弹性体冲裁成型制作工艺简单、成本低。4、承力点只做轴向运动，没有平移，传力精度高，外围结构不承受横向力，抗冲击及过载能力强，对外围结构要求低，可节省外围结构成本。
附图说明
图1为一种花轮辐弹性体测力传感器的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3为另一种花轮辐弹性体测力传感器的结构示意图。
图4是图3的B-B剖面图。
图5为又一种花轮辐弹性体测力传感器的结构示意图。
图6是图5的C-C剖面图。
具体实施方式
实施例一：一种花轮辐弹性体测力传感器，如图1和图2所示，包括支撑体1、内辐条4、外辐条2、连接体3、应变片6和承载体5，片状结构的支撑体1、内辐条4、外辐条2、连接体3和承载体5由整体平块状的弹性体一次性冲裁成型的等厚结构，图中标号7、8为冲裁成型孔，四条内辐条4和四条外辐条2相互错位并按各自的周向上均匀对称排列，相邻的内辐条4和外辐条2之间通过连接体3连接，相应连接体3有八条，内辐条4的另一端连接于承载体5，外辐条2的另一端连接于支撑体1，两块应变片6对应粘贴在任意相邻的外辐条2和内辐条4的中心位置上。
工作原理：当承载体5中心受到垂直力F的作用时，受力变形只发生在轴向上，内辐条4呈“凹”状变形，外辐条2呈“凸”状变形，由于外辐条2与内辐条4的长、宽、厚尺寸相同而产生等幅变形，且应变片6分别贴于外辐条2与内辐条4的中间位置，利用两个应变片6检测信号的差值即可检测出压力信号。
由于本实施例是一种差值检测，对应变片的要求不高，只要两个应变片的一致性好，即可实现高精度检测。
制作时，支撑体1和承载体5的宽度大于内外辐条(4、2)的宽度，内外辐条(4、2)的宽度大于内外辐条之间的连接体3的宽度。内辐条4和外辐条2尺寸相同，辐条对称排布，弹性体为一个整体平块。辐条的长、宽、厚可根据不同量程和使用场所调整，内外辐条的连接体3也可以采用不同形状，以改变外辐条2和内辐条4的长度各连接体3尺寸必须一致、排布对称。
进一步地，外辐条2、内辐条4、连接体4可以根据具体需要等量增减。
实施例二：另一种花轮辐弹性体测力传感器，如图3和图4所示，内辐条(4)和外辐条(2)各两条，对应的连接体四条，内辐条(4)和外辐条(2)间隔90度在各自的周向上均匀对称排布，其它结构同实施例一(从略)。
实施例三：又一种花轮辐弹性体测力传感器，如图5和图6所示，内辐条(4)和外辐条(2)各三条，连接体六条，内辐条(4)和外辐条(2)间隔60度在各自的周向上均匀对称排布，其它结构同实施例一(从略)。
Claims (7)
1、一种花轮辐弹性体测力传感器，包括支撑体(1)、弹性轮辐、应变片(6)和承载体(5)，其特征在于：弹性轮辐包括内辐条(4)和外辐条(2)，等量的内辐条(4)和外辐条(2)相互错位排列，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过连接体(3)连接，内辐条(4)的另一端连接于承载体(5)，外辐条(2)的另一端连接于支撑体(1)，两块应变片(6)对应粘贴在任意相邻的外辐条(2)和内辐条(4)的中心位置上。
2、如权利要求1所述花轮辐弹性体测力传感器，其特征在于：所述外辐条(2)、内辐条(4)、连接体(4)分别按各自的周向上均匀对称排布。
3、如权利要求1所述花轮辐弹性体测力传感器，其特征在于：支撑体、内辐条、外辐条、连接体和承载体为片状结构，并由整体平块状的弹性体一次性冲裁成型的等厚结构。
4、如权利要求1、2或3所述花轮辐弹性体测力传感器，其特征在于：内辐条(4)和外辐条(2)各两条，对应的连接体四条，内辐条(4)和外辐条(2)间隔90度在各自的周向上均匀对称排布，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过各自的连接体(3)连接。
5、如权利要求1、2或3所述花轮辐弹性体测力传感器，其特征在于：内辐条(4)和外辐条(2)各三条，对应的连接体六条，内辐条(4)和外辐条(2)间隔60度在各自的周向上均匀对称排布，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过各自的连接体(3)连接。
6、如权利要求1、2或3所述花轮辐弹性体测力传感器，其特征在于：内辐条(4)和外辐条(2)各四条，对应的连接体八条，内辐条(4)和外辐条(2)间隔45度在各自的周向上均匀对称排布，相邻的内辐条(4)和外辐条(2)之间通过各自的连接体(3)连接。
7、如权利要求1、2或3所述花轮辐弹性体测力传感器，其特征在于：作为传感器底座的支撑体是圆形、方形或其它对称形状。
Priority Applications (1)
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| CNU032231717U CN2599555Y (zh) | 2003-01-15 | 2003-01-15 | 花轮辐弹性体测力传感器 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101337355B (zh) * | 2008-08-29 | 2010-06-02 | 哈尔滨工业大学 | 具有力矩过载保护功能的机器人灵巧手关节力矩传感器 |
| CN102812341A (zh) * | 2009-12-08 | 2012-12-05 | Abb股份公司 | 多轴向力-扭矩传感器 |
| CN106153222A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-23 | 周用贵 | 一种组合测力传感器 |
| CN109855780A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-06-07 | 中国计量大学 | 一种用于机器人关节扭矩测量的温度补偿光纤光栅传感器 |
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2003
- 2003-01-15 CN CNU032231717U patent/CN2599555Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109855780A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-06-07 | 中国计量大学 | 一种用于机器人关节扭矩测量的温度补偿光纤光栅传感器 |
| CN109855780B (zh) * | 2019-01-15 | 2024-03-26 | 中国计量大学 | 一种用于机器人关节扭矩测量的温度补偿光纤光栅传感器 |
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