一种力矩传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种力矩传感器，其包括：固定盘、输入盘、应变梁、浮动梁、支撑梁和电阻应变片；支撑梁一端连接输入盘，另一端连接固定盘；应变梁一端连接固定盘，另一端连接浮动梁；浮动梁一端连接输入盘，另一端连接应变梁，浮动梁和输入盘之间具有预定间距；电阻应变片设置在应变梁的侧面，且电阻应变片相对应变梁和输入盘的中心对称设置，电阻应变片组成全桥电路对应变梁所受应变进行测量。本发明专利技术实施例提供的力矩传感器具有尺寸小且灵敏度高的优点。

A Torque Sensor

The invention discloses a torque sensor, which comprises a fixed disk, an input disk, a strain beam, a floating beam, a supporting beam and a resistance strain gauge; one end of the supporting beam connects the input disk and the other end connects the fixed disk; one end of the strain beam connects the fixed disk and the other end connects the floating beam; one end of the floating beam connects the input disk, the other end connects the strain beam, and the floating beam and the input plate are pre-connected. The resistance strain gauge is set on the side of the strain beam, and the resistance strain gauge is set symmetrically relative to the center of the strain beam and the input disk. The resistance strain gauge constitutes a full bridge circuit to measure the strain of the strain beam. The torque sensor provided by the embodiment of the present invention has the advantages of small size and high sensitivity.

【技术实现步骤摘要】
一种力矩传感器
本专利技术涉及力矩测量
，特别是涉及一种力矩传感器。
技术介绍
力矩传感器作为一种力矩测量装置，在需要精确测量力矩的场合应用十分广泛。特别是随着自动化水平的不断提高，在机器人关节中普遍使用力矩传感器测量关节受力情况，进而实现机器人的力闭环控制，保障机器人操作的安全性与灵活性。近年来随着灵巧手、微型机器人等高新科技的发展，对微小型力矩传感器的需求也越来越显著，如何在有限的空间内提高力矩传感器测量的灵敏度，是微型力矩传感器发展亟待解决的问题之一。力矩传感器根据将力矩信息转化为电信号的原理不同，可以分为电容式、电磁式和应变式等，其中应变式力矩传感器以可靠度高、灵敏度好等优点应用最普遍。现有技术中的力矩传感器需要在切向位置粘贴应变片，不利于传感器小型化。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的缺陷，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种力矩传感器，所述力矩传感器包括：固定盘、输入盘、应变梁、浮动梁、支撑梁和电阻应变片；所述支撑梁一端连接所述输入盘，另一端连接所述固定盘；所述应变梁一端连接所述固定盘，另一端连接所述浮动梁；所述浮动梁一端连接所述输入盘，另一端连接所述应变梁，所述浮动梁和所述输入盘之间具有预定间距；所述电阻应变片设置在所述应变梁的侧面，且所述电阻应变片相对所述应变梁和所述输入盘的中心对称设置，所述电阻应变片组成全桥电路对所述应变梁所受应变进行测量。在一些实施例中，所述支撑梁包括第一支撑梁和第二支撑梁，所述支撑梁一端连接所述输入盘，另一端连接所述固定盘，所述第一支撑梁和第二支撑梁相对所述输入盘中心对称。在一些实施例中，所述应变梁包括第一应变梁和第二应变梁，所述应变梁一端连接所述固定盘，另一端连接所述浮动梁，且所述第一应变梁和第二应变梁相对固定盘的中心对称设置。在一些实施例中，所述浮动梁包括：第一浮动梁，第二浮动梁，第三浮动梁，第四浮动梁，所述第一应变梁设置在所述第一浮动梁和所述第二浮动梁之间，所述第二应变梁设置在所述第三浮动梁和所述第四浮动梁之间。在一些实施例中，所述第一浮动梁包括：第一弯折部和第一平板部，所述第一弯折部一端连接所述输入盘，另一端连接所述第一平板部的一端，所述第一平板部的另一端连接第一浮动梁；所述第二浮动梁包括：第二弯折部和第二平板部，所述第二弯折部一端连接所述输入盘，另一端连接所述第二平板部的一端，所述第二平板部的另一端连接第一浮动梁；所述第三浮动梁包括：第三弯折部和第三平板部，所述第三弯折部一端连接所述输入盘，另一端连接所述第三平板部的一端，所述第三平板部的另一端连接第二浮动梁；所述第四浮动梁包括：第四弯折部和第四平板部，所述第四弯折部一端连接所述输入盘，另一端连接所述第四平板部的一端，所述第四平板部的另一端连接第二浮动梁。在一些实施例中，所述电阻应变片为四个，所述电阻应变片分别粘贴在第一应变梁和第二应变梁的两个侧面上。在一些实施例中，所述输入盘上设置有与输入力矩机构连接的圆形止口。在一些实施例中，所述固定盘、输入盘、支撑梁、应变梁和浮动梁一体化设置。在一些实施例中，所述力矩传感器还包括安装台，所述固定盘通过所述安装台进行固定。本专利技术的有益效果在于：本专利技术实施例提供的一种力矩传感器通过区分支撑梁、应变梁与浮动梁，一方面减少其他方向力对力矩测量的干扰，另一方面能够提高力矩测量的灵敏度，特别适用于灵巧手等对力矩传感器尺寸有严格限制的应用场合，其具有尺寸小且灵敏度高的优点。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的一种力矩传感器的结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的力矩传感器立体结构示意图。本专利技术实施例涉及的附图标记如下所示：1、固定盘；2-1、第一浮动梁；2-2、第二浮动梁；2-3、第三浮动梁；2-4第四浮动梁；211、第一弯折部；212、第一平板部；221、第二弯折部；222、第二平板部；231、第三弯折部；232、第三平板部；241、第四弯折部；242、第四平板部；3、电阻应变片；4-1、第一应变梁；4-2、第二应变梁；5、输入盘；6-1、第一支撑梁；6-2、第二支撑梁；7、安装台；100、力矩传感器。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。参考图1-图2所示，是本专利技术实施例提供的力矩传感器100的结构示意图。本专利技术实施例提供了一种力矩传感器100，所述力矩传感器100包括：固定盘1、输入盘5、应变梁、浮动梁、支撑梁和电阻应变片3；所述支撑梁一端连接所述输入盘5，另一端连接所述固定盘1；所述应变梁一端连接所述固定盘1，另一端连接所述浮动梁；所述浮动梁一端连接所述输入盘5，另一端连接所述应变梁，所述浮动梁和所述输入盘5之间具有预定间距；所述电阻应变片3设置在所述应变梁的侧面，且所述电阻应变片3相对所述应变梁和所述输入盘5的中心对称设置，所述电阻应变片3组成全桥电路对所述应变梁所受应变进行测量。在一些实施例中，所述支撑梁包括第一支撑梁6-1和第二支撑梁6-2，所述支撑梁一端连接所述输入盘5，另一端连接所述固定盘1，所述第一支撑梁6-1和第二支撑梁6-2相对所述输入盘5中心对称。在一些实施例中，所述应变梁包括第一应变梁4-1和第二应变梁4-2，所述应变梁一端连接所述固定盘1，另一端连接所述浮动梁，且所述第一应变梁4-1和第二应变梁4-2相对固定盘1的中心对称设置。在一些实施例中，所述浮动梁包括：第一浮动梁2-1，第二浮动梁2-2，第三浮动梁2-3，第四浮动梁2-4，所述第一应变梁4-1设置在所述第一浮动梁2-1和所述第二浮动梁2-2之间，所述第二应变梁4-2设置在所述第三浮动梁2-3和所述第四浮动梁2-4之间。在一些实施例中，所述第一浮动梁2-1包括：第一弯折部211和第一平板部212，所述第一弯折部211一端连接所述输入盘5，另一端连接所述第一平板部212的一端，所述第一平板部212的另一端连接第一浮动梁2-1；所述第二浮动梁2-2包括：第二弯折部221和第二平板部222，所述第二弯折部221一端连接所述输入盘5，另一端连接所述第二平板部222的一端，所述第二平板部222的另一端连接第一浮动梁2-1；所述第三浮动梁2-3包括：第三弯折部231和第三平板部232，所述第三弯折部231一端连接所述输入盘5，另一端连接所述第三平板部232的一端，所述第三平板部232的另一端连接第二浮动梁2-2；所述第四浮动梁2-4包括：第四弯折部241和第四平板部242，所述第四弯折部241一端连接所述输入盘5，另一端连接所述第四平板部242的一端，所述第四平板部242的另一端连接第二浮动梁2-2。在一些实施例中，所述电阻应变片3为四个，所述电阻应变片3分别粘贴在第一应变梁4-1和第二应变梁4-2的两个侧面上。在一些实施例中，所述输入盘5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种力矩传感器，其特征在于，包括：固定盘、输入盘、应变梁、浮动梁、支撑梁和电阻应变片；所述支撑梁一端连接所述输入盘，另一端连接所述固定盘；所述应变梁一端连接所述固定盘，另一端连接所述浮动梁；所述浮动梁一端连接所述输入盘，另一端连接所述应变梁，所述浮动梁和所述输入盘之间具有预定间距；所述电阻应变片设置在所述应变梁的侧面，且所述电阻应变片相对所述应变梁和所述输入盘的中心对称设置，所述电阻应变片组成全桥电路对所述应变梁所受应变进行测量。

【技术特征摘要】
1.一种力矩传感器，其特征在于，包括：固定盘、输入盘、应变梁、浮动梁、支撑梁和电阻应变片；所述支撑梁一端连接所述输入盘，另一端连接所述固定盘；所述应变梁一端连接所述固定盘，另一端连接所述浮动梁；所述浮动梁一端连接所述输入盘，另一端连接所述应变梁，所述浮动梁和所述输入盘之间具有预定间距；所述电阻应变片设置在所述应变梁的侧面，且所述电阻应变片相对所述应变梁和所述输入盘的中心对称设置，所述电阻应变片组成全桥电路对所述应变梁所受应变进行测量。2.根据权利要求1所述的力矩传感器，其特征在于，所述支撑梁包括第一支撑梁和第二支撑梁，所述支撑梁一端连接所述输入盘，另一端连接所述固定盘，所述第一支撑梁和第二支撑梁相对所述输入盘中心对称。3.根据权利要求1所述的力矩传感器，其特征在于，所述应变梁包括第一应变梁和第二应变梁，所述应变梁一端连接所述固定盘，另一端连接所述浮动梁，且所述第一应变梁和第二应变梁相对固定盘的中心对称设置。4.根据权利要求3所述的力矩传感器，其特征在于，所述浮动梁包括：第一浮动梁，第二浮动梁，第三浮动梁，第四浮动梁，所述第一应变梁设置在所述第一浮动梁和所述第二浮动梁之间，所述第二应变梁设置在所述第三浮动梁和所述第四浮动梁之间。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩康，陈立恒，徐振邦，霍琦，李昂，韩哈斯敖其尔，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22