The invention discloses a six dimensional force sensor includes a sensor base and a sensor arranged in the shell base, an elastic body is arranged on the sensor base, which is characterized in that the elastic body for cross beam, four cantilever of the cross beam including the center base and connected to the heart in the substrate. There are four axial sliding positioning member is disposed on the sensor base on each of the cantilever beam is sheathed in the axial direction of the positioning member and can slide axially along the axial positioning parts sliding in each of the cantilever is provided with a first stress concentration position of stress concentration and the vertical plane stress concentration second position of stress concentration in the horizontal plane, in the first position of stress concentration and the stress concentration position second are respectively arranged for measuring the position of stress concentration Strain gauge of stress magnitude. The sensor has simple and compact structure, strong modularization, realizes force decoupling, accurate measurement, and has the function of overload protection.
【技术实现步骤摘要】
一种六维力传感器
本专利技术属于传感器领域,具体涉及一种六维力传感器,尤其适用于工业自动打磨领域。
技术介绍
目前打磨工作多以人工为主,人工打磨存在加工成本高、危害工人身体健康、安全隐患大等问题。更为关键的问题是因为工件形状复杂,比如玻璃模具,铸件,玉石工艺品等,人工打磨浪费工时,加工效率低,造成打磨产量低。采用机器人打磨具有灵活性高、安全性高、稳定性强等优点,能实现对大批量复杂几何外形工件的打磨工作。打破传统的轮毂打磨加工模式,将机器人技术、控制技术、传感器技术等多种技术相融合,采用全新的技术理念研究既满足生产需要又符合经济效益的自动打磨技术,是我国制造业快速发展的需求,更是增强国内轮毂打磨市场竞争力的需求。目前机器人打磨加工系统多为位置控制或速度控制,无法实现对恒定力的控制。实现对打磨加工工作中力的实时采集及处理,是机器人打磨加工系统中的关键技术之一。六维力传感器能检测力在空间作用的全部信息,即在空间坐标系所形成的三个分力和三个力矩Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz,因此广泛的应用在机器人接触操作中,是机器人打磨任务中不可或缺的重要传感单元。利用传感测量原理,六维力传感器主要由电容式、压阻式、应变式、压电式等,早期传感器结构为压阻式传感器,各分力耦合程度高且很难解耦、灵敏度较低,电容式、压电式传感器存在量程小的缺点。中国专利CN201310479891.9采用双层十字梁的方式实现解耦,公开了一种正交解耦六维力传感器,存在z向尺寸大,z向承受载荷小及加工成本高的缺点,中国专利CN201620008204.4公开了一种结构紧凑的六维力传感器,仅适用于小量程 ...
【技术保护点】
一种六维力传感器,包括传感器基座(3)以及设置在传感器基座(3)上的壳体,在所述传感器基座(3)上设置有弹性体,其特征在于,所述弹性体为十字梁,该十字梁包括中心基体以及连接在中心基体上的四根悬臂梁,在所述传感器基座(3)上设置有四个轴向滑动定位部件,每根所述悬臂梁的末端套在在所述轴向定位部件内并可沿所述轴向定位部件的轴向方向滑动,在每个所述悬臂梁上设置有在水平面内产生应力集中的第一应力集中位置和垂直面内产生应力集中的第二应力集中位置,在所述第一应力集中位置和第二应力集中位置分别设置有用于测量应力集中位置应力大小的应变片。
【技术特征摘要】
1.一种六维力传感器,包括传感器基座(3)以及设置在传感器基座(3)上的壳体,在所述传感器基座(3)上设置有弹性体,其特征在于,所述弹性体为十字梁,该十字梁包括中心基体以及连接在中心基体上的四根悬臂梁,在所述传感器基座(3)上设置有四个轴向滑动定位部件,每根所述悬臂梁的末端套在在所述轴向定位部件内并可沿所述轴向定位部件的轴向方向滑动,在每个所述悬臂梁上设置有在水平面内产生应力集中的第一应力集中位置和垂直面内产生应力集中的第二应力集中位置,在所述第一应力集中位置和第二应力集中位置分别设置有用于测量应力集中位置应力大小的应变片。2.根据权利要求1所述的六维力传感器,其特征在于:在所述传感器基座(3)还设置有一过载保护安装盘(5),该过载保护安装盘(5)包括一底板以及设置在底板上的四个挡板;所述过载保护安装盘(5)的底板与弹性体(8)的基座固定连接,所述弹性体(8)的四根悬臂梁分别位于相邻两个挡板之间。3.根据权利要求1或2所述的六维力传感器,其特征在于:在所述弹性体(8)的四根悬臂梁...
【专利技术属性】
技术研发人员:王兴松,任晨曦,武琦琦,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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