一种球面接触型轮辐式传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种球面接触型轮辐式传感器，包括球面型上盖、轮辐式弹性体和下盖，所述球面型上盖底部与轮辐式弹性体相接，所述轮辐式弹性体包括轮毂、辐条和轮箍，所述轮毂通过辐条与轮箍固定连接，所述球面型上盖中心处设有半球形的球窝，所述轮毂底部与下盖相接，所述轮箍外表面上设有线缆接头。本实用新型专利技术的有益效果：采用球面型上盖作为载荷受力部件，球面型结构非常便于与多种球形结构进行接触，装配简单，无需螺钉等紧固，球面与球面的接触就非常紧密，因此适用于流水线上的工作，在一个产品检测完毕后即可直接更换到下一个产品，无需使用螺钉每次进行拆装。

A spherical contact type spoke sensor

【技术实现步骤摘要】
一种球面接触型轮辐式传感器
本技术属于传感器领域，具体涉及一种球面接触型轮辐式传感器。
技术介绍
轮辐式传感器一般是用于测力和称重用的单分量传感器。轮辐式结构的传感器采用剪切梁的原理，其线性度良好，抗偏载能力强，精度较高。而且整个传感器的主体部件可以做成圆饼状，占用空间小。在多种工业系统中具有比较重要的地位，适用于机械加工、汽车、航天等多个领域，现有市场上常规的轮辐式传感器比较普遍，在已经形成体系和规模的行业中使用是无误的，但是在结构上大多直接采用薄盖板进行焊接完成封闭状态，在保证结构有变形量的同时也做好了结构的封闭性。但是实际高精度工业场合的环境大多是对传感器友好型的，传感器的只要不是完全将弹性体暴露在工业环境中即可进行正常使用。专利号为CN201520207041的专利公开了一种轮辐梁式传感器，其仅提供了主体结构，其轮辐梁采用均匀应变的形式，且辐条与底面不完全分离，从而增强固支。该结构能够实现轮辐式传感器的功能，这样的结构设计对于加工而言比较方便，但是对于辐条的变形量就非常小，因此仅适用于大量程类的轮辐式传感器，而且有可能产生较为严重的滞后效应，且现有技术中的轮辐式传感器直接使用轮毂作为受力部件会使得可用于转接的区域范围较少。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中所提到的问题，本技术提供一种球面接触型轮辐式传感器，包括球面型上盖、轮辐式弹性体和下盖，所述球面型上盖底部与轮辐式弹性体相接，所述轮辐式弹性体包括轮毂、辐条和轮箍，所述轮毂通过辐条与轮箍固定连接，所述球面型上盖中心处设有半球形的球窝，所述轮毂底部与下盖相接，所述轮箍外表面上设有线缆接头。较佳的，所述轮辐式弹性体与下盖之间设有间隙处。较佳的，所述间隙处中填充有柔性填充物。较佳的，还包括上盖用柱销和上盖用螺钉，所述球面型上盖上环绕的设有沉头螺钉通孔和上销孔，所述轮辐式弹性体上设有对应的下螺纹孔和下销孔。较佳的，还包括下盖用柱销和下盖用螺钉，所述下盖上中心点周围设有凹槽孔，所述下盖用柱销和下盖用螺钉穿过凹槽孔与所述轮辐式弹性体连接。较佳的，所述下盖外边缘处环绕的设有外接孔。本技术的有益效果主要体现在：1.本技术球面型结构接触紧密，流水线上测量简便。本例中轮辐式传感器采用球面型上盖作为载荷受力部件。球面型结构非常便于与多种球形结构进行接触，装配简单，无需螺钉等紧固，球面与球面的接触就非常紧密，因此适用于流水线上的工作，在一个产品检测完毕后即可直接更换到下一个产品，无需使用螺钉每次进行拆装。2.本技术通过上盖受力，载荷通过螺钉合理的传递到弹性体上，而非直接将受到的载荷作用在弹性体上，采用球面型上盖受力，四周用螺钉与轮辐式弹性体的外圈相紧固，其主要目的是将直接作用在球面槽中的力合理分布到轮辐式弹性体上，轮辐式弹性体在载荷传递的过程中将偏载降低，提高传感器测量精准度。3.轮辐式弹性体与下盖之间保留了的间隙，用于弹性体的变形。该间隙区域可以填充海绵等柔性填充物，可以保证产品内腔不会进入大颗粒灰尘，也能防止水溅。相比于其他完全对内腔进行填充的传感器而言，本例设计上对内腔的影响尽量做到最小，并保证内腔的空间，减少各种物质对应变片的干扰。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1为本技术产品结构图；图2为本技术结构分解图；图3为本技术得二维视图。图中：1、球面型上盖；2、轮辐式弹性体；3、下盖；4、球窝；5、轮毂；6、辐条；7、线缆接头；8、空隙处；9、上盖用柱销；10、上盖用螺钉；11、沉头螺钉通孔；12、上销孔；13、下螺纹孔；14、下销孔；15、下盖用柱销；16、下盖用螺钉；17、凹槽孔；18、外接孔；19、轮箍。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例1一种球面接触型轮辐式传感器，包括球面型上盖1、轮辐式弹性体2和下盖3，球面型上盖1上设有沉头螺钉通孔11和上销孔12，轮辐式弹性体2上设有对应的下螺纹孔13和下销孔14，球面型上盖1和轮辐式弹性体2通过螺钉进行连接并通过上盖用柱销9进行定位，球面型上盖1中的半球形球窝4可以与设备上的球面进行接触，因为同等直径的球面与球面接触，无需人工的调整就可以实现完全贴合，设备输出的载荷直接通过球面进行传递，所述轮辐式弹性体2包括轮毂5、辐条6和轮箍19，所述轮毂5通过辐条6与轮箍19固定连接，轮辐式弹性体2有四个辐条6，在辐条6侧面粘贴应变片，应变片的引出线通过轮箍19外表面上的线缆接头7引出并接通到采集设备上，通过采集设备即可获得实时的传感器信号。本传感器输出信号为模拟信号，即应变片的电压变化，可以在上位机软件中进行数据处理，将其转换为实际工程需要的载荷或者其他参数，以便后续工作的需求，轮毂5的底部与下盖3相接，下盖3上中心点周围设有凹槽孔17，下盖用柱销15和下盖用螺钉16穿过凹槽孔17与所述轮辐式弹性体2连接，分别用于紧固和定位下盖3和轮毂5，轮辐式弹性体2与下盖3之间保留了1-2mm的间隙，用于弹性体的变形。该间隙区域可以填充海绵等柔性填充物，可以保证产品内腔不会进入大颗粒灰尘，也能防止水溅，下盖3上还设有外接孔18，用于与固定设备进行连接，本实施例中的球面型上盖1受力后，载荷通过螺钉合理均匀的传递到弹性体上，而非直接将受到的载荷作用在弹性体上。采用球面型上盖1受力，四周用螺钉与轮辐式弹性体2的外圈相紧固，其主要目的是将直接作用在球面槽中的力合理分布到轮辐式弹性体2上。虽然轮辐式弹性体2的结构具有较强的抗偏载能力，但是在载荷传递的过程中将偏载尽可能降低，也有助于提高传感器测量精准度，本例中的轮辐式传感器采用轮辐式弹性体2“外圈变形、内圈固定”的思路进行设计，与市场上多数“外圈固定、内圈变形”的思路有所不同。采用该种结构在实现轮辐式传感器进行测量的功能上，还可以允许更换上盖和下盖的接口，对传感器的适用性上进行了提升，本实施例中的球面型结构接触紧密，流水线上测量简便，用球面型上盖作为载荷受力部件。球面型结构非常便于与多种球形结构进行接触，装配简单，无需螺钉等紧固，球面与球面的接触就非常紧密，因此适用于流水线上的工作，在一个产品检测完毕后即可直接更换到下一个产品，无需使用螺钉每次进行拆装，球面型结构强度高，固有频率不低于6KHz，能够满足大部分动态性能测试要求的频响阈值，表现出优异的稳定性和快速响应能力。而且可以根据客户需求更改不同的接口形式，对客户而言一款传感器可以在多场合进行应用。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球面接触型轮辐式传感器，其特征在于：包括球面型上盖（1）、轮辐式弹性体（2）和下盖（3），所述球面型上盖（1）底部与轮辐式弹性体（2）相接，所述轮辐式弹性体（2）包括轮毂（5）、辐条（6）和轮箍（19），所述轮毂（5）通过辐条（6）与轮箍（19）固定连接，所述球面型上盖（1）中心处设有半球形的球窝（4），所述轮毂（5）底部与下盖（3）相接，所述轮箍（19）外表面上设有线缆接头（7）。/n

【技术特征摘要】
1.一种球面接触型轮辐式传感器，其特征在于：包括球面型上盖（1）、轮辐式弹性体（2）和下盖（3），所述球面型上盖（1）底部与轮辐式弹性体（2）相接，所述轮辐式弹性体（2）包括轮毂（5）、辐条（6）和轮箍（19），所述轮毂（5）通过辐条（6）与轮箍（19）固定连接，所述球面型上盖（1）中心处设有半球形的球窝（4），所述轮毂（5）底部与下盖（3）相接，所述轮箍（19）外表面上设有线缆接头（7）。


2.根据权利要求1所述的一种球面接触型轮辐式传感器，其特征在于：所述轮辐式弹性体（2）与下盖（3）之间设有间隙处（8）。


3.根据权利要求2所述的一种球面接触型轮辐式传感器，其特征在于：所述间隙处（8）中填充有柔性填充物。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙竣利，熊琳，袁明论，张妍，
申请(专利权)人：常州坤维传感科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32