多分力传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多分力传感器，包括：用于测量XY轴方向上的力的第一传感器本体、用于测量Z轴方向上的力和XYZ轴扭矩的第二传感器本体和连接导柱；所述第一传感器本体上形成有两个相互垂直布置的第一梁和第二梁；所述第二传感器本体包括周边固定圆环和四个沿所述周边固定圆环的径向正交设置的横梁，所述连接导柱的下端位于所述周边固定圆环中并通过所述横梁与所述周边固定圆环连接；所述第一梁、第二梁、横梁上均贴有应变计；所述第一传感器本体的上端面为承载平面，所述第一传感器本体的下端与所述连接导柱的上端连接。本实用新型专利技术可以同时进行六轴力的检测，且结构简单、成本低。

Multi component force sensor

【技术实现步骤摘要】
多分力传感器
本技术涉及力传感器领域，特别涉及一种多分力传感器。
技术介绍
在打磨和抛光行业，由于其行业的特殊性，其环境较为恶劣，目前像这个行业越来越多的使用自动抛光打磨机或者是机器人来替代人工作业，但在抛光打磨的过程中，特别是曲面抛光机器手臂大部分是用六轴力传感器来作为在工作过程中对力值进行精确的控制，但传感器是装配在手臂上，其防护非常困难，长期工作对传感器的影响非常大；另外是在抛光过程中很少同时用到六轴的力，一般是用到2-3轴的力比较多，所以从成本控制上来说也是很大的浪费。
技术实现思路
本技术提供了一种多分力传感器，以解决至少一个上述技术问题。为解决上述问题，作为本技术的一个方面，提供了一种多分力传感器，包括：用于测量XY轴方向上的力的第一传感器本体、用于测量Z轴方向上的力和XYZ轴扭矩的第二传感器本体和连接导柱；所述第一传感器本体上形成有两个相互垂直布置的第一梁和第二梁；所述第二传感器本体包括周边固定圆环和四个沿所述周边固定圆环的径向正交设置的横梁，所述连接导柱的下端位于所述周边固定圆环中并通过所述横梁与所述周边固定圆环连接；所述第一梁、第二梁、横梁上均贴有应变计；所述第一传感器本体的上端面为承载平面，所述第一传感器本体的下端与所述连接导柱的上端连接。优选地，所述第一传感器本体与所述连接导柱为一体成型的圆柱体结构。优选地，所述第一梁、第二梁沿所述圆柱体结构的延伸方向由上至下依次设置。优选地，所述圆柱体结构的周向前后两侧形成有第一缺口，两个所述第一缺口之间形成所述第一梁，所述圆柱体结构的周向左右两侧形成有第二缺口，两个所述第二缺口之间形成所述第二梁。优选地，所述多分力传感器还包括安装底板、外罩和密封盖板，所述密封盖板安装在所述外罩的上端开口处，所述安装底板安装在所述外罩的下端开口处，所述安装底板、外罩和密封盖板之间围成安装空间，所述第一传感器本体、第二传感器本体、连接导柱均设置于所述安装空间中，且所述第二传感器本体与所述安装底板固定连接。优选地，所述密封盖板上开设有通孔，所述通孔的边缘处形成有外边凹槽，所述第一传感器本体的周向形成有环状密封槽，所述第一传感器本体的上端插入所述通孔中，所述多分力传感器还包括密封膜片和压紧组件，所述密封膜片通过所述压紧组件安装在所述外边凹槽及所述环状密封槽处。优选地，所述压紧组件包括用于将所述密封膜片与所述外边凹槽压紧密封的外圈压紧环、和用于将所述密封膜片与所述环状密封槽压紧密封的内圈压紧环。优选地，所述密封膜片的外圈设置于所述外边凹槽处并与所述外边凹槽之间采用硅胶涂覆密封，和/或所述密封膜片的外圈设置于所述环状密封槽处并与所述环状密封槽之间采用硅胶涂覆密封。优选地，所述密封膜片采用波纹膜片式结构。优选地，所述安装底板上开设有安装孔，所述承载平面上设置有用于安装被抛光的工件或者治具的安装螺孔和/或定位销孔。由于采用了上述技术方案，本技术可以同时进行六轴力的检测，且结构简单、成本低。附图说明图1示意性地示出了本技术的分解图；图2示意性地示出了本技术的透视图；图3示意性地示出了本技术的俯视图；图4示意性地示出了本技术的主视图；图5示意性地示出了图4的A-A剖视图；图6示意性地示出了传感器组件的立体图；图7示意性地示出了传感器组件的主视图；图8示意性地示出了传感器组件的俯视图。图中附图标记：1、第一传感器本体；2、第二传感器本体；3、连接导柱；4、周边固定圆环；5、横梁；6、第一梁；7、第二梁；8、承载平面；9、安装底板；10、外罩；11、密封盖板；12、通孔；13、外边凹槽；14、环状密封槽；15、密封膜片；16、外圈压紧环；17、内圈压紧环；18、安装孔；19、防水接线头。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本技术的一个方面，提供了一种多分力传感器，特别是一种动态打磨机专用多分力传感器，用于满足在抛光过程中的力值控制。该多分力传感器包括：用于测量XY轴方向上的力的第一传感器本体1、用于测量Z轴方向上的力和XYZ轴扭矩的第二传感器本体2和连接导柱3；所述第一传感器本体1上形成有两个相互垂直布置的第一梁6和第二梁7；所述第二传感器本体2包括周边固定圆环4和四个沿所述周边固定圆环4的径向正交设置的横梁5，所述连接导柱3的下端位于所述周边固定圆环4中并通过所述横梁5与所述周边固定圆环4连接；所述第一梁6、第二梁7、横梁5上均贴有应变计；所述第一传感器本体1的上端面为承载平面8，所述第一传感器本体1的下端与所述连接导柱3的上端连接。优选地，所述第一传感器本体1与所述连接导柱3为一体成型的圆柱体结构。优选地，所述第一梁6、第二梁7沿所述圆柱体结构的延伸方向由上至下依次设置。本技术中的传感器组件包括第一传感器本体1和第二传感器本体2，两者通过连接导柱3连接。第一传感器本体1主要是测量X、Y轴方向上的力，第二传感器本体2既作为受力的主体，同时也用于测量Z轴方向的力XYZ轴方向扭矩的结构。对于XY方向的力值检测来说，传感器的受力是通过安装在承载平面8上的治具或者工件传递的，在第一传感器本体1上感应的是X，Y方向上的力值，该力值是通过在第一传感器本体1上互相垂直布置的第一梁6、第二梁7来感应，应变计贴于第一梁6、第二梁7的正中心，由于该两梁垂直布置，互相之间的耦合影响非常小。对于Z轴方向的力值和Z轴的扭矩来说，第二传感器本体2的周边固定圆环4向内延伸出四个横梁5，并在中间形成一个连接导柱3。连接导柱3与上端的第一传感器本体1连接(整体或分体联接)。这样，当Z轴力和扭矩传递到第二传感器本体2上时，使得四个梁发生弯曲和扭转变形。在弯曲变形时，测量Z轴方向上的力，应变计贴于横梁5的上端面的正中心位置。在扭转变形时，测的是Z轴方向上的扭矩，应变计贴于横梁5侧面两边的正中心位置。在第二传感器本体2上通过在四个横梁5用不同方式的贴片组合，也可以测的X，Y轴的扭矩，这就组成了同时测量X，Y，Z方向的力和三个方向上的扭矩，从而形成6轴力传感器。由于采用了上述技术方案，本技术可以同时进行六轴力的检测，且结构简单、成本低。优选地，所述圆柱体结构的周向前后两侧形成有第一缺口，两个所述第一缺口之间形成所述第一梁6，所述圆柱体结构的周向左右两侧形成有第二缺口，两个所述第二缺口之间形成所述第二梁7。作为抛光、打磨用的传感器，由于其工作环境的恶劣性，在现场不仅存在震动、冲击力的影响，同时还有粉尘、抛光用的液体，且其腐蚀性很强，如果保护不好就会损坏传感器，降低传感器的使用寿命。为此，优选地，所述多分力传感器还包括安装底板9、外罩10和密封盖板11，所述密封盖板11安装在所述外罩10的上端开口处，所述安装底板9安装在所述外罩10的下端开口处，所述安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多分力传感器，其特征在于，包括：用于测量XY轴方向上的力的第一传感器本体(1)、用于测量Z轴方向上的力和XYZ轴扭矩的第二传感器本体(2)和连接导柱(3)；/n所述第一传感器本体(1)上形成有两个相互垂直布置的第一梁(6)和第二梁(7)；/n所述第二传感器本体(2)包括周边固定圆环(4)和四个沿所述周边固定圆环(4)的径向正交设置的横梁(5)，所述连接导柱(3)的下端位于所述周边固定圆环(4)中并通过所述横梁(5)与所述周边固定圆环(4)连接；/n所述第一梁(6)、第二梁(7)、横梁(5)上均贴有应变计；/n所述第一传感器本体(1)的上端面为承载平面(8)，所述第一传感器本体(1)的下端与所述连接导柱(3)的上端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多分力传感器，其特征在于，包括：用于测量XY轴方向上的力的第一传感器本体(1)、用于测量Z轴方向上的力和XYZ轴扭矩的第二传感器本体(2)和连接导柱(3)；
所述第一传感器本体(1)上形成有两个相互垂直布置的第一梁(6)和第二梁(7)；
所述第二传感器本体(2)包括周边固定圆环(4)和四个沿所述周边固定圆环(4)的径向正交设置的横梁(5)，所述连接导柱(3)的下端位于所述周边固定圆环(4)中并通过所述横梁(5)与所述周边固定圆环(4)连接；
所述第一梁(6)、第二梁(7)、横梁(5)上均贴有应变计；
所述第一传感器本体(1)的上端面为承载平面(8)，所述第一传感器本体(1)的下端与所述连接导柱(3)的上端连接。


2.根据权利要求1所述的多分力传感器，其特征在于，所述第一传感器本体(1)与所述连接导柱(3)为一体成型的圆柱体结构。


3.根据权利要求2所述的多分力传感器，其特征在于，所述第一梁(6)、第二梁(7)沿所述圆柱体结构的延伸方向由上至下依次设置。


4.根据权利要求3所述的多分力传感器，其特征在于，所述圆柱体结构的周向前后两侧形成有第一缺口，两个所述第一缺口之间形成所述第一梁(6)，所述圆柱体结构的周向左右两侧形成有第二缺口，两个所述第二缺口之间形成所述第二梁(7)。


5.根据权利要求1所述的多分力传感器，其特征在于，所述多分力传感器还包括安装底板(9)、外罩(10)和密封盖板(11)，所述密封盖板(11)安装在所述外罩(10)的上端开口处，所述安装底板(9)安装在所述外罩(10)的下端开口处，所述安装底板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪星星，王建国，王梦茹，
申请(专利权)人：深圳市力准传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44