一种三自由度测力传感器，包括主应变体，主应变体两端设有应变法兰，主应变体内的中部设有竖直隔板将主应变体内腔分为前侧仓和后侧仓，前侧仓内设有第一应变块，第一应变块中部设有第一通孔，第一应变块的左右两侧设有第一应变片，后侧仓内设有第二应变块，第二应变块中部设有第二通孔，第二应变块的上下两侧分别设有第二应变片，应变法兰中部设有应变孔，应变孔中心设有中心轴，应变法兰通过中心轴与主应变体相连，中心轴周向设有辐条，每个辐条上均设有若干第三应变片，应变法兰的周向侧面上设有导线孔。本传感器采用一体式结构，可以同时检测X轴受力、Y轴受力和扭转受力，检测精度高，并且结构坚固、抗冲击性能好不易损坏。抗冲击性能好不易损坏。抗冲击性能好不易损坏。
【技术实现步骤摘要】
一种三自由度测力传感器
[0001]本专利技术涉及一种三自由度测力传感器。
技术介绍
[0002]在实时力控制、机器人装配、机械手臂、机动车检测线、汽车制造、航空航天、等领域经常会用到测力传感器，一般测力传感器需要设置三组，分别对应X轴受力、Y轴受力和扭转受力，但是现有的测力传感器一般为分体式，安装不便，另外传感器由于是精密仪器，一般抗冲击能力一般，在恶劣工况下容易损坏。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种三自由度测力传感器，其采用一体式结构，可以同时检测X轴受力、Y轴受力和扭转受力，并且抗冲击性能好不易损坏。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种三自由度测力传感器，包括水平布置的主应变体，主应变体长度方向两端均设有应变法兰，主应变体为水平布置的空心正四棱柱形状，设主应变体长度方向一端为前、另一端为后，主应变体内的中部设有竖直布置的隔板将主应变体内腔分为前侧仓和后侧仓，主应变体前侧仓内设有水平布置的第一应变块，第一应变块为方形的扁块体，第一应变块中部设有沿竖直向贯穿第一应变块的第一通孔，第一应变块的左右两侧分别设有一个第一应变片，主应变体后侧仓内设有竖直布置的第二应变块，第二应变块为方形的扁块体与第一应变块结构和尺寸相同，第二应变块中部设有沿左右向贯穿第二应变块的第二通孔，第二通孔与第一通孔直径相同，第二应变块的上下两侧分别设有一个第二应变片，应变法兰中部设有沿其轴向贯穿应变法兰的应变孔，应变孔中心设有中心轴，应变法兰通过中心轴与主应变体相连，中心轴周向设有等角度均布的四个辐条，每个辐条上均设有若干第三应变片，所述的两个应变法兰的周向侧面上设有供连接所有应变片的导线接入的导线孔。
[0005]为简单说明问题起见，以下对本专利技术所述的一种三自由度测力传感器均简称为本传感器。
[0006]本传感器的工作原理：本传感器基于应变式测力传感器的基础上采用电阻应变式原理，在安装有本传感器的部件发生弯曲形变时，本传感器对应位置上的应变片会产生拉伸或压缩形变，该形变会导致应变片本身的电阻发生变化，通过惠斯通电桥的原理，对形变量与电阻变化之间进行标定，从而通过检测应变片阻值的变化反应监测部件的形变情况，本传感器上设有三种应变片，其中第一应变片、第二应变片分别是检测X轴受力和Y轴受力情况，第三应变片是检测扭转受力情况。
[0007]本传感器的优点：本传感器结构简单紧凑，采用一体式结构，可以同时检测X轴受力、Y轴受力和扭转受力，检测精度高，并且结构坚固、抗冲击性能好不易损坏。
[0008]为达到本传感器更好的使用效果，其优选方案如下：作为优选的，所述的主应变体位置上对应前侧仓处的上侧壁和下侧壁分别设有连
通前侧仓内外的第一窗口，主应变体位置上对应前侧仓处的左侧壁和右侧壁分别设有连通前侧仓内外的第二窗口，主应变体位置上对应后侧仓处的上侧壁和下侧壁分别设有连通后侧仓内外的第三窗口，主应变体位置上对应后侧仓处的左侧壁和右侧壁分别设有连通后侧仓内外的第四窗口，第三窗口与第二窗口结构相同，第四窗口与第一窗口结构相同。
[0009]前侧仓和后侧仓分别对应设有四个窗口，窗口的加入可以减小应力，并且可以提高本传感器的检测精度。
附图说明
[0010]图1是本传感器的第一个立体图。
[0011]图2是本传感器的第二个立体图。
[0012]图3是本传感器的第三个立体图。
具体实施方式
[0013]参见图1
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图3，一种三自由度测力传感器，包括水平布置的主应变体1，主应变体1长度方向两端均设有应变法兰2，主应变体1为水平布置的空心正四棱柱形状，设主应变体1长度方向一端为前、另一端为后，主应变体1内的中部设有竖直布置的隔板将主应变体1内腔分为前侧仓和后侧仓，主应变体1前侧仓内设有水平布置的第一应变块3，第一应变块3为方形的扁块体，第一应变块3中部设有沿竖直向贯穿第一应变块3的第一通孔31，第一应变块3的左右两侧分别设有一个第一应变片32，主应变体1后侧仓内设有竖直布置的第二应变块4，第二应变块4为方形的扁块体与第一应变块3结构和尺寸相同，第二应变块4中部设有沿左右向贯穿第二应变块4的第二通孔41，第二通孔41与第一通孔31均为圆形孔且直径相同，第二应变块4的上下两侧分别设有一个第二应变片42，应变法兰2中部设有沿其轴向贯穿应变法兰2的应变孔21，，应变法兰2环绕应变孔的位置上设有螺栓孔26，应变孔21中心设有中心轴22，应变法兰2通过中心轴22与主应变体1相连，中心轴22周向设有等角度均布的四个片状辐条23，每个辐条23的两个侧面上分别设有两个对称布置的第三应变片24，所述的两个应变法兰2的周向侧面上设有供连接所有应变片的导线接入的导线孔25。
[0014]所述的主应变体1位置上对应前侧仓处的上侧壁和下侧壁分别设有连通前侧仓内外的第一窗口11，主应变体1位置上对应前侧仓处的左侧壁和右侧壁分别设有连通前侧仓内外的第二窗口12，主应变体1位置上对应后侧仓处的上侧壁和下侧壁分别设有连通后侧仓内外的第三窗口13，主应变体1位置上对应后侧仓处的左侧壁和右侧壁分别设有连通后侧仓内外的第四窗口14，第三窗口13与第二窗口12结构相同，其形状为测力传感器领域中常用的五孔平衡梁的开孔结构，第四窗口14与第一窗口11结构相同，其形状为矩形。
[0015]本传感器的工作原理：本传感器基于应变式测力传感器的基础上采用电阻应变式原理，在安装有本传感器的部件发生弯曲形变时，本传感器对应位置上的应变片会产生拉伸或压缩形变，该形变会导致应变片本身的电阻发生变化，通过惠斯通电桥的原理，对形变量与电阻变化之间进行标定，从而通过检测应变片阻值的变化反应监测部件的形变情况，本传感器上设有三种应变片，其中第一应变片32、第二应变片42分别是检测X轴受力和Y轴受力情况，第三应变片24是检测扭转受力情况。
[0016]本传感器的优点：本传感器结构简单紧凑，采用一体式结构，可以同时检测X轴受
力、Y轴受力和扭转受力，检测精度高，并且结构坚固、抗冲击性能好不易损坏。
[0017]前侧仓和后侧仓分别对应设有四个窗口，窗口的加入可以减小应力，并且可以提高本传感器的检测精度。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三自由度测力传感器，其特征在于：包括水平布置的主应变体，主应变体长度方向两端均设有应变法兰，主应变体为水平布置的空心正四棱柱形状，设主应变体长度方向一端为前、另一端为后，主应变体内的中部设有竖直布置的隔板将主应变体内腔分为前侧仓和后侧仓，主应变体前侧仓内设有水平布置的第一应变块，第一应变块为方形的扁块体，第一应变块中部设有沿竖直向贯穿第一应变块的第一通孔，第一应变块的左右两侧分别设有一个第一应变片，主应变体后侧仓内设有竖直布置的第二应变块，第二应变块为方形的扁块体与第一应变块结构和尺寸相同，第二应变块中部设有沿左右向贯穿第二应变块的第二通孔，第二通孔与第一通孔直径相同，第二应变块的上下两侧分别设有一个第二应变片，应变法兰中部设有沿其轴向贯...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴雷雷，陈荡，马训，孙伟，张海云，
申请(专利权)人：蚌埠日月仪器研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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