一种面向人机协作机器人的多维力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种面向人机协作机器人的多维力传感器，属于传感器技术领域。它包括外圈结构、内圈结构和用于连接外圈结构和内圈结构的形变梁；外圈结构的顶端设有开口，开口内设有封盖，封盖与外圈结构固定连接，且朝向内圈结构的一侧开设有限位孔，限位孔内设有操作杆，操作杆的一端与内圈结构连接，封盖的顶端固定有用于封闭限位孔的橡胶筒，操作杆的另一端与橡胶筒的筒底固定。本实用新型专利技术通过设置的限位孔，使得形变梁在承受载荷时产生合理的形变，在载荷过大的情况下，操作杆与限位孔相抵，使得载荷由封盖承受，而不会传导至形变梁，起到了保护作用，同时整体密封性好，有效防止外部异物和水的进入，提高其使用寿命。提高其使用寿命。提高其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种面向人机协作机器人的多维力传感器


[0001]本技术涉及一种面向人机协作机器人的多维力传感器，属于传感器


技术介绍

[0002]多维力传感器能同时将各个轴上的力和力矩转化为电信号输出，可用于检测不断变化的力与力矩的大小和方向，广泛应用于机器人、自动化设备、医疗器械等领域中，如自动打磨机器人、远程手术机械手臂等，实现设备的自动化运行。
[0003]目前多维力传感器多是将自身承受的载荷转化为弹性体的形变，通过测量三个弹性体的形变计算出当前载荷的大小和方向。现有技术中的传感器在承受了过大的载荷后很容易导致弹性体的弹性性能产生不可恢复的改变，造成测量精度下降，同时外部异物容易通过操作杆的活动间隙进入至其内部，进一步降低了其测量精度。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于：提供一种面向人机协作机器人的多维力传感器，它解决了现有技术中的传感器在承受了过大的载荷后很容易导致弹性体的弹性性能产生不可恢复的改变，造成测量精度下降，同时外部异物容易通过操作杆的活动间隙进入至其内部，进一步降低了其测量精度的问题。
[0005]本技术所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
[0006]一种面向人机协作机器人的多维力传感器，包括外圈结构、内圈结构和用于连接外圈结构和内圈结构的形变梁；
[0007]所述外圈结构的顶端设有开口，所述开口内设有封盖，所述封盖与所述外圈结构固定连接，且朝向所述内圈结构的一侧开设有限位孔，所述限位孔内设有操作杆，所述操作杆的一端与所述内圈结构连接，用于牵引所述内圈结构活动；
[0008]所述封盖的顶端固定有用于封闭所述限位孔的橡胶筒，所述操作杆的另一端与所述橡胶筒的筒底固定。
[0009]作为优选实例，所述封盖朝向所述内圈结构的一侧固定有至少两个锥形环，所述外圈结构的顶端开设有与锥形环相匹配的环形槽，所述环形槽的两侧壁均固定有与所述锥形环相抵接的密封圈。
[0010]作为优选实例，所述操作杆的一端固定有插接柱，所述内圈结构上开设有用于所述插接柱插接的插孔。
[0011]作为优选实例，所述封盖上固定有螺纹管，所述螺纹管与所述外圈结构螺纹连接，且位于所述外圈结构的外部。
[0012]作为优选实例，所述橡胶筒的外侧筒底固定有受力轴，所述受力轴与所述操作杆位于同一轴线。
[0013]作为优选实例，所述内圈结构和形变梁与所述外圈结构和封盖之间形成有间隙。
[0014]作为优选实例，所述外圈结构的外侧固定若干个有用于螺栓插入的安装板。
[0015]本技术的有益效果是：本技术通过设置的限位孔，使得形变梁在承受载荷时产生合理的形变，在载荷过大的情况下，操作杆与限位孔相抵，使得载荷由封盖承受，而不会传导至形变梁，起到了保护作用，同时整体密封性好，有效防止外部异物和水的进入，提高其使用寿命。
附图说明
[0016]图1为本技术的结构示意图；
[0017]图2为图1中外圈结构与形变梁和内圈结构的三维示意图。
[0018]图中：1、外圈结构；2、内圈结构；3、形变梁；4、封盖；5、限位孔；6、操作杆；7、橡胶筒；8、锥形环；9、插接柱；10、螺纹管；11、受力轴；12、间隙；13、安装板；14、密封圈。
具体实施方式
[0019]为了对本技术的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。
[0020]如图1
‑
2所示，一种面向人机协作机器人的多维力传感器，包括外圈结构1、内圈结构2和用于连接外圈结构1和内圈结构2的形变梁3。
[0021]具体的，所述外圈结构1的顶端设有开口，所述开口内设有封盖4，所述封盖4与所述外圈结构1固定连接，且朝向所述内圈结构2的一侧开设有限位孔5，所述限位孔5内设有操作杆6，所述操作杆6的一端与所述内圈结构2连接，用于牵引所述内圈结构2活动，通过封盖4，能够对外圈结构1的开口进行封闭，降低异物的进入，再通过设置的限位孔5，操作杆6在联动内圈结构2进行活动时，其自身会进行角度的偏转，在偏转一定角度后会与限位孔5的侧壁相抵，进而使得形变梁3在承受载荷时产生合理的形变，在载荷过大的情况下，操作杆6与限位孔5相抵，使得载荷由封盖4承受，而不会传导至形变梁3，起到了保护作用，同时整体密封性好，有效防止外部异物和水的进入，提高其使用寿命。
[0022]在一个具体实施方式中，所述封盖4上固定有螺纹管10，所述螺纹管10与所述外圈结构1螺纹连接，且位于所述外圈结构1的外部，通过螺纹的方式能够实现封盖4快速与外圈结构1固定，且能够保证固定的稳定性。
[0023]其中，所述外圈结构1的外侧固定若干个有用于螺栓插入的安装板13，便于其与外部部件连接。
[0024]在一个优选实施方式中，所述内圈结构2和形变梁3与所述外圈结构1和封盖4之间形成有间隙12，保证其形变的活动范围。
[0025]在一个优选实施方式中，所述操作杆6的一端固定有插接柱9，所述内圈结构2上开设有用于所述插接柱9插接的插孔，能够使操作杆6更好地联动内圈结构2活动。
[0026]在本实施例中，所述封盖4的顶端固定有用于封闭所述限位孔5的橡胶筒7，所述操作杆6的另一端与所述橡胶筒7的筒底固定，通过橡胶筒7能够对限位孔5进行闭合，降低异物的进入，同时操作杆6与橡胶筒7连接，能够使得橡胶筒7能够联动操作杆6活动。
[0027]在一个优选实施方式中，所述橡胶筒7的外侧筒底固定有受力轴11，所述受力轴11与所述操作杆6位于同一轴线，使受力轴11与外部连接部件固定，能够更好地驱动操作杆6。
[0028]在一个具体实施方式中，所述封盖4朝向所述内圈结构2的一侧固定有至少两个锥形环8，所述外圈结构1的顶端开设有与锥形环8相匹配的环形槽，所述环形槽的两侧壁均固定有与所述锥形环8相抵接的密封圈14，在封盖4对开口进行封闭后，锥形环8与环形槽的密封圈14相抵，且呈V字形，能够有效提高其密封的效果。
[0029]工作原理：在使用时，通过封盖4，能够对外圈结构1的开口进行封闭，降低异物的进入，操作杆6在联动内圈结构2进行活动时，其自身会进行角度的偏转，再通过设置的限位孔5，在偏转一定角度后会与限位孔5的侧壁相抵，进而使得形变梁3在承受载荷时产生合理的形变，在载荷过大的情况下，操作杆6与限位孔5相抵，使得载荷由封盖4承受，而不会传导至形变梁3，起到了保护作用，同时整体密封性好，有效防止外部异物和水的进入，提高其使用寿命。
[0030]以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向人机协作机器人的多维力传感器，其特征在于：包括外圈结构(1)、内圈结构(2)和用于连接外圈结构(1)和内圈结构(2)的形变梁(3)；所述外圈结构(1)的顶端设有开口，所述开口内设有封盖(4)，所述封盖(4)与所述外圈结构(1)固定连接，且朝向所述内圈结构(2)的一侧开设有限位孔(5)，所述限位孔(5)内设有操作杆(6)，所述操作杆(6)的一端与所述内圈结构(2)连接，用于牵引所述内圈结构(2)活动；所述封盖(4)的顶端固定有用于封闭所述限位孔(5)的橡胶筒(7)，所述操作杆(6)的另一端与所述橡胶筒(7)的筒底固定。2.根据权利要求1所述的面向人机协作机器人的多维力传感器，其特征在于：所述封盖(4)朝向所述内圈结构(2)的一侧固定有至少两个锥形环(8)，所述外圈结构(1)的顶端开设有与锥形环(8)相匹配的环形槽，所述环形槽的两侧壁均固定有与所述锥形环(8)相抵接的密封圈(14)。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘环，汪涛，陈永见，
申请(专利权)人：合肥前卫科技有限公司，
类型：新型
国别省市：