力矩传感器的弹性体和力矩传感器制造技术

本申请是关于一种力矩传感器的弹性体和力矩传感器，属于传感器技术领域。所述弹性体包括弹性体本体和应变片；弹性体本体包括一体成型的外法兰、内法兰和多个连接结构，外法兰和内法兰具有环形结构，内法兰位于外法兰内、与外法兰同轴且与外法兰之间存在间隙，连接结构包括至少一个应变梁，应变梁位于外法兰与内法兰之间，且两端分别与外法兰、内法兰相连；应变片位于应变梁与内法兰轴线平行的侧面，且与应变梁相贴。采用本申请，可以提升力矩传感器测量得到的扭力大小的精度。测量得到的扭力大小的精度。测量得到的扭力大小的精度。

【技术实现步骤摘要】
力矩传感器的弹性体和力矩传感器


[0001]本申请涉及传感器
，特别涉及一种力矩传感器的弹性体和力矩传感器。

技术介绍

[0002]现如今，在使用机器人进行自动化作业时，通常需要在机器人的关节处设置力矩传感器，以检测关节处的扭力大小。
[0003]力矩传感器包括弹性体和外部电桥。弹性体包括内外法兰两部分，内外法兰之间通过应变梁连接，应变梁表面贴有应变片，应变片与外部电桥电性连接。当力矩传感器受到扭力作用时，应变梁和应变片发生形变，形变的应变片的电阻发生变化，通过电桥测量应变片的电阻变化，可以得到关节处的扭力大小。
[0004]当前，在弹性体中，大多通过螺栓将应变梁与内外法兰固定在一起。螺栓对应变梁存在安装应力，该安装应力会对应变梁的形变产生较大影响，从而导致力矩传感器测量得到的扭力大小的精度较低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种力矩传感器的弹性体、力矩传感器和机器人，可以解决相关技术中存在的技术问题，所述的技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种力矩传感器的弹性体，所述弹性体包括弹性体本体和应变片；
[0007]弹性体本体包括一体成型的外法兰、内法兰和多个连接结构，所述外法兰和所述内法兰具有环形结构，所述内法兰位于所述外法兰内、与所述外法兰同轴且与所述外法兰之间存在间隙，所述连接结构包括至少一个应变梁，所述应变梁位于所述外法兰与所述内法兰之间，且两端分别与所述外法兰、所述内法兰相连；
[0008]所述应变片位于所述应变梁与所述内法兰轴线平行的侧面，且与所述应变梁相贴。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述多个连接结构周向均匀分布在所述外法兰和所述内法兰之间，每个连接结构中应变梁的数量相同。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述内法兰具有多个轴向的光滑通孔，所述光滑通孔用于所述内法兰与第一器件相连，所述第一器件是需要检测力矩的器件。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述光滑通孔位于所述内法兰上对应所述连接结构的位置。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述内法兰具有多个轴向的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔位于所述内法兰上不与所述连接结构相对应的位置，所述第一螺纹孔用于所述内法兰与第一器件相连，所述第一器件是需要检测力矩的器件。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述内法兰的具有多个第一凹槽，所述第一凹槽位于所述连接结构和所述第一螺纹孔之间。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述内法兰具有多个第二凹槽，所述第二凹槽位于所述内法兰边缘，且位于相邻两个连接结构之间，所述第二凹槽用于放置电桥。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述外法兰与所述内法兰之间的间隙被多个应变梁分割为多个部分；
[0016]所述内法兰的表面具有多个第三凹槽，所述第三凹槽将所述多个部分中对应所述应变片的部分与所述第二凹槽连通，所述第三凹槽用于放置所述应变片与所述电桥之间的导线。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述外法兰具有多个轴向的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔位于所述外法兰上不与所述连接结构相对应的位置，所述第二螺纹孔用于所述外法兰与第二器件相连，所述第二器件是需要检测力矩的器件。
[0018]第二方面，本申请提供了一种力矩传感器，所述力矩传感器包括如第一方面及其可能的实现方式中的力矩传感器的弹性体，该电桥可以是惠斯通电桥，惠斯通电桥与应变片相连，当应变梁发生形变时，贴在应变梁侧面的应变片也发生形变，形变后的应变片，其电阻值发生改变，基于应变片电阻值的变化，惠斯通电桥可以将电阻值变化转化为容易测得的电压值或电流值变化，该电压值或电流值经过相关运算后，即可将弹性体所受扭力的大小作为输出信号进行输出。
[0019]本申请的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：
[0020]本申请实施例提供了一种力矩传感器的弹性体，该弹性体包括外法兰、内法兰、多个应变梁和应变片，应变梁的两端分别与外法兰和内法兰相连，应变片与应变梁的侧面相贴。由于该弹性体中，应变梁与外法兰和内法兰一体成型，不需要螺栓将应变梁与外法兰和内法兰固定在一起，从而该弹性体中应变梁与内外法兰连接位置处，不存在螺栓产生的安装应力，这样，使得力矩传感器测量得到的扭力大小的不受螺栓所产生的安装应力的影响，从而可以提升力矩传感器测量得到的扭力大小的精度。
[0021]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本申请实施例示出的一种力矩传感器的弹性体的结构示意图；
[0024]图2是本申请实施例示出的一种力矩传感器的弹性体的局部示意图；
[0025]图3是本申请实施例示出的一种力矩传感器的弹性体的结构示意图；
[0026]图4是本申请实施例示出的一种力矩传感器的弹性体的结构示意图。
[0027]图例说明
[0028]1、弹性体本体；
[0029]1a、外法兰与内法兰之间的间隙；
[0030]11、外法兰；12、内法兰；13、连接结构；
[0031]131、应变梁；
[0032]11a、第二螺纹孔；
[0033]12a、光滑通孔；12b、第一螺纹孔；12c、第一凹槽；12d、第二凹槽；
[0034]12e、第三凹槽；12f、环形凹槽；12g、第一缺口；
[0035]2、应变片。
具体实施方式
[0036]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0037]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
[0038]本申请实施例提供了一种力矩传感器的弹性体，如图1所示，该力矩传感器的弹性体包括弹性体本体1和应变片2，弹性体本体1是一体成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力矩传感器的弹性体，其特征在于，所述弹性体包括弹性体本体(1)和应变片(2)；弹性体本体(1)包括一体成型的外法兰(11)、内法兰(12)和多个连接结构(13)，所述外法兰(11)和所述内法兰(12)具有环形结构，所述内法兰(12)位于所述外法兰(11)内、与所述外法兰(11)同轴且与所述外法兰(11)之间存在间隙，所述连接结构(13)包括至少一个应变梁(131)，所述应变梁(131)位于所述外法兰(11)与所述内法兰(12)之间，且两端分别与所述外法兰(11)、所述内法兰(12)相连；所述应变片(2)位于所述应变梁(131)与所述内法兰(12)轴线平行的侧面，且与所述应变梁(131)相贴。2.根据权利要求1所述的弹性体，其特征在于，所述多个连接结构(13)周向均匀分布在所述外法兰(11)和所述内法兰(12)之间，每个连接结构(13)中应变梁(13)的数量相同。3.根据权利要求1所述的弹性体，其特征在于，所述内法兰(12)具有多个轴向的光滑通孔(12a)，所述光滑通孔(12a)用于所述内法兰(12)与第一器件相连，所述第一器件是需要检测力矩的器件。4.根据权利要求3所述的弹性体，其特征在于，所述光滑通孔(12a)位于所述内法兰(12)上对应所述连接结构(13)的位置。5.根据权利要求1所述的弹性体，其特征在于，所述内法兰(12)具有多个轴向的第一螺纹孔(12b)，所述第一螺纹孔(12b)位于所述内法兰(12)上不与所述连接结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁观浩，熊贵林，黄新建，马建良，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：