一种测力模块测量分支及三维力传感器制造技术

本申请公开一种测力模块测量分支及三维力传感器，解决传递力和位移的传递梁应力集中且中心偏移的问题。一种测力模块测量分支包含交叉变截面梁和弹性测量体，交叉变截面梁由两个变截面梁单元在截面最薄处汇交呈“X”型一体成型，变截面梁单元为两头粗中间细的弹性体梁结构。弹性测量体的两端面分别固定连接一个所述交叉变截面梁的端部。弹性测量体上与端面垂直的两个对侧贴有相对的应变片。三维力传感器还包含基座和测力传递梁，至少三个所述测力模块测量分支一端非径向地均匀分布在测力传递梁侧壁上，另一端固定连接基座贯通腔内壁，使测力传递梁同轴安装在基座的贯通腔内。本申请主体结构为一体加工而成，无装配间隙，机构紧凑，测量精度高。测量精度高。测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种测力模块测量分支及三维力传感器


[0001]本申请涉及多维力测量领域，尤其涉及测力模块测量分支及三维力传感器。

技术介绍

[0002]多维力传感器因可检测空间多维力信息广泛应用于机器人、产品测试、航空航天等领域。
[0003]现有技术中公开的多维力传感器都为装配结构，装配间隙对测量精度造成的影响无可避免。测量精度高、无装配间隙、结构紧凑的多维力传感器成为目前紧缺的产品。
[0004]现有技术中的多维力传感器多采用等截面的弹性梁传递力和位移，但是而等截面的弹性梁受到外力作用时虽然可以消除应力集中到现象，但是受到非径向外力，等截面梁中心偏移明显。而且常规的机械传动系统通过刚性运动副进行力的传递，由于构件间不可避免的存在间隙、摩擦、和磨损。
[0005]而变截面梁可通过材料的弹性变形来传递力和位移，彻底消除运动副传递过程中的空程和机械摩擦。但最常见的变截面梁是在长方体材料上切除两个对称的切口，使结构在外载荷的作用下产生微小的转动效果。普通切口的变截面梁受到非径向力作用时应力主要集中在最薄弱区域，影响力传递效果。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测力模块测量分支，其特征在于，包含交叉变截面梁和弹性测量体；所述交叉变截面梁由两个变截面梁单元在截面最薄处汇交呈“X”型一体成型；所述变截面梁单元为两头粗中间细的弹性体梁结构；所述弹性测量体的两端面分别固定连接一个所述交叉变截面梁的端部；所述弹性测量体上与端面垂直的两个对侧贴有相对的应变片。2.根据权利要求1所述测力模块测量分支，其特征在于，所述弹性测量体为带有矩形通孔的矩形结构；弹性测量体垂直于矩形通孔的截面为“口”字形；矩形结构与交叉变截梁固定连接的侧壁厚度大于贴有应变片的侧壁。3.一种三维力传感器，包含基座和测力传递梁，其特征在于，还包含权利要求1或2所述测力模块测量分支；所述基座上开有圆柱形贯通腔；所述测力传递梁为圆柱形，圆柱形中心出设置有螺纹通孔；所述测力模块测量分支一端非径向的设置在测力传递梁侧壁上，另一端固定连接基座贯通腔内壁，使测力传递梁同轴安装在基座的贯通腔内。4.根据权利要求3所述三维力传感器，其特征在于，所述基座、测力传递梁和测力模块测量分支为一体成型的弹性件。5.根据权利要求3所述三维力传感器，其特征在于，所述测力传递梁的侧壁上开有第一缺口；所述第一缺口上有第一连接面的垂线切于测力传递梁同心的内圆；所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁大成，宋金宝，王威，曹凯，王哲，刘长文，刘泰营，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：