[發明專利]一種六維力傳感器

無效

• 申請號: 200910024143.5
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101672705A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 馮華山;王潤孝;高軍;譚小群;劉桉;范陽曦;劉超;劉云飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 慕安榮

1.一種六維力傳感器，包括傳感器的彈性體和電阻應變片，彈性體由圓筒形殼體和十字彈性梁結構構成；其特征在于，組成彈性體的殼體是沿殼體軸向上下對稱結構，a.將殼體鏤空，分別形成了柔性梁(2)、上彈性梁(4)、傳力柱(7)、下彈性梁(8)、上凸臺(5)、下凸臺(9)、上基座(6)、下基座(10)、上支撐(11)和下支撐(12)；十字彈性梁位于圓筒內中心處，由應變梁(1)和加載臺(3)構成；

b.上基座(6)和下基座(10)分別位于圓筒的兩端；在上基座(6)的下方，沿殼體的圓周方向均勻鏤空出四個矩形孔，并且各矩形孔同一側邊的中部有上凸臺(5)；每兩個相鄰的矩形孔之間的殼體形成上支撐(11)；在下基座(10)的上方，沿殼體的圓周方向均勻鏤空出四個矩形孔，并且各矩形孔同一側邊的中部有下凸臺(9)；每兩個相鄰的矩形孔之間的殼體形成下支撐(12)；傳力柱(7)位于上基座(6)和下基座(10)之間；

c.在殼體圓周方向有兩排上下對稱于殼體中心的條形孔；上排條形孔中的每個條形孔的兩端分別與兩個上凸臺(5)相鄰的邊對齊；下排條形孔中的每個條形孔的兩端分別與兩個下凸臺(9)相鄰的邊對齊；上排條形孔與上方有凸臺的矩形孔之間的殼體形成上彈性梁(4)；下排條形孔與下方有凸臺的矩形孔之間的殼體形成下彈性梁(8)；

d.傳力柱(7)位于上凸臺(5)、下凸臺(9)之間，并由兩個相鄰的條形孔之間的殼體形成；在圓筒殼體中部每兩個相鄰的傳力柱(7)之間切去殼體圓弧外表面形成柔性梁(2)；柔性梁(2)的中部與應變梁(1)末端連接；

e.在應變梁(1)的兩側面上分別對稱貼裝應變片R1～R8，其中應變片R1、R2、R3、R4組成一組全橋檢測電路a，用于檢測Fy；應變片R5、R6、R7、R8組成一組全橋檢測電路b，用于檢測Fx；在X軸方向的兩根應變梁兩側面靠近柔性梁(2)沿X軸各對稱貼裝應變片R9～R12，組成一組全橋檢測電路C，用于檢測Mz；

f.在下彈性梁(8)的下表面上靠近四根下支撐(12)的同一側分別貼裝有應變片R13～R16；在下彈性梁(8)的下表面分別貼裝有應變片R21～R24；

g.在上彈性梁(4)的上表面分別貼裝有應變片R17～R20；在上彈性梁(4)的上表面另一側分別貼裝有應變片R25～R28；

h.應變片R13、R15、R17、R19組成一組全橋檢測電路d，用于檢測Mx；應變片R14、R16、R18、R20組成一組全橋檢測電路e，用于檢測My；應變片R21、R23、R25、?R27組成一組全橋檢測電路f，用于檢測Fz。

2.如權利要求1所述一種六維力傳感器，其特征在于，在加載臺(3)端面中心有一軸向貫通加載臺(3)的圓形通孔；加載臺(3)周邊的四個側面分別延伸出應變梁(1)；應變梁(1)上有沿加載臺(3)軸向貫通的孔。

3.如權利要求1所述一種六維力傳感器，其特征在于，上凸臺(5)上表面和上基座(6)下表面之間的間隙與下凸臺(9)下表面和下基座(10)上表面之間的間隙相等。

4.如權利要求1所述一種六維力傳感器，其特征在于，在上支撐(11)上有貫通殼體壁的螺紋通孔。?