[發明專利]一種高精度多軸力傳感器保護裝置

在審

• 申請號: 201811114600.5
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109387310A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 王鴻博;王宇帥
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01L1/26
• 分類號: G01L1/26
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明公開了一種高精度多軸力傳感器保護裝置，由傳感器、法蘭盤、握把、磁鐵塊和試驗設備組成；其中，傳感器與法蘭盤通過螺栓、螺母固連，磁鐵塊吸附于握把底部圓盤上，握把與法蘭盤通過磁鐵塊磁力相連接。當外界力超過傳感器規定量程時，磁鐵塊提供磁力不能保持握把與法蘭盤的鏈接，握把與傳感器分離，傳感器不受外力作用，實現對傳感器的過載保護。法蘭盤具有錐度凹槽結構且與握把設有的錐度凸臺結構的設計配合，既可有效實現力與力矩傳遞，又易實現握把與法蘭盤的脫離。保護裝置結構簡單，沒有易損部件，維護成本低；且根據磁力大小的不同可改變過載保護的閾值，靈活性較強，可廣泛應用于各種力傳感器的保護設計中。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體地說，涉及一種利用磁力吸附保護高精度多軸力傳感器的裝置。

背景技術

高精度多軸力傳感器因其具有測量精度高，并且可以感知空間中力的信息，因此廣泛應用于智能機器人，實時控制，航天航空制造等多個領域，在科技發展和工業生產中起到重要的作用。由于多軸力傳感器精度極高，這種力傳感器價格較為昂貴，但是這種多軸力傳感器量程較小，極易遭到過載破壞，造成巨大損失。為了測量外界力的變化情況，傳統的力傳感器一般與接受外界力的裝置固連在一起，因此力傳感器極易在實驗過程中因突發情況，或者操作不當失誤遭到損壞。

發明專利CN201680000436.8公開了“一種六維力傳感器保護裝置”，該保護裝置包括第一法蘭、第二法蘭和保護銷，第一法蘭和第二法蘭的其中一個設有多個安裝孔，第一法蘭和第二法蘭的另一個設有與安裝孔配合的通孔，保護銷與安裝孔過盈配合，且與通孔間隙配合，保護銷位于通孔和安裝孔中，使第一法蘭和第二法蘭圍出容納六維力傳感器的腔室。該保護裝置雖然起到了對六維力傳感器的保護作用，但其結構相對復雜，并且需要及時更換被破壞的保護銷，相應地增加了維護成本。

發明內容

為了避免現有技術存在的不足，本發明提出一種高精度多軸力傳感器保護裝置；該傳感器保護裝置將受力部件與多軸力傳感器分開，并通過磁力鏈接，當外界力超過多軸力傳感器量程時，兩部分自動分離，實現對高精度多軸力傳感器的保護。該保護裝置結構簡單且沒有易損部件，維護成本低；并且根據磁力大小的不同可以改變過載保護的閾值，靈活性高。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括傳感器、法蘭盤、握把、磁鐵塊和試驗設備，其特征在于所述傳感器與試驗設備固連；所述傳感器上部沿周向均布有螺孔；

所述法蘭盤位于傳感器上端部，法蘭盤的中間設有圓錐臺形凹槽，法蘭盤周向邊緣均布有通孔，用于與傳感器上沿周向均布的螺孔配合，所述傳感器與法蘭盤通過螺栓、螺母固連；

所述握把為圓柱和圓盤組成的一體結構，圓柱下端部的圓盤底面為帶有錐度的凸臺，且凸臺形狀尺寸與法蘭盤的凹槽尺寸相配合，握把底部圓盤的直徑為上部圓柱直徑的5～6倍，圓盤底部加工精銑；

所述磁鐵塊為長方形薄片結構，多塊磁鐵塊吸附于握把圓盤上，通過磁力實現握把與法蘭盤的鏈接。

所述法蘭盤中間圓錐臺形凹槽的錐度為5～10°，且對凹槽錐面磨削拋光。

所述磁鐵塊沿握把上圓盤周向均布至少為三塊。

所述握把采用鐵磁材料加工，所述磁鐵塊采用鐵氧體磁鐵材料制成。

有益效果