[實用新型]旋轉(zhuǎn)三分力傳感器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201822147635.0 | 申請日： | 2018-12-20 |
| 公開（公告）號： | CN209230854U | 公開（公告）日： | 2019-08-09 |
| 發(fā)明（設計）人： | 羅少軒;李媛媛;喬愛民;王艷春 | 申請（專利權(quán)）人： | 蚌埠學院 |
| 主分類號： | G01L5/16 | 分類號： | G01L5/16 |
| 代理公司： | 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102 | 代理人： | 王琪 |
| 地址： | 233030 *** | 國省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 應變區(qū) 傳動軸 殼體 金屬箔式應變片 三分力傳感器 信號處理電路 內(nèi)腔 摩擦損耗問題 無線發(fā)射電路 信號傳輸線纜 本實用新型 方向分力 機構(gòu)連接 同軸布置 夾角為 滑環(huán) 軸向 檢測 | ||
本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)三分力傳感器，包括與傳動軸同軸布置的殼體，所述的殼體的一端與傳動軸連接、另一端與執(zhí)行機構(gòu)連接；所述的殼體的內(nèi)腔設置有X方向應變區(qū)、Y方向應變區(qū)、Z方向應變區(qū)，所述的X方向、Y方向?qū)獋鲃虞S的徑向且兩者夾角為90°，所述的Z方向?qū)獋鲃虞S的軸向，所述的X方向應變區(qū)、Y方向應變區(qū)、Z方向應變區(qū)皆貼有金屬箔式應變片，殼體的內(nèi)腔設置有與X方向應變區(qū)、Y方向應變區(qū)、Z方向應變區(qū)的金屬箔式應變片連接的信號處理電路，所述的信號處理電路與無線發(fā)射電路連接。無需信號傳輸線纜，避免滑環(huán)結(jié)構(gòu)的摩擦損耗問題，確保檢測傳動軸在旋轉(zhuǎn)時的X、Y、Z三方向分力。
技術(shù)領域
本實用新型屬于三分力測量領域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)三分力傳感器。
背景技術(shù)
三分力傳感器能同時檢測三維空間的三個力信息(Fx、Fy、Fz)，目前，三分力傳感器在機械臂上的安裝方式主要有固定式和滑環(huán)式兩種，固定式安裝不能用于連續(xù)旋轉(zhuǎn)的設備，因為傳感器的供電和信號傳輸線纜與傳感器的彈性體是直接連接的，線纜在傳感器連續(xù)旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生纏繞甚至繃斷。因此，大部分機械臂上采用固定式安裝的三維力傳感器都要留出一段可以活動的線纜，而且傳感器的旋轉(zhuǎn)角度只能在360度以內(nèi)，不能連續(xù)旋轉(zhuǎn)。滑環(huán)式安裝的三分力傳感器，在固定式安裝的基礎上，增加了一個滑環(huán)，一定程度上解決了連續(xù)旋轉(zhuǎn)時線纜纏繞的問題，但是滑環(huán)的定子與轉(zhuǎn)子之間是接觸式結(jié)構(gòu)，工作時摩擦損耗較大，也不適合在高轉(zhuǎn)速下長時間使用。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)三分力傳感器，無需信號傳輸線纜，避免滑環(huán)結(jié)構(gòu)的摩擦損耗問題，確保檢測傳動軸在旋轉(zhuǎn)時的X、Y、Z三方向分力。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案：一種旋轉(zhuǎn)三分力傳感器，包括與傳動軸同軸布置的殼體，所述的殼體的一端與傳動軸連接、另一端與執(zhí)行機構(gòu)連接；
所述的殼體的內(nèi)腔設置有X方向應變區(qū)、Y方向應變區(qū)、Z方向應變區(qū)，所述的X方向、Y方向?qū)獋鲃虞S的徑向且兩者夾角為90°，所述的Z方向?qū)獋鲃虞S的軸向，所述的X方向應變區(qū)、Y方向應變區(qū)、Z方向應變區(qū)皆貼有金屬箔式應變片，殼體的內(nèi)腔設置有與X方向應變區(qū)、Y方向應變區(qū)、Z方向應變區(qū)的金屬箔式應變片連接的信號處理電路，所述的信號處理電路與無線發(fā)射電路連接。
所述的殼體的內(nèi)腔中部位置設置有凸圈，所述的凸圈與殼體的內(nèi)壁連接，所述的殼體的內(nèi)腔中部位置的中心處設置有圓柱臺，所述的凸圈與圓柱臺之間設置有連接環(huán)板，所述的連接環(huán)板的環(huán)面均勻開設有通孔，所述的圓柱臺的一表面垂直連接有兩豎板一，所述的圓柱臺的另一表面之外的空間形成用于布置信號處理電路、無線發(fā)射電路的安裝腔；所述的兩豎板一的端部連接有橫板，所述的橫板的表面垂直連接有兩豎板二，所述的兩豎板二與兩豎板一垂直布置，所述的兩豎板二的端部與執(zhí)行機構(gòu)連接；所述的凸圈、圓柱臺、連接環(huán)板與通孔構(gòu)成Z方向應變區(qū)，所述的兩豎板一構(gòu)成Y方向應變區(qū)，所述的兩豎板二構(gòu)成X方向應變區(qū)。
所述的殼體的一端設置有連接法蘭，所述的連接法蘭與傳動軸連接，所述的兩豎板二的端部延伸至殼體的另一端的外側(cè)與連接板垂直連接，所述的連接板與執(zhí)行機構(gòu)連接。
所述的信號處理電路包括電橋信號輸出電路、信號放大電路；所述的電橋信號輸出電路包括分別與X方向應變區(qū)、Y方向應變區(qū)、Z方向應變區(qū)的金屬箔式應變片連接的接線端子JP2、JIP3、JP4，所述的接線端子JP2的引腳4、3分別經(jīng)電阻R3、R5輸出X方向IN+信號、X方向IN-信號，所述的電阻R3、R5的輸出端還分別連接有電容C3、C4，所述的電容C3、C4共同與地線連接；
所述的接線端子JP3的引腳4、3分別經(jīng)電阻R7、R9輸出Y方向IN+信號、Y方向IN-信號，所述的電阻R7、R9的輸出端還分別連接有電容C5、C6，所述的電容C5、C6共同與地線連接；
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