[實用新型]一種無耦合的多維力傳感器過載保護裝置

有效

• 申請號: 201920283956.5
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN209356097U
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 王勇;劉浩東;李春風;胡珊珊;陸益民;陳恩偉;劉正士
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01L1/26
• 分類號: G01L1/26;G01L5/16
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 姜玲燕

本實用新型公開了一種無耦合的多維力傳感器過載保護裝置，包括套筒殼體以及第一限位板，所述第一限位板與多維力傳感器的彈性體的加載臺相互固連，兩者上分別設有相互配合的凸柱和凹槽，所述凸柱伸入所述凹槽內，且所述凸柱與所述凹槽之間留有孔軸間隙，所述第一限位板的頂面四周邊緣與多維力傳感器的支撐架的底面之間留有軸向間距。本實用新型過載保護裝置能夠獨立調整多維力傳感器各個方向的過載能力，并能夠實現精確的力/力矩的過載保護。

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，具體地說涉及一種無耦合的多維力傳感器過載保護裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，機器人技術越來越多的被應用于各種場合，如搬運、焊接、裝配等。機器人技術的一個核心問題是智能化，六維力傳感器因能同時感知三維空間中的全力信息，是作為空間機器人智能化特征的一個關鍵部件。多維力傳感器一般包括支撐架以及設置在支撐架上的加載臺，六維力傳感器的核心是彈性體的設計，彈性體的結構直接決定著整個傳感器的性能，是傳感器性能優劣的關鍵。

六維力傳感器的過載保護直接關系到六維力傳感器的使用及安全，一直以來是備受研究的焦點問題，但迄今沒有一個較好的解決方法。如專利CN101419102A，CN101210850A等六維力傳感器并沒有過載保護功能；專利CN103528726A對六維力傳感器的過載保護裝置沒有考慮耦合的問題，難以實現精確的過載保護。為增強多維力傳感器的可靠性，避免在過載和沖擊過程中傳感器彈性體產生塑性變形，對于多維力傳感器過載保護裝置的研究至關重要。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠獨立調整多維力傳感器各個方向的過載能力，并能夠實現精確的力/力矩的過載保護的無耦合的無耦合的多維力傳感器過載保護裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種無耦合的多維力傳感器過載保護裝置，包括套筒殼體以及第一限位板，多維力傳感器的彈性體包括支撐架以及設置在支撐架上的加載臺，所述套筒殼體的內壁上設置有托板，多維力傳感器的彈性體位于所述套筒殼體內，且多維力傳感器的彈性體的支撐架與所述托板相互固連；

所述第一限位板也位于所述套筒殼體內，且所述第一限位板與多維力傳感器的彈性體的加載臺相互固連，所述第一限位板的朝向多維力傳感器的一面四周邊緣設有一個以上的凸柱，多維力傳感器的彈性體的支撐架上相應所述凸柱的位置處開有凹槽，或者所述第一限位板的朝向多維力傳感器的一面四周邊緣開有一個以上的凹槽，多維力傳感器的彈性體的支撐架上相應所述凹槽的位置處設有凸柱，所述凸柱伸入所述凹槽內，且所述凸柱與所述凹槽之間留有孔軸間隙，所述第一限位板的朝向多維力傳感器的一面四周邊緣與多維力傳感器的彈性體的支撐架的對應端面之間留有軸向間距。

進一步地，還包括第二限位板以及限位塊，所述第二限位板固連在所述套筒殼體內，且所述第二限位板置于所述第一限位板的下方或者上方，所述第一限位板的朝向所述第二限位板的一面中心設有內大外小的階梯軸，所述第二限位板的中心開有限位孔，所述階梯軸的直徑較小段穿過所述限位孔，所述限位塊固連在所述階梯軸的直徑較小段的自由端，且所述階梯軸的直徑較小段與所述限位孔之間留有孔軸間隙，所述階梯軸的軸肩與所述第二限位板之間以及所述限位塊與所述第二限位板之間留有相同的軸向間距。

進一步地，所述套筒殼體從上至下由第一套筒和第二套筒構成，所述第一套筒的下端外周設有徑向向外伸出的第一凸緣，所述第二套筒的上端外周設有徑向向外伸出的第二凸緣，所述第二限位板夾持在所述第一凸緣和第二凸緣之間實現固定。

進一步地，所述第一限位板包括第一環狀支撐板、兩根以上呈放射狀分布的第一支撐桿以及與所述第一支撐桿數量相同的凸臺，各所述第一支撐桿的外端分別一一對應與各所述凸臺固連，各所述第一支撐桿的內端一體成型，各所述凸臺分別固定在所述第一環狀支撐板的內周壁上，且所述凸臺的頂面高于所述第一環狀支撐板，所述第一限位板以各所述凸臺與多維力傳感器的彈性體的加載臺相互固連。