[發明專利]六維力傳感器過載保護裝置和具有其的設備

在審

• 申請號: 202111450837.2
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114414113A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 劉吳月;梁佳華
• 申請（專利權）人: 藍點觸控（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01L1/26
• 分類號: G01L1/26;G01L5/16
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 孫詩惠

本發明公開了一種六維力傳感器過載保護裝置和具有其的機器人，所述六維力傳感器過載保護裝置包括蓋板、測量板和多個限位件，蓋板具有多個限位孔，內圈測量板連接在蓋板的底面上，測量板包括外圈測量板、內圈測量板和多個形變梁，外圈測量板環繞在內圈測量板的外周，外圈測量板的頂面與蓋板的底面之間具有第一間隙，多個形變梁連接在內圈測量板和外圈測量板之間，每個限位件第一端穿過對應的限位孔并與外圈測量板連接，限位件的外周面與對應的限位孔的內周面之間具有環形的第三間隙，且限位件的第二端與蓋板的頂面之間具有第二間隙。本發明的六維力傳感器過載保護裝置能夠有效地在六個自由度上對傳感器起到過載保護的作用。

技術領域

本發明涉及六維傳感器技術領域，具體地，涉及一種六維力傳感器過載保護裝置和具有其的設備。

背景技術

機器人的末端通常安裝六維力傳感器來實時測量運動過程中受到的力和力矩，但是機器人在使用過程中難免會遇到過載意外，從而對傳感器造成沖擊，相關技術中設置了傳感器過載保護裝置，以避免傳感器在沖擊狀態下受損，但相關技術中的過載保護裝置不能在多個自由度上起到過載保護的作用，形變梁容易發生塑性變形，導致傳感器損壞。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的實施例提出一種六維力傳感器過載保護裝置，該六維力傳感器過載保護裝置能夠在不降低傳感器測量靈敏度的前提下有效地對其六個自由度起到過載保護的效果。

本發明的實施例還提出一種設備。

根據本發明實施例的六維力傳感器過載保護裝置包括：蓋板，所述蓋板具有多個沿其周向間隔布置并沿所述蓋板的厚度方向貫穿所述蓋板的限位孔；測量板，所述測量板包括內圈測量板、外圈測量板和多個形變梁，所述內圈測量板與所述蓋板的底面連接，，所述外圈測量板環繞在所述內圈測量板的外周并與所述內圈測量板間隔開，所述外圈測量板的頂面與所述蓋板的底面之間具有第一間隙，多個所述形變梁沿所述外圈測量板的周向間隔布置并連接在所述內圈測量板和所述外圈測量板之間，且所述形變梁與所述蓋板在所述蓋板的厚度方向上間隔開；多個限位件，多個所述限位件與多個所述限位孔相對應，每個所述限位件第一端穿過對應的所述限位孔并與所述外圈測量板連接，所述限位件的外周面與對應的所述限位孔的內周面之間具有環形的第三間隙，且所述限位件的第二端與所述蓋板的頂面之間具有第二間隙，

所述內圈測量板受Mx方向的力矩和My方向的力矩中的一個時，所述外圈測量板轉過第一間隙或第二間隙的行程時，所述外圈測量板的受壓側與所述蓋板底面止抵，連接在所述外圈測量板的受拉側的所述限位件的第二端與所述蓋板的頂面止抵，所述內圈測量板受Fz方向的力時，所述外圈測量板相對所述蓋板移動第一間隙或第二間隙的行程時，所述外圈測量板的頂面與所述蓋板的底面止抵，或所述蓋板的頂面與所述限位件的第二端止抵，所述內圈測量板受Fx方向的力和Fy方向的力中的一個時，所述外圈測量板相對所述蓋體移動第三間隙的行程時，所述所述限位件的外周面與對應的所述限為孔的內周面止抵，所述內圈測量板受Mz方向的力矩時所述外圈測量板轉過第三間隙的行程后，所述限位件的外周面與對應的所述限為孔的內周面止抵。

根據本發明實施例的六維力傳感器過載保護裝置，通過在蓋板上設置多個沿蓋板的周向間隔布置的限位孔，并設置多個穿過限位孔并與外圈測量板連接的限位件，且限位件的外周面與限位孔的內周面之間具有間隙，限位件的上端與蓋板的頂面之間具有間隙，可以在蓋板受到Mx方向的力矩、My方向的力矩、Fz方向的力中的任意一個時，利用限位件與蓋板的頂面的止擋，防止形變梁過度變形，在蓋板受到Mz方向的力矩、Fx或Fy方向的力時，利用限位件與限位孔內壁的止擋，防止形變梁過度變形，從而即可以實現過載保護裝置在六個自由度上的過載保護功能，又可以在不降低測量靈敏度的前提下避免形變梁損壞。

在一些實施例中，所述蓋板包括蓋體，所述蓋體的中心位置處向下凸出形成連接部，所述蓋體的外周邊緣向下延伸形成外環部。