專利名稱：氣壓式力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種傳感器，具體涉及一種采用氣壓檢 測技術(shù)進(jìn)行力的測量工作的氣壓式力傳感器。
技術(shù)背景在氣動機(jī)械手抓取工作時，有時需要測量施加于機(jī)械手 上的力，這時就需要在機(jī)械手指上安裝測量力的傳感器。在 現(xiàn)有測量力的傳感器中，主要是采用電阻應(yīng)變片式或壓電式 來對力進(jìn)行測量，電阻應(yīng)變片式力傳感器制造較為困難、結(jié) 構(gòu)復(fù)雜、體積較大，壓電式力傳感器在使用上容易受噪聲和 環(huán)境溫度的干擾，并且這兩種力傳感器都需要復(fù)雜的信號處 理電路。此外在氣動機(jī)械手抓取柔軟工件時，如果采用位置 開關(guān)控制時，則剛度較大，容易抓傷工件表面，而使用氣囊 式手爪，則力的測量較困難。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就時針對上述情況，提供一種氣壓式 力傳感器，該傳感器具有柔性，同時又可以利用氣動機(jī)械手 現(xiàn)有的氣源進(jìn)行力測量，該力傳感器結(jié)構(gòu)簡單、易于加工制 造、不易受工作環(huán)境的噪聲和溫度干擾。本實用新型的技術(shù)解決方案是該傳感器由密封腔、節(jié) 流器組、壓力檢測孔、檢測板組成，上密封板、下密封板、 密封壁通過密封圈安裝在一起組成一密封腔，下密封板上沿 圓周均勻安裝一組節(jié)流器組，壓力檢測孔安裝在下密封板的 中心，壓力檢測孔通過檢測管和橡膠軟管連接壓力傳感器及 信號處理系統(tǒng)，下密封板上通過調(diào)節(jié)螺釘連接檢測板，檢測 板與下密封板之間形成檢測間隙，在其中一密封壁的側(cè)面上 安裝進(jìn)氣接頭。當(dāng)外負(fù)載作用于檢測板上，使下密封板和檢測板之間的 氣體檢測間隙減小，節(jié)流阻力增大，檢測間隙中壓力檢測孔 處氣體壓力增加，此壓力信號在一定范圍內(nèi)與作用在檢測板 上的力成線形關(guān)系。將標(biāo)定好的壓力檢測孔處的氣體壓力和 力之間的關(guān)系曲線存入計算機(jī)，在傳感器工作時，通過與檢 測管連接的壓力傳感器檢測壓力檢測孔處的壓力，數(shù)據(jù)被送 入計算機(jī)，調(diào)出壓力和力之間的關(guān)系曲線，經(jīng)過信號處理就 可以測量出作用于檢測板上的力。此外通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)檢 測間隙，可以改變傳感器的測量范圍和靈敏度。本實用新型的傳感器通過力的作用，使檢測板產(chǎn)生位移 而造成檢測間隙內(nèi)的壓力發(fā)生變化，建立壓力和力之間的關(guān) 系，具有一定的柔性，結(jié)構(gòu)簡單，加工制造容易，適用于氣 動機(jī)械手或利用氣壓工作時進(jìn)行力檢測的場合。

圖1為氣壓式力傳感器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A俯視圖。圖中1上密封板、2密封壁、3檢測管、4密封圈、5 下密封板、6節(jié)流器組、7壓力檢測孔、8檢測板、9調(diào)節(jié)螺 釘、IO進(jìn)氣接頭、ll密封腔。
具體實施方式
如圖1、 2所示，該傳感器由密封腔11、節(jié)流器組6、 壓力檢測孔7、檢測板8裝置組成，上密封板1、下密封板5、 密封壁2通過密封圈4安裝組成密封腔11，下密封板5上沿 圓周均勻安裝一組節(jié)流器組6，壓力檢測孔7安裝在下密封 板5的中心，壓力檢測孔7通過檢測管3和橡膠軟管連接壓 力傳感器及信號處理系統(tǒng)，下密封板5上通過調(diào)節(jié)螺釘9連 接檢測板8，檢測板8與下密封板5之間形成檢測間隙，在 其中一密封壁2的側(cè)面上安裝進(jìn)氣接頭10。當(dāng)外負(fù)載作用于檢測板8上，使下密封板5和檢測板8 之間的氣體檢測間隙減小，節(jié)流阻力增大，檢測間隙中壓力 檢測孔7處氣體壓力增加，此壓力信號在一定范圍內(nèi)與作用 在檢測板8上的力成線形關(guān)系。將標(biāo)定好的壓力檢測孔7處 的氣體壓力和力之間的關(guān)系曲線存入計算機(jī)，在傳感器工作 時，通過與檢測管3連接的壓力傳感器檢測壓力檢測孔7處
的壓力，數(shù)據(jù)被送入計算機(jī)，調(diào)出壓力和力之間的關(guān)系曲線，經(jīng)過信號處理就可以測量出作用于檢測板8上的力。此外通 過調(diào)節(jié)螺釘9調(diào)節(jié)檢測間隙，可以改變傳感器的測量范圍和 靈敏度。
權(quán)利要求1.氣壓式力傳感器，其特征在于該傳感器由密封腔(11)、節(jié)流器組(6)、壓力檢測孔(7)、檢測板(8)組成，上密封板(1)、下密封板(5)、密封壁(2)通過密封圈(4)安裝在一起組成密封腔(11)，下密封板(5)上安裝一組節(jié)流器組(6)，壓力檢測孔(7)安裝在下密封板(5)上，壓力檢測孔(7)通過檢測管(3)和橡膠軟管連接壓力傳感器及信號處理系統(tǒng)，下密封板(5)上通過調(diào)節(jié)螺釘(9)連接檢測板(8)，檢測板(8)與下密封板(5)之間形成檢測間隙，在其中一密封壁(2)的側(cè)面上安裝進(jìn)氣接頭(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式力傳感器，其特征在 于下密封板(5)上沿圓周均勻安裝一組節(jié)流器組(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式力傳感器，其特征在 于下密封板(5)的中心安裝壓力檢測孔(7)。
專利摘要本實用新型公開了氣壓式力傳感器，上密封板(1)、下密封板(5)、密封壁(2)通過密封圈(4)安裝組成密封腔(11)，下密封板(5)上沿圓周均勻安裝節(jié)流器組(6)，壓力檢測孔(7)安裝在下密封板(5)的中心，壓力檢測孔(7)通過檢測管(3)連接壓力傳感器及信號處理系統(tǒng)，下密封板(5)上通過調(diào)節(jié)螺釘(9)連接檢測板(8)，檢測板(8)與下密封板(5)之間形成檢測間隙，在其中一密封壁(2)的側(cè)面上安裝進(jìn)氣接頭(10)。本實用新型的傳感器通過力的作用，使檢測板檢測間隙內(nèi)的壓力發(fā)生變化，建立壓力和力之間的關(guān)系，具有一定的柔性，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，適用于氣動機(jī)械手或利用氣壓工作時進(jìn)行力檢測的場合。
文檔編號G01L9/00GK201043926SQ20072003912
公開日2008年4月2日 申請日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日
發(fā)明者王紅艷, 胡曉明 申請人:淮陰工學(xué)院