一種夾緊力傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及力學(xué)測量應(yīng)變式力學(xué)傳感器，具體地講是一種夾緊力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]夾具在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，以機(jī)器人手臂為例，產(chǎn)生的夾緊力必須控制在一定范圍之內(nèi)，夾緊力過小，則產(chǎn)生的摩擦力過小，夾住的物品容易脫落；夾緊力過大，又會導(dǎo)致?lián)p毀夾住的物品。因此，就需要對夾具的夾緊力進(jìn)行測量，以對夾具的夾緊力進(jìn)行有效控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種可以有效測量夾具的夾緊力的傳感器。
[0004]實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案是:一種夾緊力傳感器，包括傳感器彈性體和測量電路，其特征在于:所述測量電路附著在傳感器彈性體上。
[0005]所述傳感器彈性體包括后座、應(yīng)變梁、支撐梁、測量接口和走線孔；所述后座向前伸出兩個非對稱懸臂梁，其中較寬的梁為應(yīng)變梁，較窄的梁為支撐梁，兩者呈鉗形結(jié)構(gòu)布置；兩個梁的末端都有突出部分，為測量接口 ；走線孔為通孔，從應(yīng)變梁通向后座后表面。
[0006]所述應(yīng)變梁為懸臂梁，加工有兩個并排的圓孔，圓孔之間連通；梁的末端呈L型，連接測量接口。
[0007]所述支撐梁為懸臂梁，梁的末端呈L型，連接測量接口。
[0008]所述測量接口共兩個，分別處于應(yīng)變梁和支撐梁末端，測量接口呈V型，非通孔。
[0009]所述傳感器彈性體由整塊金屬加工。
[0010]所述測量電路包括應(yīng)變計和導(dǎo)線，應(yīng)變計和導(dǎo)線組成惠斯通電橋，應(yīng)變計粘貼在應(yīng)變梁上，導(dǎo)線通過走線孔引出傳感器。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]1、應(yīng)變梁和支撐梁采用非對稱布置，實現(xiàn)剛度一致，同時節(jié)約材料。
[0013]2、應(yīng)變梁和支撐梁末端測量接口呈L型布置，將測量接口至于整個傳感器前段中間位置，有利于測量和整體美觀。
[0014]3、測量接口設(shè)計成V型，有利于夾具等施力時的精確定位。
[0015]4、傳感器后座后表面留出走線孔位置后可以安裝手柄和其他機(jī)構(gòu)，是傳感器可以手動操作，或者通過程序進(jìn)行自動控制。
[0016]5、線性、重復(fù)性好，蠕變、滯后小，測量精度高。
[0017]6、結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和工藝處理。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型夾緊力傳感器彈性體示意圖；
[0019]圖2為圖1的A-A視圖。
[0020]圖中標(biāo)號:1 一后座，2—走線孔，3—應(yīng)變梁，4一支撐梁，5—應(yīng)變計，6—測量接口，7—圓孔。
【具體實施方式】
[0021]如圖1、圖2所示，一種夾緊力傳感器，包括傳感器彈性體和測量電路，所述測量電路附著在傳感器彈性體上。所述傳感器彈性體包括后座1、應(yīng)變梁3、支撐梁4、測量接口 6和走線孔2 ;所述后座1向前伸出兩個非對稱懸臂梁，其中較寬的梁為應(yīng)變梁3，較窄的梁為支撐梁4，兩者呈鉗形結(jié)構(gòu)布置；兩個梁的末端都有突出部分，為測量接口 6 ;走線孔2為通孔，從應(yīng)變梁3通向后座1后表面。所述應(yīng)變梁3為懸臂梁，加工有兩個并排的圓孔7，圓孔7之間連通；梁的末端呈L型，連接測量接口 6。所述支撐梁4為懸臂梁，梁的末端呈L型，連接測量接口 6。所述測量接6 口共兩個，分別處于應(yīng)變梁3和支撐梁4末端，測量接口 6呈V型，非通孔。所述傳感器彈性體由整塊金屬加工而成。
[0022]所述測量電路包括應(yīng)變計5和導(dǎo)線，應(yīng)變計5和導(dǎo)線組成惠斯通電橋，應(yīng)變計5粘貼在應(yīng)變梁3上，導(dǎo)線通過走線孔2引出傳感器。
[0023]傳感器彈性體是夾緊力傳感器的核心部件，應(yīng)變梁3和支撐梁4呈鉗形布置，起到測量和支撐的作用，兩個梁寬度不同，通過計算調(diào)節(jié)各梁的剛度，使夾緊力傳感器在受力的情況下，應(yīng)變梁3和支撐梁4的變形是一致的，保證能較好的模擬夾具的工作情況；應(yīng)變梁3和支撐梁4末端設(shè)計有測量接口，呈L型布置，使測量接口在應(yīng)變梁3和支撐梁4不對稱的情況下實現(xiàn)測量接口的對稱布置；測量接口 6處呈V型，可以實現(xiàn)夾緊力施力點的精確定位，夾緊力傳感器受力點為V型槽底部的平面。
[0024]傳感器彈性體的材料要求具有良好的彈性、較高的強(qiáng)度、較高的沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度、有較小的線膨脹系數(shù)、有良好的彈性模量隨溫度變化的穩(wěn)定性以及有良好的機(jī)械加工性能與熱處理工藝性能，保證傳感器的測量精度和穩(wěn)定性。
[0025]應(yīng)變計5是感應(yīng)元件，粘貼在彈性體上，隨著彈性體變形，應(yīng)變計5長度發(fā)生變化，應(yīng)變計5中電阻絲也發(fā)生變化，即將測力試驗時又外界力產(chǎn)生的彈性體變形轉(zhuǎn)換為電阻大小變化，從而使作用在電阻上的電壓信號發(fā)生改變實現(xiàn)力的測量。同導(dǎo)線一起組成惠斯通電橋形式的測量電路。當(dāng)外界為測量電路提供為測量提供穩(wěn)定的電壓時，可以將彈性體變形產(chǎn)生的信號提取出來，實現(xiàn)力的測量。
[0026]本實用新型的測量過程是，夾具的兩個施力柱通過測量接口 6的V型槽定位，壓在兩個測量接口端面上，完成測量。通過圖1所示的夾緊力傳感器彈性體實現(xiàn)了本實用新型夾緊力傳感器對夾緊力的測量。
【主權(quán)項】
1.一種夾緊力傳感器，包括傳感器彈性體和測量電路，其特征在于:所述測量電路附著在傳感器彈性體上；所述傳感器彈性體包括后座、應(yīng)變梁、支撐梁、測量接口和走線孔；所述后座向前伸出兩個非對稱懸臂梁，其中較寬的梁為應(yīng)變梁，較窄的梁為支撐梁，兩者呈鉗形結(jié)構(gòu)布置；兩個梁的末端都有突出部分，為測量接口 ；走線孔為通孔，從應(yīng)變梁通向后座后表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾緊力傳感器，其特征在于:所述的應(yīng)變梁為懸臂梁，加工有兩個并排的圓孔，圓孔之間連通；梁的末端呈L型，連接測量接口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述夾緊力傳感器，其特征在于:所述支撐梁為懸臂梁，梁的末端呈L型，連接測量接口。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述夾緊力傳感器，其特征在于:所述測量接口共兩個，分別處于應(yīng)變梁和支撐梁末端，測量接口呈V型，非通孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述夾緊力傳感器，其特征在于:所述傳感器彈性體由整塊金屬加工。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述夾緊力傳感器，其特征在于:所述測量電路包括應(yīng)變計和導(dǎo)線，應(yīng)變計和導(dǎo)線組成惠斯通電橋，應(yīng)變計粘貼在應(yīng)變梁上，導(dǎo)線通過走線孔引出傳感器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種夾緊力傳感器，包括傳感器彈性體和測量電路，其特征在于：所述測量電路附著在傳感器彈性體上；所述傳感器彈性體包括后座、應(yīng)變梁、支撐梁、測量接口和走線孔；所述后座向前伸出兩個非對稱懸臂梁，其中較寬的梁為應(yīng)變梁，較窄的梁為支撐梁，兩者呈鉗形結(jié)構(gòu)布置；兩個梁的末端都有突出部分，為測量接口；走線孔為通孔，從應(yīng)變梁通向后座后表面；傳感器為應(yīng)變式傳感器；通過采用應(yīng)變梁和支撐梁的非對稱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)測力時的兩個梁產(chǎn)生的位移一致性；該傳感器還有節(jié)省材料，線性、重復(fù)性好，蠕變、滯后小，測量精度高等特點。并且結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和工藝處理。
【IPC分類】G01L5/22
【公開號】CN204964090
【申請?zhí)枴緾N201520310698
【發(fā)明人】王羅, 于常安, 姚程偉, 史煜, 李琦
【申請人】中國空氣動力研究與發(fā)展中心設(shè)備設(shè)計及測試技術(shù)研究所
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年5月14日