一种夹紧力传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及力学测量应变式力学传感器，具体地讲是一种夹紧力传感器。
【背景技术】
[0002]夹具在工业上有着广泛的应用，以机器人手臂为例，产生的夹紧力必须控制在一定范围之内，夹紧力过小，则产生的摩擦力过小，夹住的物品容易脱落；夹紧力过大，又会导致损毁夹住的物品。因此，就需要对夹具的夹紧力进行测量，以对夹具的夹紧力进行有效控制。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种可以有效测量夹具的夹紧力的传感器。
[0004]实现本实用新型的技术方案是:一种夹紧力传感器，包括传感器弹性体和测量电路，其特征在于:所述测量电路附着在传感器弹性体上。
[0005]所述传感器弹性体包括后座、应变梁、支撑梁、测量接口和走线孔；所述后座向前伸出两个非对称悬臂梁，其中较宽的梁为应变梁，较窄的梁为支撑梁，两者呈钳形结构布置；两个梁的末端都有突出部分，为测量接口 ；走线孔为通孔，从应变梁通向后座后表面。
[0006]所述应变梁为悬臂梁，加工有两个并排的圆孔，圆孔之间连通；梁的末端呈L型，连接测量接口。
[0007]所述支撑梁为悬臂梁，梁的末端呈L型，连接测量接口。
[0008]所述测量接口共两个，分别处于应变梁和支撑梁末端，测量接口呈V型，非通孔。
[0009]所述传感器弹性体由整块金属加工。
[0010]所述测量电路包括应变计和导线，应变计和导线组成惠斯通电桥，应变计粘贴在应变梁上，导线通过走线孔引出传感器。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1、应变梁和支撑梁采用非对称布置，实现刚度一致，同时节约材料。
[0013]2、应变梁和支撑梁末端测量接口呈L型布置，将测量接口至于整个传感器前段中间位置，有利于测量和整体美观。
[0014]3、测量接口设计成V型，有利于夹具等施力时的精确定位。
[0015]4、传感器后座后表面留出走线孔位置后可以安装手柄和其他机构，是传感器可以手动操作，或者通过程序进行自动控制。
[0016]5、线性、重复性好，蠕变、滞后小，测量精度高。
[0017]6、结构简单，易于加工和工艺处理。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型夹紧力传感器弹性体示意图；
[0019]图2为图1的A-A视图。
[0020]图中标号:1 一后座，2—走线孔，3—应变梁，4一支撑梁，5—应变计，6—测量接口，7—圆孔。
【具体实施方式】
[0021]如图1、图2所示，一种夹紧力传感器，包括传感器弹性体和测量电路，所述测量电路附着在传感器弹性体上。所述传感器弹性体包括后座1、应变梁3、支撑梁4、测量接口 6和走线孔2 ;所述后座1向前伸出两个非对称悬臂梁，其中较宽的梁为应变梁3，较窄的梁为支撑梁4，两者呈钳形结构布置；两个梁的末端都有突出部分，为测量接口 6 ;走线孔2为通孔，从应变梁3通向后座1后表面。所述应变梁3为悬臂梁，加工有两个并排的圆孔7，圆孔7之间连通；梁的末端呈L型，连接测量接口 6。所述支撑梁4为悬臂梁，梁的末端呈L型，连接测量接口 6。所述测量接6 口共两个，分别处于应变梁3和支撑梁4末端，测量接口 6呈V型，非通孔。所述传感器弹性体由整块金属加工而成。
[0022]所述测量电路包括应变计5和导线，应变计5和导线组成惠斯通电桥，应变计5粘贴在应变梁3上，导线通过走线孔2引出传感器。
[0023]传感器弹性体是夹紧力传感器的核心部件，应变梁3和支撑梁4呈钳形布置，起到测量和支撑的作用，两个梁宽度不同，通过计算调节各梁的刚度，使夹紧力传感器在受力的情况下，应变梁3和支撑梁4的变形是一致的，保证能较好的模拟夹具的工作情况；应变梁3和支撑梁4末端设计有测量接口，呈L型布置，使测量接口在应变梁3和支撑梁4不对称的情况下实现测量接口的对称布置；测量接口 6处呈V型，可以实现夹紧力施力点的精确定位，夹紧力传感器受力点为V型槽底部的平面。
[0024]传感器弹性体的材料要求具有良好的弹性、较高的强度、较高的冲击韧性和疲劳强度、有较小的线膨胀系数、有良好的弹性模量随温度变化的稳定性以及有良好的机械加工性能与热处理工艺性能，保证传感器的测量精度和稳定性。
[0025]应变计5是感应元件，粘贴在弹性体上，随着弹性体变形，应变计5长度发生变化，应变计5中电阻丝也发生变化，即将测力试验时又外界力产生的弹性体变形转换为电阻大小变化，从而使作用在电阻上的电压信号发生改变实现力的测量。同导线一起组成惠斯通电桥形式的测量电路。当外界为测量电路提供为测量提供稳定的电压时，可以将弹性体变形产生的信号提取出来，实现力的测量。
[0026]本实用新型的测量过程是，夹具的两个施力柱通过测量接口 6的V型槽定位，压在两个测量接口端面上，完成测量。通过图1所示的夹紧力传感器弹性体实现了本实用新型夹紧力传感器对夹紧力的测量。
【主权项】
1.一种夹紧力传感器，包括传感器弹性体和测量电路，其特征在于:所述测量电路附着在传感器弹性体上；所述传感器弹性体包括后座、应变梁、支撑梁、测量接口和走线孔；所述后座向前伸出两个非对称悬臂梁，其中较宽的梁为应变梁，较窄的梁为支撑梁，两者呈钳形结构布置；两个梁的末端都有突出部分，为测量接口 ；走线孔为通孔，从应变梁通向后座后表面。2.根据权利要求1所述的夹紧力传感器，其特征在于:所述的应变梁为悬臂梁，加工有两个并排的圆孔，圆孔之间连通；梁的末端呈L型，连接测量接口。3.根据权利要求2所述夹紧力传感器，其特征在于:所述支撑梁为悬臂梁，梁的末端呈L型，连接测量接口。4.根据权利要求2所述夹紧力传感器，其特征在于:所述测量接口共两个，分别处于应变梁和支撑梁末端，测量接口呈V型，非通孔。5.根据权利要求1或2所述夹紧力传感器，其特征在于:所述传感器弹性体由整块金属加工。6.根据权利要求1所述夹紧力传感器，其特征在于:所述测量电路包括应变计和导线，应变计和导线组成惠斯通电桥，应变计粘贴在应变梁上，导线通过走线孔引出传感器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种夹紧力传感器，包括传感器弹性体和测量电路，其特征在于：所述测量电路附着在传感器弹性体上；所述传感器弹性体包括后座、应变梁、支撑梁、测量接口和走线孔；所述后座向前伸出两个非对称悬臂梁，其中较宽的梁为应变梁，较窄的梁为支撑梁，两者呈钳形结构布置；两个梁的末端都有突出部分，为测量接口；走线孔为通孔，从应变梁通向后座后表面；传感器为应变式传感器；通过采用应变梁和支撑梁的非对称结构实现测力时的两个梁产生的位移一致性；该传感器还有节省材料，线性、重复性好，蠕变、滞后小，测量精度高等特点。并且结构简单，易于加工和工艺处理。
【IPC分类】G01L5/22
【公开号】CN204964090
【申请号】CN201520310698
【发明人】王罗, 于常安, 姚程伟, 史煜, 李琦
【申请人】中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年5月14日