一种压电式径向冲击力传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压电式径向冲击力传感器，其包括具有第一开口端和第二开口端的外壳、套设于所述外壳内的压敏元件，以及驱动所述压敏元件沿所述外壳轴向滑动的驱动件；所述外壳插接于模具滑台上的检测孔内，所述外壳为径向可缩放结构，且处于径向扩张极限位置时，所述外壳的外壁贴合于所述检测孔的孔壁；所述压敏元件包括锥台段，所述压敏元件自所述锥台段的小端通过所述第一开口端穿入所述外壳，且所述锥台段的最大外径大于所述外壳处于自然状态下的内径，所述压敏元件的一端与引线连接。该压电式径向冲击力传感器改变了传统的结构和安装模式，其能够安装于模块滑台上，显著提高了检测精度，并同时实现了径向力检测。
【专利说明】
一种压电式径向冲击力传感器
技术领域
[0001]本实用新型涉及测力传感器技术领域，尤其涉及一种压电式径向冲击力传感器。
【背景技术】
[0002]在金属成型过程中，需要利用压电传感器进行模具的应力及冲击力检测，以监测模具工作状态，保证工艺过程的顺利进行。
[0003]压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应为原理制成的传感器。现有的压电传感器为中空的圆环状结构，压感元件设置在圆环中并与引线相连接;在使用过程中，圆环套设在模具上，模具的运动引起压感元件产生平行于圆环轴线方向的位移，并产生相应的压电效应，以此检测模具平行于圆环中心轴方向的作用力。但是，现有的压力传感器受限于其结构特点，安装时需套设在模具上，与待测作用力距离加大，导致其检测精度较低，且只能检测轴向作用力，无法实现径向力检测，对作用力检测的局限性较大。
[0004]因此，提供一种压电式径向冲击力传感器，以期提高模具作用力的检测精度，并实现径向力检测，提高传感器的性能，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种压电式径向冲击力传感器，以期提高模具作用力的检测精度，并实现径向力检测，提尚传感器的性能。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种压电式径向冲击力传感器，包括具有第一开口端和第二开口端的外壳、套设于所述外壳内的压敏元件，以及驱动所述压敏元件沿所述外壳轴向滑动的驱动件；
[0007]所述外壳插接于模具滑台上的检测孔内，所述外壳为径向可缩放结构，且处于径向扩张极限位置时，所述外壳的外壁贴合于所述检测孔的孔壁；
[0008]所述压敏元件包括锥台段，所述压敏元件自所述锥台段的小端通过所述第一开口端穿入所述外壳，且所述锥台段的最大外径大于所述外壳处于自然状态下的内径，所述压敏元件的一端与引线连接。
[0009]进一步地，所述外壳的侧壁开设有贯穿壁厚的切口，所述切口的一端延伸至所述第一开口端或所述第二开口端。
[0010]进一步地，所述切口具有多个，各所述切口相平行地布置于所述外壳的周向。
[0011 ]进一步地，各所述切口沿所述外壳的周向均匀布置。
[0012]进一步地，任一所述切口的一端延伸至所述第一开口端，该切口的相邻切口之一端延伸至所述第二开口端。
[0013]进一步地，所述驱动件为与所述压敏元件螺纹连接的螺母;所述压敏元件包括与所述锥台段之小端相连接的螺纹段，所述螺纹段远离所述锥台段的一端与所述引线连接；所述螺母与所述螺纹段相螺合；
[0014]所述外壳上具有轴向挡件，所述螺母设置于所述轴向挡件之远离所述压敏元件进入方向的一侧，并轴向卡接于所述轴向挡件。
[0015]进一步地，所述轴向挡件形成于所述第二开口端的外端面。
[0016]进一步地，所述外壳处于径向扩张极限位置时，所述外壳的内径与所述锥台段的最大外径相等。
[0017]进一步地，所述第一开口端和所述第二开口端均开设有豁口，所述切口延伸至所述豁口处。
[0018]进一步地，所述外壳的扩张后外径为8mm?9mm，其长度为10mm?300mm。
[0019]本实用新型提供的压电式径向冲击力传感器包括具有第一开口端和第二开口端的外壳、套设于所述外壳内的压敏元件，以及驱动所述压敏元件沿所述外壳轴向滑动的驱动件;所述外壳插接于模具滑台上的检测孔内，所述外壳为径向可缩放结构，且处于径向扩张极限位置时，所述外壳的外壁贴合于所述检测孔的孔壁;所述压敏元件包括锥台段，所述压敏元件自所述锥台段的小端通过所述第一开口端穿入所述外壳，且所述锥台段的最大外径大于所述外壳处于自然状态下的内径，所述压敏元件的一端与引线连接。
[0020]在使用过程中，将外壳插入模具滑台上的检测孔内，将锥台段自其下端套入外壳，并通过驱动件推动锥台段向外壳内移动，即锥台段自小端至大端逐步进入外壳，并在此过程中将外壳径向撑大，待外壳径向扩张至预设位置时，外壳的外壁贴合于检测孔的孔壁，通过压力而产生的摩擦力，保证了整个传感器安装于检测孔中的牢固性。
[0021]这样，该压电式径向冲击力传感器改变了传统的结构和安装模式，其能够安装于模块滑台上，实现了模具作用力的直接测量，与现有技术相比，显著提高了检测精度，并同时实现了径向力检测，提高了传感器的检测性能。
[0022]在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的压电式径向冲击力传感器中，其外壳的侧壁开设有贯穿壁厚的切口，所述切口的一端延伸至所述第一开口端或所述第二开口端；由于切口的存在，使得外壳易于扩张和回位，无需局限于弹性材料即可实现使用功能，从而扩大了适用范围，降低了材料局限性。
[0023]在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的压电式径向冲击力传感器中，其驱动件为与所述压敏元件螺纹连接的螺母;所述压敏元件包括与所述锥台段之小端相连接的螺纹段，所述螺纹段远离所述锥台段的一端与引线连接;所述螺母与所述螺纹段相螺合；所述外壳上具有轴向挡件，所述螺母设置于所述轴向挡件远离所述压敏元件相对于所述外壳的进入方向的一侧，并轴向卡接于所述轴向挡件。在使用过程中，通过轴向挡件的设置在轴向上固定螺母，周向转动螺母时，由于螺纹段与螺母螺纹连接，则螺母能够驱动压敏元件轴向移动，实现了驱动件的功能;这样，采用螺母充当驱动件，结构简单，实用方便，且成本较低。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本实用新型所提供的传感器一种【具体实施方式】中外壳的结构示意图；
[0026]图2为图1所示传感器中压敏元件的结构示意图；
[0027]图3为图1所示传感器中螺母的结构示意图。
[0028]附图标记说明:
[0029]1-外壳11-切口 12-豁口
[0030]2-压敏元件21-锥台段22-螺纹段
[0031]3-螺母
【具体实施方式】
[0032]本实用新型的核心是提供一种压电式径向冲击力传感器，以期提高模具作用力的检测精度，并实现径向力检测，提尚传感器的性能。
[0033]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
[0034]请参考图1-图3，图1为本实用新型所提供的传感器一种【具体实施方式】中外壳的结构示意图；图2为图1所示传感器中压敏元件的结构示意图；图3为图1所示传感器中螺母的结构示意图。
[0035]在一种【具体实施方式】中，本实用新型提供的压电式径向冲击力传感器包括具有第一开口端和第二开口端的外壳1、套设于所述外壳I内的压敏元件2，以及驱动所述压敏元件2沿所述外壳I轴向滑动的驱动件;所述外壳I插接于模具滑台上的检测孔内，所述外壳I为径向可缩放结构，且处于径向扩张极限位置时，所述外壳I的外壁贴合于所述检测孔的孔壁;所述压敏元件2包括锥台段21，该锥台段21可以为扁锥台或者圆锥台等形式，所述压敏元件2自所述锥台段21的小端通过所述第一开口端穿入所述外壳1，且所述锥台段21的最大外径大于所述外壳I处于自然状态下的内径，所述压敏元件2的一端与引线连接。
[0036]上述外壳I处于径向扩张极限位置时，其内径优选地与所述锥台段21的最大外径相等，这样，当传感器处于安装完成状态时，锥台段21刚好全部套入外壳I内，避免外露的锥台段21与其他零部件干涉；显然地，只要外壳I能够被锥台段21撑开即可，也可以锥台段21在进入一部分时即撑开完全。
[0037]在第一开口端和第二开口端上还可以均开设有豁口 12，所述切口 11延伸至所述豁口 12处即可，与检测孔规格相配合地，上述外壳I的展开外径(即扩张后外径为8mm?9mm，其长度为I OOmm?300mm。
[0038]在使用过程中，将外壳I插入模具滑台上的检测孔内，将锥台段21自其下端套入外壳I，并通过驱动件推动锥台段21向外壳I内移动，即锥台段21自小端至大端逐步进入外壳I，并在此过程中将外壳I径向撑大，待外壳I径向扩张至预设位置时，外壳I的外壁贴合于检测孔的孔壁，通过压力而产生的摩擦力，保证了整个传感器安装于检测孔中的牢固性。
[0039]这样，该压电式径向冲击力传感器改变了传统的结构和安装模式，其能够安装于模块滑台上，实现了模具作用力的直接测量，与现有技术相比，显著提高了检测精度，并同时实现了径向力检测，提高了传感器的检测性能。
[0040]具体地，上述外壳I的侧壁开设有贯穿壁厚的切口11，所述切口 11的一端延伸至所述第一开口端或所述第二开口端；由于切口 11的存在，使得外壳I易于扩张和回位，无需局限于弹性材料即可实现使用功能，从而扩大了适用范围，降低了材料局限性。
[0041]在不影响外壳I强度要求的条件下，该切口11可以设置多个，各所述切口 11相平行地布置于所述外壳I的周向，以便于外壳I扩张，该切口 11具体可以为两个、四个或者六个等，各所述切口 11沿所述外壳I的周向均匀布置，且各切口 11在轴向上平行设置。
[0042]为了保证外壳I各处扩张均匀，提高与检测孔之间的连接可靠性和稳定性，切口11交替与第一开口端连通，或与第二开口端连通，即任一所述切口 11的一端延伸至所述第一开口端，该切口 11的相邻切口 11之一端延伸至所述第二开口端。理论上，所有的切口 11可以均延伸至第一开口端或者均延伸至第二开口端。
[0043]在上述【具体实施方式】中，本实用新型所提供的压电式径向冲击力传感器中，其驱动件为与所述压敏元件2螺纹连接的螺母3;所述压敏元件2包括与所述锥台段21之小端相连接的螺纹段22，所述螺纹段22远离所述锥台段21的一端与引线连接;所述螺母3与所述螺纹段22相螺合;所述外壳I上具有轴向挡件，所述螺母3设置于所述轴向挡件远离所述压敏元件2相对于所述外壳I的进入方向的一侧，并轴向卡接于所述轴向挡件。在使用过程中，通过轴向挡件的设置在轴向上固定螺母3，周向转动螺母3时，由于螺纹段22与螺母3螺纹连接，则螺母3能够驱动压敏元件2轴向移动，实现了驱动件的功能;这样，采用螺母3充当驱动件，结构简单，实用方便，且成本较低。
[0044]从理论上来讲，驱动件只要能够驱动压敏元件2相对于外壳I轴向运动即可，例如其也可以为直线电机或者气缸等结构。
[0045]具体地，上述轴向挡件形成于所述第二开口端的外端面，以简化结构，且便于手动操作，显然地，该轴向挡件也可以设置在豁口 12位置等适当位置。
[0046]需要指出的是，文中所述“第一、第二”等序数词，是为了区分相同名称的不同结构，仅为了描述方便，不表示某种顺序，更不应理解为任何限定。
[0047]以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
【主权项】
1.一种压电式径向冲击力传感器，其特征在于，包括具有第一开口端和第二开口端的外壳(I)、套设于所述外壳(I)内的压敏元件(2)，以及驱动所述压敏元件(2)沿所述外壳(I)轴向滑动的驱动件； 所述外壳(I)插接于模具滑台上的检测孔内，所述外壳(I)为径向可缩放结构，且处于径向扩张极限位置时，所述外壳(I)的外壁贴合于所述检测孔的孔壁； 所述压敏元件(2)包括锥台段(21)，所述压敏元件(2)自所述锥台段(21)的小端通过所述第一开口端穿入所述外壳(I)，且所述锥台段(21)的最大外径大于所述外壳(I)处于自然状态下的内径，所述压敏元件(2)的一端与引线连接。2.根据权利要求1所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，所述外壳(I)的侧壁开设有贯穿壁厚的切口(I I )，所述切口( 11)的一端延伸至所述第一开口端或所述第二开口端。3.根据权利要求2所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，所述切口(11)具有多个，各所述切口( 11)相平行地布置于所述外壳(I)的周向。4.根据权利要求3所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，各所述切口(11)沿所述外壳(I)的周向均匀布置。5.根据权利要求4所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，任一所述切口(11)的一端延伸至所述第一开口端，该切口( 11)的相邻切口( 11)之一端延伸至所述第二开口端。6.根据权利要求1-5任一项所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，所述驱动件为与所述压敏元件(2)螺纹连接的螺母(3);所述压敏元件(2)包括与所述锥台段(21)之小端相连接的螺纹段(22)，所述螺纹段(22)远离所述锥台段(21)的一端与所述引线连接;所述螺母(3)与所述螺纹段(22)相螺合； 所述外壳(I)上具有轴向挡件，所述螺母(3)设置于所述轴向挡件之远离所述压敏元件(2)进入方向的一侧，并轴向卡接于所述轴向挡件。7.根据权利要求6所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，所述轴向挡件形成于所述第二开口端的外端面。8.根据权利要求1-5任一项所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，所述外壳(I)处于径向扩张极限位置时，所述外壳(I)的内径与所述锥台段(21)的最大外径相等。9.根据权利要求2-5任一项所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，所述第一开口端和所述第二开口端均开设有豁口(12)，所述切口(11)延伸至所述豁口(12)处。10.根据权利要求1-5任一项所述的压电式径向冲击力传感器，其特征在于，所述外壳(I)的扩张后外径为8mm?9mm，其长度为I OOmm?300mm。
【文档编号】G01L1/16GK205538038SQ201620270899
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】洪燎
【申请人】洪燎