一种新型机器人关节扭矩传感器的制作方法

文档序号:15821468发布日期:2018-11-02 23:08阅读:357来源:国知局

本实用新型涉及传感器技术领域,具体为一种新型机器人关节扭矩传感器。



背景技术:

扭矩传感器(又称力矩传感器、扭力传感器、转矩传感器、扭矩仪)分为动态和静态两大类,其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计,电动(气动,液力)扭力扳手,它具有精度高,频响快,可靠性好,寿命长等优点。已有的同类型压扭复合力传感器,外形尺寸偏大,尤其高度方向偏高,不能适用于高度空间受限制的场合,并且拉压力干扰大。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种新型机器人关节扭矩传感器,具有尺寸小、抗干扰能力强、测量精度高的优点,解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种新型机器人关节扭矩传感器,包括外圈和内圈,所述内圈的中心位置开设有轴心孔,内圈的外侧固定有方形构件,方形构件的四角分别连接有圆形耳朵,圆形耳朵的中心位置开设有第二圆孔,所述外圈的上表面开设有贯穿外圈的第一圆孔,外圈的外侧开设有信号线孔,外圈的内侧连接有连接环的外侧,所述连接环的外侧连接有信号线的一端,信号线贯穿信号线孔,信号线的另一端置于外圈的外侧,连接环内侧安装有电阻应变片,电阻应变片与信号线电性连接,连接环的内侧固定有H型梁的一端,所述H型梁的中间位置开设有矩形孔,H型梁的另一端与方形构件的外侧边连接。

优选的,所述外圈和内圈的高度相等,连接环与H型梁的高度相等,连接环与H型梁高度方向上的中线分别与外圈和内圈高度方向上的中线重合。

优选的,所述H型梁垂直于方形构件的侧边,H型梁与圆形耳朵等间隔均匀分布。

优选的,所述矩形孔的四角经过倒圆角处理,外圈的外侧边缘经过倒圆角处理。

优选的,所述H型梁与连接环的连接处和H型梁与方形构件的连接处均采用加固处理。

优选的,所述H型梁上贴有电阻栅。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

本新型机器人关节扭矩传感器,通过H型梁在受到扭矩的时候测量点产生较大可测量应变,而受到其他力时测量点应变较小的原理设计,整体尺寸小,适用于能够解决在高度受限且有其它力干涉情况下,需要测量扭矩的场合。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图;

图2为本实用新型的俯视图;

图3为本实用新型的侧视图。

图中:1外圈、11第一圆孔、12信号线孔、2连接环、21信号线、22电阻应变片、3 H型梁、31矩形孔、4内圈、41轴心孔、42方形构件、43圆形耳朵、431第二圆孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3,一种新型机器人关节扭矩传感器,包括外圈1和内圈4,内圈4的中心位置开设有轴心孔41,内圈4的外侧固定有方形构件42,方形构件42的四角分别连接有圆形耳朵43,圆形耳朵43的中心位置开设有第二圆孔431,外圈1的上表面开设有贯穿外圈1的第一圆孔11,外圈1的外侧开设有信号线孔12,外圈1的内侧连接有连接环2的外侧,连接环2的外侧连接有信号线21的一端,信号线21贯穿信号线孔12,信号线21的另一端置于外圈1的外侧,用于输出模拟电信号,连接环2内侧安装有电阻应变片22,电阻应变片22与信号线21电性连接,在平面测量扭矩应变时通过电阻应变片22转化为模拟电信号经过信号线21输出,连接环2的内侧固定有H型梁3的一端,H型梁3的中间位置开设有矩形孔31,H型梁3上贴有电阻栅,通过贴在不同梁上的电阻栅相互中和有害应变,实现扭矩的有目的高精度测量,矩形孔31的四角经过倒圆角处理,可以承受更大应变,外圈1的外侧边缘经过倒圆角处理,减少摩擦,H型梁3的另一端与方形构件42的外侧边连接,H型梁3与连接环2的连接处和H型梁3与方形构件42的连接处均采用加固处理,承受更大应变,H型梁3垂直于方形构件42的侧边,H型梁3与圆形耳朵43等间隔均匀分布,受力更均匀,通过电阻应变片22转化成模拟电信号,外圈1和内圈4高度相等,连接环2与H型梁3的高度相等,连接环2与H型梁3的高度方向上的中线分别与外圈1和内圈4高度方向上的中线重合,缩小传感器尺寸,避免连接环2与H型梁3的上下表面受到其他力,提高测量精度。

工作过程:外圈1和内圈4在存在相互扭矩时,H型梁3会产生平面扭力应变,通过电阻应变片22转化为模拟电信号经过信号线21输出进行平面测量,而当外圈1和内圈4受到其他力或者扭矩的时候变量则很微小,通过贴在H型梁3的电阻栅相互中和有害应变,实现扭矩的有目的高精度测量。

综上所述:本新型机器人关节扭矩传感器,通过H型梁3在受到扭矩的时候测量点产生较大可测量应变,而受到其他力时测量点应变较小的原理设计,整体尺寸小,适用于能够解决在高度受限且有其它力干涉情况下,需要测量扭矩的场合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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