一種用于打磨機(jī)器人的力傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種力傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，自動化設(shè)備越來越多的應(yīng)用于實(shí)際的產(chǎn)生制造活動中以替代原來的人工操作，比如打磨機(jī)器人就是被用來代替人力來打磨各種零配件產(chǎn)品的粗糙表面，使零配件獲得要求的表面質(zhì)量。打磨機(jī)器人通常是將打磨輪安裝在機(jī)器人的機(jī)械臂尾部，由機(jī)器人控制打磨輪旋轉(zhuǎn)并觸碰固定的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的打磨作業(yè)。其中影響打磨表面質(zhì)量的一個很重要的因素是打磨壓力的控制，只有打磨壓力大小合適、穩(wěn)定及可控制才能保證批量做出的產(chǎn)品滿足要求，然而機(jī)器人本身不具備感知打磨壓力大小的功能，所以需要有專用的傳感器來實(shí)現(xiàn)這一個測量功能。
[0003]測量打磨壓力的傳感器通常被安裝在打磨輪和機(jī)械臂尾部之間，用來測量打磨輪的實(shí)際壓力，并反饋給機(jī)器人控制系統(tǒng)作出相應(yīng)的反映。因?yàn)榇蚰ポ啽旧碇亓枯^大會產(chǎn)生一個力矩，打磨的時候輪子與零部件之間的摩擦力也會產(chǎn)生一個較大的力矩，另外打磨輪旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生離心力，所以傳感器會承受較大的力矩及其他方向的分力作用，而實(shí)際上需要檢測的是打磨壓力，其他的力與力矩屬于干擾誤差，所以人們亟需一款可以精確讀取打磨壓力，又能剔除掉其他力與力矩干擾誤差的傳感器。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種用于打磨機(jī)器人的力傳感器，可以剔除其他方向的力與力矩的干擾誤差，實(shí)現(xiàn)打磨壓力的檢測，測量精度高；一體式設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)緊湊;可以實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人的快速連接，拆裝方便。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種用于打磨機(jī)器人的力傳感器，包括彈性體與若干的應(yīng)變計(jì)，彈性體包括位于兩端的端頭，以及位于端頭之間的主體，主體與端頭之間具有槽，槽沿豎直方向完全貫通彈性體，沿水平方向單向貫通彈性體，且兩端槽的水平開口方向相反，以使端頭與主體形成“S”型結(jié)構(gòu);主體上設(shè)有豎直的第一通孔，該第一通孔的中心設(shè)有一圓環(huán)結(jié)構(gòu)，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)通過梁與第一通孔的內(nèi)壁連接，梁對稱設(shè)于圓環(huán)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)且與力的傳遞方向垂直，圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)槽，應(yīng)變計(jì)設(shè)于環(huán)槽內(nèi)。
[0007]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，第一通孔的周向上設(shè)有若干豎直方向的第二通孔。
[0008]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，端頭為法蘭盤。
[0009]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，包括保護(hù)套筒，保護(hù)套筒與彈性體可拆卸的連接，并將主體包覆在內(nèi)。
[0010]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)方式，端頭的周向上設(shè)有若干徑向的螺紋孔，保護(hù)套筒上對應(yīng)設(shè)有通孔，其通過螺釘鎖止在端頭上。[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]可以剔除其他方向的力與力矩的干擾誤差，實(shí)現(xiàn)打磨壓力的檢測，測量精度高;一體式設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)緊湊;可以實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人的快速連接，拆裝方便。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本實(shí)用新型一個實(shí)施例的整體示意圖；
[0015]圖2是圖1中隱藏保護(hù)套筒、電纜接頭與電纜的示意圖；
[0016]圖3是圖2中A-A向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整的描述，以充分地理解本實(shí)用新型的目的、方案和效果。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0018]需要說明的是，如無特殊說明，當(dāng)某一特征被稱為“固定”、“連接”在另一個特征，它可以直接固定、連接在另一個特征上，也可以間接地固定、連接在另一個特征上。此外，本實(shí)用新型中所使用的上、下、左、右等描述僅僅是相對于附圖中本實(shí)用新型各組成部分的相互位置關(guān)系來說的。
[0019]此外，除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例，而不是為了限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的組合。
[0020]參照圖1至圖3，示出了本實(shí)用新型一個實(shí)施例的相關(guān)示意圖，包括彈性體與若干的應(yīng)變計(jì)(未示出)。
[0021]彈性體包括位于兩端的端頭I，以及位于端頭I之間的主體2。端頭I主要用于實(shí)現(xiàn)傳感器與機(jī)器人之間的連接，其優(yōu)選為法蘭盤。主體2與端頭I之間具有槽101，槽101沿豎直方向完全貫通彈性體，沿水平方向單向貫通彈性體，且兩端槽1I的水平開口方向相反，以使端頭I與主體2形成“S”型結(jié)構(gòu)。
[0022]主體2上設(shè)有豎直的第一通孔102，該第一通孔102的中心設(shè)有一圓環(huán)結(jié)構(gòu)3，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)通過梁4與第一通孔102的內(nèi)壁連接，梁4對稱設(shè)于圓環(huán)結(jié)構(gòu)3的兩側(cè)且與力的傳遞方向垂直，保證圓環(huán)結(jié)構(gòu)3與主體2之間形成兩個U型通槽，該U型通槽可以使彈性體產(chǎn)生壓力方向的形變，同時梁4與圓環(huán)結(jié)構(gòu)3可以視為一個整體的硬塊結(jié)構(gòu)，從而可以有效的減小其他方向的力與力矩的干擾，使傳感器只感受打磨方向的壓力，實(shí)現(xiàn)消除干擾誤差的目的。
[0023]優(yōu)選的，梁4的厚度小于主體2的厚度。
[0024]此外，圓環(huán)結(jié)構(gòu)3的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)槽103，該環(huán)槽可以增加壓力方向的形變，放大壓力信號。
[0025]應(yīng)變計(jì)設(shè)于環(huán)槽103內(nèi)，本實(shí)用新型共使用四片電阻應(yīng)變計(jì)組成一個惠斯通橋路，當(dāng)傳感器感收到打磨方向的壓力后，彈性體貼片區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的形變，從而使各個應(yīng)變計(jì)電阻值發(fā)生不同的變化，導(dǎo)致惠斯通橋路平衡被打破而產(chǎn)生電壓信號，電壓信號再通過電纜連接頭5與電纜信號線6輸出，便可以實(shí)現(xiàn)壓力信號的輸出。
[0026]優(yōu)選的，第一通孔102的周向上設(shè)有若干豎直方向的第二通孔104，用于進(jìn)一步增加局部的形變以加大輸出信號。
[0027]為避免打磨產(chǎn)生的垃圾飛濺入傳感器內(nèi)部，本實(shí)用新型還包括有保護(hù)套筒7，其與彈性體可拆卸的連接。保護(hù)套筒7優(yōu)選為半圓形，通過兩個套筒的組合便可以將主體包覆在內(nèi)，達(dá)到保護(hù)的效果。
[0028]具體的，端頭I的周向上設(shè)有若干徑向的螺紋孔105，保護(hù)套筒7上對應(yīng)設(shè)有通孔，其通過螺釘鎖止在端頭I上。
[0029]以上是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于打磨機(jī)器人的力傳感器，其特征在于:包括彈性體與若干的應(yīng)變計(jì)，所述彈性體包括位于兩端的端頭，以及位于端頭之間的主體，所述主體與端頭之間具有槽，所述槽沿豎直方向完全貫通所述彈性體，沿水平方向單向貫通所述彈性體，且兩端所述槽的水平開口方向相反，以使所述端頭與主體形成“S”型結(jié)構(gòu)；所述主體上設(shè)有豎直的第一通孔，該第一通孔的中心設(shè)有一圓環(huán)結(jié)構(gòu)，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)通過梁與所述第一通孔的內(nèi)壁連接，所述梁對稱設(shè)于圓環(huán)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)且與力的傳遞方向垂直，所述圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)槽，所述應(yīng)變計(jì)設(shè)于所述環(huán)槽內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于打磨機(jī)器人的力傳感器，其特征在于:所述第一通孔的周向上設(shè)有若干豎直方向的第二通孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于打磨機(jī)器人的力傳感器，其特征在于:所述端頭為法蘭盤。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于打磨機(jī)器人的力傳感器，其特征在于:包括保護(hù)套筒，所述保護(hù)套筒與所述彈性體可拆卸的連接，并將主體包覆在內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于打磨機(jī)器人的力傳感器，其特征在于:所述端頭的周向上設(shè)有若干徑向的螺紋孔，所述保護(hù)套筒上對應(yīng)設(shè)有通孔，其通過螺釘鎖止在所述端頭上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于打磨機(jī)器人的力傳感器，包括彈性體與若干的應(yīng)變計(jì)，彈性體包括位于兩端的端頭，以及位于端頭之間的主體，主體與端頭之間具有槽，槽沿豎直方向完全貫通彈性體，沿水平方向單向貫通彈性體，且兩端槽的水平開口方向相反，以使端頭與主體形成“S”型結(jié)構(gòu)；主體上設(shè)有豎直的第一通孔，該第一通孔的中心設(shè)有一圓環(huán)結(jié)構(gòu)，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)通過梁與第一通孔的內(nèi)壁連接，梁對稱設(shè)于圓環(huán)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)且與力的傳遞方向垂直，圓環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)槽，應(yīng)變計(jì)設(shè)于環(huán)槽內(nèi)。本實(shí)用新型可以剔除其他方向的力與力矩的干擾誤差，實(shí)現(xiàn)打磨壓力的檢測，測量精度高；一體式設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)緊湊；可以實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人的快速連接，拆裝方便。
【IPC分類】G01L5/00
【公開號】CN205333235
【申請?zhí)枴緾N201620008203
【發(fā)明人】沈力
【申請人】泰科思（深圳）傳感器有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月5日