[发明专利]电容式传感器有效

专利信息
申请号: 201580049671.X 申请日: 2015-07-13
公开(公告)号: CN106716838B 公开(公告)日: 2020-10-23
发明(设计)人: V.哈特曼;V.艾森哈特;N.文策尔;D.舒普;F.格斯莱因;J.弗兰根 申请(专利权)人: 罗伯特·博世有限公司
主分类号: H03K17/955 分类号: H03K17/955
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 卢江;杜荔南
地址: 德国斯*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电容 传感器
【说明书】:

发明涉及一种用于面识别对象接近的电容式传感器,其中所述电容式传感器弯曲刚性地和/或扭转刚性地构造。优选地,所述电容式传感器包括电路载体和/或间隔元件和/或载体。在此,所述电路载体弯曲刚性地和/或扭转刚性地构造,和/或,所述间隔元件弯曲刚性地和/或扭转刚性地构造,和/或,所述载体弯曲刚性地和/或扭转刚性地构造。所述电路载体优选构造为电路板并且用于所述电容式传感器的导电面的电接触。所述间隔元件布置在所述导电面和所述电路载体之间。所述载体被构造用于将所述电容式传感器与机器零件、尤其与工业机器人的机器零件连接。

技术领域

本发明涉及一种用于对象接近的面识别的电容式传感器。

背景技术

由DE 10 2009 029 021 A1和DE 10 2010 064 328 A1已知用于在具有至少一个电容式传感器元件的机械部件上进行环境监视的一种传感器系统和一种分析处理方法,其中所述电容式传感器元件可安装在机器的或者机器零件的表面上。电容式传感器元件由柔韧的导电层和电隔离层的层结构组成。在此,多个相互靠近排列的电容式传感器元件构成一个传感器外壳,所述传感器外壳可以如夹克那样被拖拉到待保护的机器零件上。

发明内容

本发明的优点

根据本发明的具有独立权利要求的特征的电容式传感器的特征在于稳定的结构。这具有以下优点:由此可制造大的并且坚固的电容式传感器,所述电容式传感器可以快速地并且安全地装配到机器零件上、尤其到机械电子系统或者机械手上、尤其到线性轴上、到机器人上、到运输系统上或者到机器人的抓具上。此外,根据本发明的电容式传感器具有以下优点:所安装的电容式传感器能够容易地更换。此外,能够实现在拆除的状态下的简单的模块测试。

刚性是说明本体相对于通过外部作用引起的变形能够提供多少阻力的一个参量。根据外部作用的类型,还区分弯曲刚性和扭转刚性。弯曲刚性在此定义为面惯性力矩IF和弹性模量E的乘积。因此,弯曲刚性不仅取决于横截面形状(部件的成型)而且取决于材料自身(弹性模量)。与此相对地,扭转刚性定义为扭转惯性力矩IT和材料剪切模量G的乘积。因此,扭转刚性同样是部件相关和材料相关的。替代地,刚性通过平均弹性模量和厚度来定义。在弯曲刚性的和/或扭转刚性的材料的2mm的总厚度的情况下,具有200Mpa的弹性模量的聚乙烯已经具有弯曲刚性或者扭转刚性,而具有2400Mpa的弹性模量的聚碳酸酯同样是弯曲刚性的和/或扭转刚性的。在2mm的厚度的情况下,具有210000Mpa的弹性模量的钢同样是弯曲刚性的或者扭转刚性的。如果至少一个元件的或者至少两个单元件、尤其电路载体和/或间隔元件和/或载体和/或浇注的电容式传感器的复合体的厚度与弹性模量的乘积大于200MPa mm、优选大于1800MPa mm、尤其大于4000MPa mm,则电容式传感器是弯曲刚性的和/或扭转刚性的。

所述电容式传感器具有至少两个彼此相邻的彼此隔离的导电面,所述导电面构成一个电容,使得所述电容的值在对象接近时发生改变。在电容充电之后,在导电面之间在导电面之间的空间中形成电场线形式的电场。在对象接近时,该电场受干扰,因此电场线的空间分布发生变化,使得在对象接近时的结果是,电容的值可测量地发生变化。这具有以下优点:在接近时已经识别对象,而不需要传感器的接触。因此提前识别接近的对象。

特别有利的是,电容式传感器的电路载体、尤其电路板自身单独地已经弯曲刚性地和/或扭转刚性地构造,使得整个电容式传感器是弯曲刚性的和/或扭转刚性的。电路载体的弯曲刚性的和/或扭转刚性的构造具有以下优点:这有助于成本有利的电容式传感器,因为电路载体是量产产品并且因此是成本有利的部件。

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