[发明专利]多轴测力传感器本体

说明书

公开了用于在多个方向上传递力和力矩的测力传感器本体(10；10′)。测力传感器本体(10，10)包括第一构件(20)、第二构件(24)和多个支撑柱对(44，64，84)。第二构件(24)包括多个开口(40，50，70)，其中第一构件(20)的多个部分的一部分延伸到每个开口(40，50，70)中。为第一构件(20)的每个部分和第二构件(24)的相应开口(40，50，70)配置多个支撑柱对(44，64，84)，使得每个支撑柱对(44，64，84)将第一构件(20)的相应部分连接到第二构件(24)。

技术领域

本发明涉及一种测力传感器，该测力传感器传递和测量沿着三个正交轴的线性力和关于三个正交轴的力矩。

背景技术

已知用于确定沿着三个正交轴的力和用于确定关于三个正交轴的力矩的传感器或测力传感器。美国专利4,640,138和4,821,582公开了两种这样的测力传感器。专利4,640,138公开了一种多轴负载敏感的传感器，其具有通过一对轴向间隔开的星型臂连接的内部和外部部件。这些星型臂包括与内部构件一体形成的臂，所述臂通过柔性带连接到外部构件，该柔性带具有带的端部固定到外部构件的纵向连接件。星型臂的臂固定在相关的带的中心。负载根据星型臂上的弯曲而被检测。

美国专利4,821,582公开了一种测量沿着三个轴的线性力和关于轴中的两个的力矩的负载传感器。传感器的内部结构和外部结构由负载敏感的星型臂或剪切梁连接。当内部结构沿着与星型臂的平面垂直的轴的方向加载时，星型臂的外端连接到刚性的(stiff)外部连接件上。

发明内容

本发明内容和摘要是为了以简化的形式介绍一些概念的选择，该些概念将在以下详细描述中进一步描述。该发明内容和摘要并非旨在标识要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。所要求保护的主题不限于解决背景技术中提到的任何或全部缺点的实施方式。

本发明的第一方面包括用于在多个方向上传递力和力矩的测力传感器本体。测力传感器本体包括第一构件，测力传感器本体还包括具有多个开口的第二构件，其中第一构件的多个部分的一部分延伸到每个开口中。测力传感器本体还包括用于第一构件的每一部分和第二构件的对应开口的多个支撑柱对，其中每个支撑柱对将第一构件的相应部分连接到第二构件。

本发明的第二方面包括用于在多个方向上传递力和力矩的测力传感器本体，测力传感器本体包括第一构件，第二构件和多个支撑柱对。第二构件包括第一周边部分和第二周边部分以及从第一周边部分延伸到第二周边部分的腔体。多个支撑柱对将第一构件连接到第二构件。第一构件位于第一周边部分与第二周边部分之间的腔体内。每一对支撑柱的第一支撑柱和第二支撑柱从第一构件向相反的方向延伸。

在其进一步的实施例中，系统或方法中可以包括一个或更多个以下特征。

可以提供测力传感器本体，使得每一对支撑柱包括将第一构件的第一侧连接到第二构件的第一支撑柱和将第一构件的第二侧连接到第二构件的第二支撑柱。第一构件的第二侧与第一构件的第一侧相反。

每个支撑柱对的第一支撑柱和第二支撑柱的纵向轴线沿公共轴线对准。多个支撑柱对包括第一组支撑柱对和第二组支撑柱对，第一组支撑柱对具有彼此平行的相应的公共轴线，第二组支撑柱对具有相应的公共轴线，第二组支撑柱对的公共轴线彼此平行且正交于第一组支撑柱对的公共轴线。在一个实施例中，所述多个支撑柱对包括第三组支撑柱对，所述第三组支撑柱对具有相应的公共轴线，第三组支撑柱对的公共轴线彼此平行且正交于所述第一组支撑柱对的公共轴线，还正交于第二组支撑柱对的公共轴线。第一组支撑柱，第二组支撑柱和第三组支撑柱的公共轴线围绕延伸穿过第一支撑构件的中心的参考轴线以相等的角度间隔设置。第二组支撑柱和第三组支撑柱的每一支撑柱对位于第一组支撑柱对的相邻对之间。在一个实施例中，第一构件包括板。