Силомоментный датчик

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для силомоментного очунствления роботов различного наз" начения в машиностроении, металлур-гии и т.п.Целью настоящего изобретения является повышение надежности и уменьшение габаритов.На Фиг. 1 изображен силомомантный датчик; на Фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 - разрез Б-Бна Фиг. 1; на Фиг. 4 разрез В-Вна Фиг, 1; на Фиг. 5 - вид Г на Фиг. 2. 15Датчик содержит первый 1 и второй2 Фланцы, связанные между собой четырьмя упругими элементами 3-6 ввиде удлиненных пластин, и преобразователи 7 деформаций, размещенныена широких гранях упругих элементов3-6. Продольные оси упругих элементов 3-6 расположены в плоскости,перпендикулярной оси Е датчика, перпендикулярно одна другой и пересекаются в точке, лежащей на оси Е.Соединение фланца 1 с элементами 3-6выполнено в вице цилиндрической двухподвижной кинематической пары 8 и 9,Элементы 3-6 со стороны торцов, обращенных к Фланцу 2, снабжены поямками 10-13, Фиксирующими зацеплениес Фланцем 2, а посадочные места 14 -17 под пояски 10-13 выполнены с возможностью обеспечения перемещения 35фланца 2 в плоскостях, образованныхширокими гранями элементов 3-6, приэтом широкие грани двух смежныхупругих элементов 3 и 4 лежат н плоскости, перпендикулярной оси Е датчика, а широкие грани двух других смежных упругих элементов 5 и 6 лежат ортогонально широким граням двухпервых элементов 3 и 4, т.е. параллельно оси Е датчика, 45Пояски 10-13 представляют собой утолщения на торцах упругих элементов 3-6 четырехугольного профиля,ограничивающие перемещение фланца 2вдоль и вокруг продольных осей эле- Оментов 3-6, но допускающие его перемещение в плоскостях, образованныхширокими гранями элементов 3-6, перпендикулярно продольным осям этихэлементов. Цилиндрическое сопряже-уние противоположных торцов упругих элементов 3-6 с Фланцем 1, наоборот, допускает его смещение вдоль и вокруг продольных осей упругих элементов 3-6, но ограничивает перемещение Фланца. 1 в плоскости широких граней элементов 3-6.Датчик укрепляют фланцем 2 на место базирования, например к руке робота, а на Фланед 1 воздействуют усилием, например схватом робота с объектом манипулирования. При действии силы У, направленной по оси Е датчика, деформироваться в одинако вом направлении будут упругие элементы 3 и 4, на преобразователях 7 деформации которых появятся сигналы одного знака с одной стороны упругих элементов 3, 4 и другого знака - с другой стороны упругих элементов 3 и 4. После суммирования сигналов одного знака получаем модуль искомой величины Р, действующей по оси Е датчика, а по знаку величины Г определяют направление действия силы ГПри действии силы, направленной по одной из координатных осей, например Х, деформироваться будет упругий элемент 5, на преобразователях 7 деформации которого появятся сигналы одного знака на одной стороне упругого элемента 5 и другого знака на противоположной стороне элемента 5. После инверсного суммирования сигналов получаем искомую величину 1" , а по полярности знака сигнала определяют направление дейстнукщей силы 1"э, Аналогично определяют параметры силы Р.При действии крутящего момента М относительно оси датчика деформируются упругие элементы 5 и 6, на преобразователях 7 деформации которых появятся сигналы одного знака с одной стороны упругих элементов 5, 6 и другого знака с противоположной стороны упругих элементов 5 и 6, Посел суммирования сигналон одного знака. получаем модуль величины М, а по знаку сигнала определяют направление действия МПри действии крутящего момента Мх деформироваться будет упругий элемент 3, на преобразователях 7 деформации которого появятся сигналы одного знака на оцной стороне упругого элемента 3 и другого знака - на противоположной стороне упругого элемента 3. После инверсного суммирования сигналов получаем модуль величины М, а по знаку сигна1242734 ла определяют направление действиямомента М х. Аналогично определяютсяпараметры крутящего момента М относительно оси Е. Уиди д 17 Фиг,Составитель В. ГодзиковскиТехред О,Гортвай ектор Л, Латай Редактор П сей Тираж 778 ВНИИПИ Государственного. комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., каз Зб 90 одписно 4/ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5Формула изобретения Силомоментный датчик, содержащий соосно расположенные первый и второй силовоспринимающие фпанцы, четы ре упругих элемента в виде пластин прямоугольного сечения с широкими и узкими гранями и цилиндрическими хвостовиками, продольные оси которых расположены в плоскости, перпендикулярной оси датчика, перпендикулярно одна другой,и пересекаются в точке, лежащей на оси датчика, и преобразователи деформаций, размещенные на широких гранях упругих 20 элементов, причем соединение первого фланца с цилиндрическими хвостовикоми упругих элементов выполнено в виде цилиндрической двухподвижной кинематической пары, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повьппения надежности, второй силовоспринимающий фланец в зонах пересечения с продольными осями упругих элементов снабжен четырьмя замковыми пазами прямоугольного сечения, а торцы упругих элементов со стороны второго силовоспринимающего фланца выполнены в видежестких хвостовиков прямоугольногосечения, входящих в зацепление черезпрямоугольные замковые пазы со вторым силовоспринимающим фланцем,большие стороны которых параллельнышироким граням, а меньшие стороны -узким граням упругих элементов, приэтом два смежных упругих элементаориентированы так, что их широкиеграни лежат в плоскости, перпендикулярной оси датчика, а два другихсмежных упругих элемента - так, чтоих широкие грани лежат в плоскостях,параллельных оси датчика, причемгеометрические размеры пазов и жестких хвостовиков прямоугольного сечения удовлетворяют соотношениям аМх = 1баю 5где- большая сторона поперечногосечения паза второгофланца;ьх- большая сторона поперечногосечения жесткого хвостовикапрямоугольного сечения;Ь - меньшая сторона поперечногосечения паза второго фланца;Ь - меньшая сторона поперечногохсечения жесткого хвостовикапрямоугольного сечения.