[發明專利]基于光學原理的多軸力傳感器有效
| 申請號: | 202011193267.9 | 申請日: | 2020-10-30 |
| 公開(公告)號: | CN112213009B | 公開(公告)日: | 2021-12-14 |
| 發明(設計)人: | 白仲皖 | 申請(專利權)人: | 華力創科學(深圳)有限公司 |
| 主分類號: | G01L1/24 | 分類號: | G01L1/24;G01L5/16;G01L5/166 |
| 代理公司: | 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384 | 代理人: | 譚雪婷;梁炎芳 |
| 地址: | 518000 廣東省深圳市龍崗區寶*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 光學 原理 多軸力 傳感器 | ||
1.一種基于光學原理的多軸力傳感器,其特征在于,包括感測件和堆疊在所述感測件上側的封蓋件;
所述感測件具有中空設置的外圍部和設置于所述外圍部中心位置的承載部,所述承載部與所述外圍部通過多個均勻分布在所述承載部外周側的彈性懸梁部與所述外圍部連接,所述承載部在外力作用下相對所述外圍部發生偏轉或移動;
所述封蓋件與所述承載部之間設置檢測所述承載部相對所述外圍部的偏轉量或移動量的第一位移檢測器;
所述第一位移檢測器包括:
設置于所述封蓋件朝向所述承載部一側的第一反射鏡;
設置于所述承載部朝向所述封蓋件一側的第一PCB板,所述第一PCB板上設有多個的上光學傳感器,每一所述上光學光感器具有發射光線的發射部和接收所述反射鏡反射的光線的接收部;
所述第一反射鏡包括平反射面和兩旋轉對稱設置在所述平反射面外緣的斜反射面,且兩所述斜反射面沿X軸設置;
所述上光學傳感器包括兩沿X軸方向設置第一光學傳感器、兩沿Y軸方向設置第二光學傳感器,以及兩相對所述斜反射面設置的第三光學傳感器;
所述斜反射面一側接近所述第三光學傳感器的發射部,其另一側遠離所述第三光學傳感器的接收部,使所述斜反射面相對向所述第三光學傳感器的發射部傾斜。
2.如權利要求1所述的基于光學原理的多軸力傳感器,其特征在于,所述第一反射鏡與所述封蓋件之間具有多個以所述第一反射鏡的中心為原心均勻分布的第一彈性件;
所述封蓋件上設有與所述第一彈性件對應的第一調節件,所述第一調節件依次穿過所述封蓋件、第一彈性件,其頭部插接在所述第一反射鏡上;旋轉所述第一調節件以壓縮或放松所述第一彈性件,以改變所述第一反射鏡相對所述第一PCB板的距離和/或偏轉量。
3.如權利要求2所述的基于光學原理的多軸力傳感器,其特征在于,所述第一彈性件為彈簧、O型圈或者中空橡膠套。
4.如權利要求2所述的基于光學原理的多軸力傳感器,其特征在于,所述彈性懸梁部成對設置,包括第一懸梁和第二懸梁;
所述第一懸梁與第二懸梁平行設置;或相互搭接成三角狀,其合并端與所述承載部連接,其余兩端與所述外圍部連接。
5.如權利要求1-4任意一項所述的基于光學原理的多軸力傳感器,其特征在于,還包括堆疊于所述感測件下方的固定件;
所述感測件的朝向所述固定件的一側設有多個沿感測件的外圍部周向均勻分布的墊塊部,所述墊塊部的下端具有能夠在墊塊部的軸向上拉伸或收縮的彈性連接部,所述彈性連接部連接于所述固定件上;
所述固定件與所述承載部之間設置檢測所述承載部相對所述固定件的偏轉量或移動量的第二位移檢測器。
6.如權利要求5所述的基于光學原理的多軸力傳感器,其特征在于,所述第二位移檢測器包括:
設置于所述固定件朝向所述承載部一側的第二反射鏡;
設置于所述承載部朝向所述固定件一側的第二PCB板,所述第二PCB板上設有多個的下光學傳感器,所述下光學傳感器包括兩沿X軸方向設置第四光學傳感器與兩沿Y軸方向設置第五光學傳感器。
7.如權利要求6所述的基于光學原理的多軸力傳感器,其特征在于,所述第二反射鏡與所述固定件之間具有多個以所述第二反射鏡的中心為原心均勻分布的第二彈性件;
所述固定件上設有與所述第二彈性件對應的第二調節件,所述第二調節件依次穿過所述固定件、第二彈性件,其頭部插接在所述第二反射鏡上;旋轉所述第二調節件以壓縮或放松所述第二彈性件,以改變所述第二反射鏡相對所述第二PCB板的距離和/或偏轉量。
8.如權利要求6所述的基于光學原理的多軸力傳感器,其特征在于,所述上光學傳感器與所述下光學傳感器為光電二極管、反射式傳感器或者波長傳感器。
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