一种用于四维切削力检测的电容式智能刀柄系统

摘要

本发明公开了一种用于四维切削力检测的电容式智能刀柄系统，主要由标准刀柄、电容式位移传感器、锂电池、电容传感器检测电路、信号预处理及采集单元、信号无线发射模块、外封装环、密封盖、固定块组成。通过在标准刀柄下端圆柱体部分切槽形成变形筋结构，利用变形筋的变形来解算四维切削力，变形量由电容式位移传感器测得。本发明的用于四维切削力检测的智能刀柄系统对原刀柄结构更改较小，不影响刀具安装、使用和机械手的抓取，具有结构简单、适用性强等优点，利用高精度电容式微位移传感器检测变形筋变形要比应变式测力仪精度更高、动态性能更好。

主权项

一种用于四维切削力检测的电容式智能刀柄系统，其特征在于所述电容式智能刀柄系统由标准刀柄、电容式位移传感器、锂电池、电容传感器检测电路、信号预处理及采集单元、信号无线发射模块、外封装环、密封盖、固定块组成，其中：电容式位移传感器由轴向电容式位移传感器和扭转电容式位移传感器构成，标准刀柄下端的圆柱体部分沿圆周方向均布四个切槽，每个切槽内设置一个轴向电容式位移传感器，轴向电容式位移传感器的可动极板固连在切槽的下表面上，固定极板固连在固定块上，固定块胶粘在切槽的上侧面；相对的两个切槽内分别设置一个扭转电容式位移传感器，扭转电容式位移传感器的可动极板固连在切槽的侧表面上，固定极板固连在固定块上；外封装环固定在标准刀柄上并将切槽挡住，外封装环与标准刀柄之间的空腔用于安放锂电池、电容传感器检测电路、信号预处理及采集单元和信号无线发射模块，沿信号传递方向轴向电容式位移传感器的两极板和扭转电容式位移传感器的两极板、电容传感器检测电路、信号预处理及采集单元以及信号无线发射模块通过导线依次连接，锂电池与轴向电容传感器、扭转电容传感器、电容传感器检测电路、信号预处理及采集单元、信号无线发射模块均通过导线连接，外封装环下端用密封盖固定。