中国专利CN214334097U 适用于线性致动装置的力量传感器

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专利摘要:
本实用新型提供一种适用于线性致动装置的力量传感器。力量传感器组配测量转动马达施加于其上的作用力，且包括弹性元件、中空部、至少一应变规以及限位部。弹性元件包括第一侧边以及第二侧边，其中第一侧边与第二侧边彼此相对。中空部贯穿弹性元件。至少一应变规固定于弹性元件上，且位于第一侧边以及第二侧边之间，其中作用力沿第一方向施加于弹性元件的第二侧边时，第二侧边相对第一侧边位移，弹性元件变形，且至少一应变规改变形状，以于一特定范围内测量并标准化作用力。限位部连接弹性元件，延伸至中空部内，使弹性元件在一定的空间内变形。
公开号:CN214334097U
申请号:CN202120371771.7U
申请日:2021-02-08
公开日:2021-10-01
发明作者:黄育贤；黄勖维
申请人:Delta Electronics Inc；
IPC主号:G01L5-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及一种力量传感器，尤其涉及一种适用于一线性致动装置的力量传感器，以利线性致动装置于一特定范围内校准其所产生的作用力。
[n0002] 目前，市场上的微型线性致动装置大多是呈垂直地使用。由于具有高速和高精度的特性，线性致动装置(或称：线性致动器(linear actuator))已成为半导体和面板工业中必要的动作机制。然而，随着半导体和面板类产品规格的提升，于制造工程中进行取放部件的技术需求也变得相对严格。除了需在每个往复运动中保持位置精度的准确性外，于其中确保作用力的可再现性也被视为重要的一部分。当线性致动装置不具有力量反馈机制，且所进行处理生产的部件又属易碎并不耐压时，则在拾取和放置部件的过程中，线性致动装置便可能造成过度挤压和碎裂的风险，且很容易导致产品的良率下降。另一方面，现今市场上传统的微型线性致动装置虽可通过装置的驱动器来实现力量的校正，但由于传统的线性致动装置并不具有反馈机制，因此必须在使用前进行一次设定调整。然而，线性致动装置在操作运行的过程中将伴随温度效应，且操作运行的温度范围更可由室温至120摄氏度以上。故于操作运行的过程中所伴随的温差变化，可能造成机械零件的热胀冷缩，从而导致尺寸不具一致性。另一方面，磁体中的磁力也会因温度变化而受到影响。此时，磁场的不稳定性以及不均匀作用力的生成，均可能在每次作用力的输出中造成错误操作。
[n0003] 有鉴于此，实有必要提供一种适用于一线性致动装置的力量传感器，以利线性致动装置于一特定范围内校准其所产生的作用力，并解决前述问题。
[n0004] 本实用新型的目的在于提供一种具有力量传感器的线性致动装置，以用于校准由线性致动装置所产生的作用力。由于线性致动装置的力量传感器的两相对侧分别连接有一线性马达和一转动马达，因此将力量传感器与线性马达部分地重叠并堆置于基座上，可最小化线性致动装置的整体尺寸。此外，线性致动装置中的至少两个主要组件沿一第一方向布置，则可使线性致动装置的整体结构在第一方向上相对其重心具有最小的偏移量，这将有助于线性致动装置沿第一方向悬挂并应用于一部件的取放作业。换言之，本实用新型具有力量传感器的线性致动装置呈一细长形的排列设置。当线性致动装置应用于一部件的取放作业时，整个线性致动装置的支撑处和其重心会在取放部件的方向上产生偏移。而本实用新型采用细长形的排列设置，则有助于避免因运动或受力而引起的晃动。
[n0005] 本实用新型的另一目的在于提供具有力量传感器的线性致动装置，以应用于一部件的取放作业。通过力量传感器来校准由线性致动装置所产生的作用力，且将线性致动装置应用于以往复运动方式执行一部件的取放作业时，施加到部件的作用力可由力量传感器所测量，并可于往复运动中进行作用力和位置的校正。由此，每次往复运动中位置精度的准确性得以维持，并可于部件的取放作业中避免过度压缩和碎裂的发生。此外，力量传感器更可例如是应变规力量传感器(strain gauge load cell)，其结构包括弹性元件和一组用于在特定范围内测量作用力的应变规(strain gauge)。当作用力施加在力量传感器上时，力量传感器中的弹性元件会略微变形，但不致于过载负荷，以于变形后回复其原始形状。而当弹性元件变形时，固定在弹性元件上的应变规也将随的变形，并将应变规的变形转换成一电子信号。其中电子信号可反馈至线性致动装置所连接的驱动器。也就是说，作用力的量值可根据力量传感器的输出来计算，并将其反馈给线性致动装置所连接的驱动器。这将有助于其所连接的驱动器来控制线性致动装置，并于执行部件的取放作业时维持位置精度的准确性。再者，操作期间的温度差异造成的影响得以消除，作用力的再现性也得以实现。另一方面，为了避免过载负荷而导致力量传感器不可逆的永久变形和其材料的损坏，力量传感器的结构中更引入一限制部的特殊设计，使力量传感器得以在一定的空间内产生变形。而通过限制部的支撑和限制位移的作用下，更可避免力量传感器因过载负荷变形而损坏。
[n0006] 为达前述目的，本实用新型提供一种适用于一线性致动装置的力量传感器。线性致动装置包括线性马达以及转动马达，力量传感器配置为当线性致动装置通过力量传感器驱动转动马达沿第一方向移动时，测量转动马达所施加于力量传感器的作用力。力量传感器包括弹性元件、中空部以及至少一应变规。弹性元件包括第一侧边以及第二侧边，其中第一侧边与第二侧边彼此相对。线性马达固定于第一侧边，且转动马达固定于第二侧边。中空部贯穿弹性元件。至少一应变规固定于弹性元件上，且位于第一侧边以及第二侧边之间，其中由转动马达所施加的作用力沿第一方向施加于弹性元件的第二侧边时，第二侧边相对第一侧边位移，弹性元件变形，且至少一应变规改变形状，以于一特定范围内测量并标准化由转动马达所施加的作用力。
[n0007] 于一实施例中，力量传感器还包括至少一限位部，连接弹性元件，由第一侧边朝向第二侧边的方向延伸至中空部内，且于空间上相对于至少一应变规，其中弹性元件与限位部于第一方向上形成至少一间隙。
[n0008] 于一实施例中，至少一间隙具有一间隔距离，间隔距离与作用力成反比，且当间隔距离为零时，作用力大于特定范围，限位部支撑弹性元件，以限制弹性元件的变形。
[n0009] 于一实施例中，力量传感器还包括一连接部，且连接部连接于弹性元件的第一侧边以及至少一限位部之间。
[n0010] 于一实施例中，第一侧边与第一方向平行，且第二侧边与第一方向平行。
[n0011] 于一实施例中，弹性元件具一第三侧边以及一第四侧边，其中第三侧边以及第四侧边彼此相对，且分别连接于第一侧边以及第二侧边之间，其中中空部架构于第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边之间，且至少一应变规沿第三侧边或第四侧边设置。
[n0012] 于一实施例中，第三侧边与第一方向垂直，且第四侧边与第一方向垂直。
[n0013] 于一实施例中，至少一应变规包括两个应变规，两个应变规分别对称设置于第三侧边以及第四侧边上。
[n0014] 于一实施例中，力量传感器还包括两个限位部，且两个应变规连接弹性元件，且两个限位部由第一侧边朝向第二侧边的方向延伸至中空部内，且于空间上分别相对于两个应变规，其中弹性元件与两固限位部之间形成两个间隙。
[n0015] 于一实施例中，两个间隙分别具有一间隔距离，当两个间隙中的一个的间隔距离为零时，作用力大于特定范围，该两个限位部支撑弹性元件，以限制弹性元件的变形。
[n0016] 于一实施例中，两个间隙分别呈一圆弧状。
[n0017] 于一实施例中，至少一应变规包括四个应变规，且四个应变规分别对称设置于第三侧边以及第四侧边上，以形成一桥式电路。
[n0018] 于一实施例中，弹性元件包括至少一第一固定孔以及至少一第二固定孔，且至少一第一固定孔及至少一第二固定孔于空间上分别相对于第一侧边以及第二侧边，且组配将线性致动装置的一线性马达以及一转动马达分别安装至第一侧边以及第二侧边，其中当力量传感器受到转动马达所施加平行于第一方向的作用力时，力量传感器组配将作用力转换成电子信号。
[n0019] 于一实施例中，线性马达、力量传感器以及转动马达中至少两者沿第一方向排列，且线性马达与力量传感器沿一第二方向堆叠设置，其中第二方向垂直于第一方向。
[n0020] 为达前述目的，本实用新型另提供一种适用于一线性致动装置的力量传感器。线性致动装置包括线性马达及转动马达，力量传感器配置为当线性致动装置通过力量传感器驱动转动马达沿第一方向移动时测量转动马达所施加于力量传感器的作用力。力量传感器包括弹性元件、中空部以及至少一应变规。弹性元件包括第一侧边以及第二侧边，其中第一侧边与第二侧边相互平行且彼此相对。线性马达与转动马达分别固定于第一侧边与第二侧边。中空部贯穿弹性元件。至少一应变规固定于弹性元件上，且位于第一侧边以及第二侧边之间，其中由转动马达所施加的作用力沿第一方向施加于弹性元件的第二侧边时，第二侧边相对第一侧边位移，弹性元件变形，且至少一应变规改变形状，以于一特定范围内测量并标准化由转动马达所施加的作用力。
[n0021] 于一实施例中，力量传感器还包括至少一限位部，连接弹性元件，由第一侧边朝向第二侧边的方向延伸至中空部内，且于空间上相对于至少一应变规，其中弹性元件与限位部于第一方向上形成至少一间隙。
[n0022] 于一实施例中，弹性元件具一第三侧边以及一第四侧边，其中第三侧边以及第四侧边彼此相对，且分别连接于第一侧边以及第二侧边之间，其中中空部架构于第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边之间，且至少一应变规沿第三侧边或第四侧边设置，其中第三侧边与第一方向垂直，且第四侧边与第一方向垂直。
[n0023] 于一实施例中，至少一应变规包括至少两个应变规，至少两个应变规分别对称设置于第三侧边以及第四侧边上，且力量传感器包括至少两个限位部，连接弹性元件，由第一侧边朝向第二侧边的方向延伸至中空部内，且于空间上分别相对于至少两个应变规，其中弹性元件与至少两个限位部之间形成至少两个间隙。
[n0024] 于一实施例中，至少两个间隙分别具有一间隔距离，当该至少两个间隙中的一个的间隔距离为零时，作用力大于特定范围，至少两个限位部支撑弹性元件，以限制弹性元件的变形。
[n0025] 于一实施例中，至少两个间隙分别呈一圆弧状。
[n0026] 本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供一种具有力量传感器的线性致动装置，以用于校准由线性致动装置所产生的作用力。由于线性致动装置的力量传感器的两相对侧分别连接有一线性马达和一转动马达，因此将力量传感器与线性马达部分地重叠并堆置于基座上，可最小化线性致动装置的整体尺寸。
[n0027] 针对本实用新型前述内容，所属领域中具有通常知识可通过后续详述及附图说明而更加明了。
[n0028] 图1为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的外观示意图。
[n0029] 图2为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的内部结构示意图。
[n0030] 图3为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的结构分解图。
[n0031] 图4为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置中可动磁性背板相对固定线圈模块滑动的示意图。
[n0032] 图5为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的电路连接图。
[n0033] 图6至图8为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的动作示意图。
[n0034] 图9为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置应用于部件取放作业的一示例性程序。
[n0035] 图10至图13为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置应用于部件取放作业的另一示例性程序。
[n0036] 图14为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器的第一示例性结构。
[n0037] 图15为公开本实用新型力量传感器所使用的应变规的示例性结构。
[n0038] 图16为公开本实用新型力量传感器的电路图。
[n0039] 图17为公开本实用新型力量传感器受力而产生变形的示意图。
[n0040] 图18为公开于力量传感器受力时应变规因而拉伸的示范性形状。
[n0041] 图19为公开于力量传感器受力时应变规因而压缩的示范性形状。
[n0042] 图20为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器的第二示例性结构。
[n0043] 图21为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器的第三示例性结构。
[n0044] 图22为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器的第三示例性结构于另一视角的结构示意图。
[n0045] 图23为图21所示力量传感器的主视图。
[n0046] 图24为图23中区域P1的放大图。
[n0047] 图25为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器的第四示例性结构。
[n0048] 图26为图25所示力量传感器的主视图。
[n0049] 图27为公开本实用新型第二较佳实施例的线性致动装置的外观示意图。
[n0050] 图28为公开本实用新型第二较佳实施例的线性致动装置的内部结构示意图。
[n0051] 图29为公开本实用新型第二较佳实施例的线性致动装置的结构分解图。
[n0052] 图30为公开本实用新型第二较佳实施例的线性致动装置中可动磁性背板相对固定线圈模块滑动的示意图。
[n0053] 图31为公开本实用新型第三较佳实施例的线性致动装置的外观示意图。
[n0054] 图32为公开本实用新型第三较佳实施例的线性致动装置的内部结构示意图。
[n0055] 图33为公开本实用新型第三较佳实施例的线性致动装置的结构分解图。
[n0056] 图34为公开本实用新型第三较佳实施例的线性致动装置中可动磁性背板相对固定线圈模块滑动的示意图。
[n0057] 附图标记如下：
[n0058] 1、1a、1b：线性致动装置
[n0059] 10：基座
[n0060] 11：盖体
[n0061] 12：线性导轨
[n0062] 20：线性马达
[n0063] 21：固定线圈模块
[n0064] 211：线圈件
[n0065] 22：可动磁性背板
[n0066] 221：第一群组的磁性件
[n0067] 222：第二群组的磁性件
[n0068] 23：滑动件
[n0069] 30、30a、30b、30c、30d：力量传感器
[n0070] 301：第一侧边
[n0071] 302：第二侧边
[n0072] 303：第三侧边
[n0073] 304：第四侧边
[n0074] 31：第二可挠电路板
[n0075] 32：弹性元件
[n0076] 33：中空部
[n0077] 34：限位部
[n0078] 35：第一固定孔
[n0079] 36：第二固定孔
[n0080] 37：连接部
[n0081] 40、40a：转动马达
[n0082] 41：连接件
[n0083] 42：工作前端
[n0084] 50：防坠模块
[n0085] 60、60a：通信印刷电路板
[n0086] 61：第一可挠印刷电路板
[n0087] 61a：集成连接器
[n0088] 62：第一连接器
[n0089] 63：第二连接器
[n0090] 64：第三连接器
[n0091] 70、70a：连接电路板
[n0092] 71：第四连接器
[n0093] 72：第五连接器
[n0094] 73：第六连接器
[n0095] 74、74a：线性编码器
[n0096] 80：驱动器
[n0097] 81、82、82a：电缆
[n0098] 81a、83：电力电缆
[n0099] 90：部件
[n0100] 91：第一平台
[n0101] 92：第一容置座
[n0102] 93：第二平台
[n0103] 94：第二容置座
[n0104] g：间隙
[n0105] C：中心轴
[n0106] D：间隔距离
[n0107] R1、R2、R3、R4：电阻
[n0108] S1、S2、S3、S4：应变规
[n0109] W0、W1、W2：金属体
[n0110] X、Y、Z：轴
[n0111] 参考后续实施例将更具体地描述本实用新型。需注意的是，后续对于较佳实施例的描述，其目的仅用以说明和陈述。非意欲使其所公开的精确形式彻底详尽或受其限制。
[n0112] 图1为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的外观示意图。图2为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的内部结构示意图。图3为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的结构分解图。图4 为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置中可动磁性背板相对固定线圈模块滑动的示意图。图5为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的电路连接图。如图1至图5所示，于本实施例中，线性致动装置1 可例如通过一连接组件沿一第一方向悬挂，其中第一方向可例如是Z轴方向，但不以此为限。其中连接组件可例如但不限于是一电缆81或电缆82，用以将线性致动装置1连接至一驱动器80。亦即连接组件可视实际应用需求调制。本实用新型并不受限于此。于本实施例中，线性致动装置1包括基座 10、线性马达20、线性编码器74、力量传感器30以及转动马达40。线性马达20设置于基座10上。线性马达20包括固定线圈模块21以及可动磁性背板22。其中固定线圈模块21固定于基座10，且可动磁性背板22相对固定线圈模块21于第一方向(即Z轴方向)上滑动。固定线圈模块21包括多个线圈件211。其中多个线圈件211逐一沿第一方向(即Z轴方向)排列。可动磁性背板22于空间上相对于固定线圈模块21，且可动磁性背板22包括一第一群组的磁性件221以及一第二群组的磁性件222。其中第一群组的磁性件221 以及第二群组的磁性件222分别设置于可动磁性背板22的两个相对内表面，且于空间上分别相对于固定线圈模块21的两个相对外表面。于本实施例中，基座10还例如包括一线性导轨12，且线性马达20包括一滑动件23，且滑动件23安装于可动磁性背板22上。其中滑动件23滑动连接于线性导轨12，且例如沿线性导轨12的一长度方向自由地往复运动。于本实施例中，线性导轨12的长度方向可例如相同或平行于第一方向(即Z轴方向)，本实用新型并不以此为限。于本实施例中，多个线圈件211排列成行，且平行于线性导轨12。较佳者，第一群组的磁性件221排列成行，且平行于线性导轨12。再者，第二群组的磁性件222排列成行，且平行于线性导轨12。也就是说，多个线圈件211、第一群组的磁性件221以及第二群组的磁性件222均沿第一方向(即Z轴方向)排列。每一第一群组的磁性件221具有N磁极或S磁极。每一第二群组的磁性件222具有N磁极或S磁极。于一实施例中，第一群组的磁性件221以N磁极与S磁极交替排列方式构成，且第二群组的磁性件222亦以N磁极与S磁极交替排列方式构成。于本实施例中，可动磁性背板22的第一群组的磁性件221以及第二群组的磁性件222组配产生一磁场。而与可动磁性背板22的第一群组的磁性件221以及第二群组的磁性件222 相对应设置的固定线圈模块21的线圈件211，则于AC电流通过固定线圈模块21的线圈件211时产生偏移磁场。结果，排斥力或磁性吸引力因而产生，并形成驱动力以推动可动磁性背板22移动。由此，可动磁性背板22即可相对于固定线圈模块21沿着第一方向滑动。
[n0113] 于本实施例中，线性编码器74设置于基座10与线性马达20的可动磁性背板22之间，且组配用以检测可动磁性背板22相对于固定线圈模块21 以及基座10的线性位移距离。
[n0114] 于本实施例中，力量传感器(load cell)30包括两相对侧边，平行于第一方向(即Z轴方向)。转动马达40以及线性马达20的可动磁性背板22则分别连接于力量传感器30的两相对侧边。也就是说，力量传感器30安装于转动马达40以及可动磁性背板22之间。此外，力量传感器30、可动磁性背板 22以及固定线圈模块21中的至少两者沿一第二方向重叠且堆叠于基座10 上，其中第二方向例如是Y轴方向，第二方向垂直于第一方向(即Z轴方向)。于本实施例中，力量传感器30于基座10上的投影以及线性马达20的可动磁性背板22于基座10上的投影至少部分重叠。再者，可动磁性背板22于基座10上的投影以及固定线圈模块21于基座10上的投影至少部分重叠。这有助于线性致动装置1最小化整体尺寸。于本实施例中，力量传感器30 是一种力量感测器。可动磁性背板22驱动力量传感器30和转动马达40一起移动。当转动马达40的端部受到在第一方向上施加的作用力时，力量传感器30组配将转动马达40施加到其上的作用力转换成一电子信号，从而使自转动马达40产生的作用力得以被测量并标准化。随着施加到力量传感器 30的作用力增加，电子信号亦成比例地变化。于本实施例中，力量传感器 30还例如是一种应变规力量传感器，其具有高精确度，通用性佳，且成本效益佳。关于力量传感器30的结构将于后详细描述。
[n0115] 于本实施例中，转动马达40环绕一中心轴C转动，其中中心轴C平行第一方向，且还包括一连接件41。转动马达40通过连接件41安装至力量传感器30，且转动马达40组配与力量传感器30以及线性马达20的可动磁性背板22沿例如Z轴方向的第一方向移动。较佳者，连接件41还例如具有L 型的结构，然而本实用新型并不以此为限。再者，转动马达40可环绕中心轴C转动，而中心轴C平行第一方向(即Z轴方向)。于本实施例中，转动马达40包括一工作前端42，设置于转动马达40的一端，且组配执行一部件的取放作业，然而本实用新型并不以此为限。
[n0116] 于本实施例中，线性致动装置1还包括一防坠模块50。防坠模块50可例如设置于基座10以及线性马达20的可动磁性背板22之间，用以防止可动磁性背板22坠落。当然，本实用新型并不以此为限。于本实施例中，防坠模块50可例如但不限于是一弹簧，包括两个相对端分别连接至基座10以及线性马达20的可动磁性背板22。于其他实施例中，防坠模块50则例如设置于基座10以及转动马达40之间，用以防止转动马达40坠落。当然，本实用新型并不以此为限。
[n0117] 于本实施例中，线性致动装置1还包括一通信印刷电路板60以及一连接电路板70。其中通信印刷电路板60通过锁固元件(例如螺丝)安装于基座 10上，以使通信印刷电路板60锁固连接至基座10。连接电路板70则通过锁固元件(例如螺丝)安装于线性马达20的可动磁性背板22上，以使连接电路板70锁固连接至可动磁性背板22。通信印刷电路板60包括第一可挠印刷电路板61、第一连接器62、第二连接器63和第三连接器64，设置于通信印刷电路板60的表面上。连接电路板70包括第四连接器71、第五连接器72 和第六连接器73，设置于连接电路板70的表面上。另外，线性致动装置1 的线性编码器74更设置在锁固连接至可动磁性背板22上的连接电路板70 和锁固连接至基座10上的通信印刷电路板60之间，用以组配检测可动磁性背板22相对于固定线圈模块21以及基座10的一线性位移距离。于本实施例中，线性编码器74可例如但不限于是一光学尺(optical ruler)。第一可挠印刷电路板61连接至连接电路板70的第六连接器73，以使通信印刷电路板 60电连接至连接电路板70。其中第六连接器73例如但不限于是14-PIN连接器。第四连接器71例如但不限于是6-PIN连接器，组配用以与转动马达 40的编码器连接。力量传感器30还包括第二可挠电路板31，连接至连接电路板70的第五连接器72。其中第五连接器72可例如但不限于是8-PIN连接器。此外，第一连接器62更可例如但不限于是6-PIN连接器，组配用于转动马达40的编码器的输出。第二连接器63则可例如但不限于6-PIN连接器，组配用于通信输出。另外，第三连接器64可例如但不限于8-PIN连接器，组配用于霍尔传感器或负温度系数(negative temperaturecoefficient,NTC)传感器。
[n0118] 于本实施例中，线性致动装置1还例如包括一盖体11，且盖体11与基座10相组接，以容置线性马达20、力量传感器30、转动马达40、防坠模块 50、通信印刷电路板60以及连接电路板70。
[n0119] 于本实施例中，线性致动装置1更外接至一驱动器80，其中驱动器80 还例如电连接至线性马达20以及转动马达40，且组配分别控制线性马达20 以及转动马达40。其中线性导轨12例如沿Z轴方向设置，而可动磁性背板 22则组配受驱动器80控制而相对于固定线圈模块21滑动。于本实施例中，线性马达20例如通过电缆81而电连接至驱动器80，借以将电力和控制信号提供给线性马达20。
[n0120] 于本实施例中，通信印刷电路板60还例如通过电缆82而电连接至驱动器80。如此，力量传感器30和转动马达40可通过连接电路板70和通信印刷电路板60而电连接到驱动器80，则驱动器80能够接收力量传感器30的反馈和转动马达40的信息。另一方面，转动马达40还例如通过电力电缆83 而与驱动器80电连接，以使电力可通过电力电缆83而提供给转动马达40。本实用新型并不以此为限。
[n0121] 另一方面，为了使每个主要构件在第一方向(即Z轴方向)上相对线性致动装置1的整体结构的重心具有最小的偏移量，线性马达20、力量传感器 30，通信印刷电路板60，连接电路板70以及转动马达40中至少两者更沿着第一方向(即Z轴方向)排列设置。于本实施例中，力量传感器30、连接电路板70和通信印刷电路板60沿第一方向排列设置。线性马达20和通信印刷电路板60也沿着第一方向排列设置。另外，于本实施例中，力量传感器30 在基座10上的投影和线性马达20的可动磁性背板22在基座10上的投影部分重叠。此外，可动磁性背板22在基座10上的投影与固定线圈模块21在基座10上的投影也部分重叠。也就是说，力量传感器30、可动磁性背板22 和固定线圈模块21中的至少两者沿第二方向堆叠在基座10上，其第二方向例如但不限于是Y轴方向，垂直于第一方向(即Z轴方向)。因此，当线性致动装置1需沿第一方向悬挂并应用于一部件的取放作业时，线性致动装置 1可轻易地被挂起。
[n0122] 图6至图8为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置的动作示意图。如图5至图7所示，当线性马达20由驱动器80所致动时，可动磁性背板22会相对于固定线圈模块21滑动，而可动磁性背板22进一步驱动转动马达40沿第一方向运动，其中第一方向可例如但不限于是Z轴方向。如此，线性致动装置1可利用工作前端42来拾取和放置部件90。另一方面，如图5、图7以及图8所示，当转动马达40被驱动器80所致动时，转动马达40则围绕平行于第一方向(即Z轴方向)的中心轴C而旋转。如此，工作前端42可用于旋转所拾取的部件90。
[n0123] 于本实施例中，线性致动装置1还例如应用于处理部件的拾取和放置。图9为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置应用于部件取放作业的一示例性程序。于本实施例中，多个线性致动装置1沿一直线排列设置，且例如但不限于平行于Y轴方向。多个线性致动装置1由对应的驱动器80 所驱动(参考图5)，以对排列于第一平台91的第一容置座92上的部件90 平顺地进行取放作业。
[n0124] 图10至图13为公开本实用新型第一较佳实施例的线性致动装置应用于部件取放作业的另一示例性程序。如图4、图5以及图10所示，在本实用新型的线性致动装置1中，可动磁性背板22可受驱动而相对于固定线圈模块 21滑动，且可动磁性背板22更进一步驱动转动马达40沿第一方向向下移动。其中第一方向可例如但不限于Z轴方向。如此，工作前端42可位移并施力于部件90的表面，且部件90在第一平台91的第一容置座92中被拾取。如图4、图5以及图11所示，部件90在第一平台91的第一容置座92中被拾取后，线性致动装置1的可动磁性背板22会被驱动以相对于固定线圈模块 21滑动，并使可动磁性背板22进一步驱动转动马达40沿第一方向向上运动。其中第一方向可例如但不限于Z轴方向。如此，工作前端42与所拾取的部件90向上位移。在这种情况下，转动马达40可被致动，以旋转由工作前端42所拾取的部件90。此外，整个线性致动装置1也可被驱动位移，以运送部件90。如图4、图5以及图12所示，当整个线性致动装置1移动至第二平台93的多个第二容置座94的上方时，转动马达40可被驱动而旋转部件90，以使部件90可配合相应的第二容置座94。然后，如图4、图5以及图 13所示，线性致动装置1的可动磁性背板22受驱动以相对于固定线圈模块 21滑动，且可动磁性背板22更驱动转动马达40沿第一方向向下移动。其中第一方向可例如但不限于Z轴方向。当部件90贴附至相应的第二容置座94 时，工作前端42释放部件90，使得部件90得以放置于第二平台93上的相应第二容置座94上。当然，本实用新型并不以此为限，且不再赘述。
[n0125] 值得注意的是，力量传感器30具有分别平行于第一方向(即Z轴方向) 的两相对侧边，而转动马达40和线性马达20的可动磁性背板22则分别连接到力量传感器30的两相对侧边上。如此，于拾取期间在第一方向上工作前端42与部件90之间产生的作用力便得以校准。于本实施例中，力量传感器30还例如是一种力量感测器。当线性致动装置1应用于沿第一方向以往复运动方式执行一部件的取放作业时，施加到部件90的作用力可由力量传感器30测量，并可于沿第一方向的往复运动中进行作用力和位置的校正。由此，每次往复运动中位置精度的准确性得以维持，并可于部件90的取放作业中避免过度压缩和碎裂的发生。
[n0126] 于本实施例中，力量传感器30还例如是应变规力量传感器。图14为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器30a的第一示例性结构。图 15为公开本实用新型力量传感器所使用的应变规的示例性结构。图16为公开本实用新型力量传感器的电路图。图17为公开本实用新型力量传感器受力而产生变形的示意图。图18为公开于力量传感器受力时应变规因而拉伸的示范性形状。图19为公开于力量传感器受力时应变规因而压缩的示范性形状。于本实施例中，线性马达20及转动马达40固定于力量传感器30a的两个相对边。力量传感器30a配置为当线性马达20通过力量传感器30a驱动转动马达40沿一第一方向(例如但不限于是Z轴方向)移动时，测量转动马达40施加于力量传感器的一作用力。于本实施例中，力量传感器30a 包括弹性元件32、四个应变规(strain gauge)S1～S4以及中空部33。弹性元件 32包括第一侧边301、第二侧边302、第三侧边303以及第四侧边304，第一侧边301与第二侧边302彼此相对，第三侧边303与第四侧边304彼此相对，且第三侧边303以及第四侧边304分别连接于第一侧边301以及第二侧边302之间。较佳者，第一侧边301例如与第一方向(即Z轴方向)平行，且第二侧边302与第一方向(即Z轴方向)平行。另外，第三侧边303则可例如与第一方向(即Z轴方向)垂直，且第四侧边304例如与第一方向(即 Z轴方向)垂直。当然，本实用新型并不以此为限。其中四个应变规S1～S4 对称地固定于弹性元件32的第三侧边303以及第四侧边304上。较佳者，应变规S1与应变规S4为空间上彼此相对的两个应变规，且分别对称设置于第三侧边303以及第四侧边304上。另外，应变规S2与应变规S3为空间上彼此相对的两个应变规，且分别对称设置于第三侧边303以及第四侧边304 上。于本实施例中，力量传感器30a的弹性元件32可例如但不限于是由铝、合金钢或不锈钢所制成。中空部33贯穿过弹性元件32。当转动马达40输出的作用力沿第一方向(即Z轴方向)施加于力量传感器30a的第二侧边302 时，第二侧边302相对第一侧边301位移，且弹性元件32略微变形，但不致于过载负荷，以于变形后回复其原始形状。而当弹性元件32变形时，固定在弹性元件32上的应变规S1～S4也将随的变形，以于一特定范围内测量并标准化转动马达40沿第一方向(即Z轴方向)所施加的作用力。于本实施例中，每个应变规S1～S4可例如是由金属线W0或金属片所构成，且其呈网格状设置并附接到弹性元件32上。于本实施例中，四个应变规S1～S4设置成一桥式电路，如图16所示。当应变规S1至S4的形状改变时，其对应的电阻R1～R4即发生变化。而应变规S1～S4所对应电阻R1～R4变化的结果可测量出电压V。电压V的变化便与施加到力量传感器30a上的作用力成正比。因此，所施加的作用力的量值可由力量传感器30a的输出来计算。如图 17至图19所示，当力量传感器30a的一端部施加来自转动马达40的作用力时，力量传感器30a即组配将自转动马达40施加于其上的作用力转换成一电子信号，从而使自转动马达40产生的作用力得以被测量并标准化。随着施加到力量传感器30a的作用力增加，电子信号亦成比例地变化。于本实施例中，当施加到力量传感器30a的端部的作用力使应变规S1和S3受张力而拉伸，则应变规S1和S3的金属线W1变长，从而导致应变规S1和S3所对应的电阻R1和R3增加。若是受压则呈反向变化。当施加到力量传感器30a 的端部的作用力使应变规S1和S3因压力而压缩，应变规S1和S3的金属线 W2变短，从而导致应变规S1和S3所对应的电阻R1和R3减小。通过将应变规S1至S4安装在弹性元件32上，有利于力量传感器30a反映出微小变化的待测值，且于一特定范围内测量并标准化前述作用力。当然，本实用新型并不以此为限。
[n0127] 图20为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器的第二示例性结构。于本实施例中，力量传感器30b与图14所示力量传感器30a相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，力量传感器30b还包括两个限位部34，且两个限位部34连接弹性元件32，且由第一侧边301向第二侧边302的方向延伸至中空部33内，且于空间上相对于应变规S2和应变规S3。此外，弹性元件32与两个限位部34 于第一方向上更形成两个间隙g，例如于弹性元件32与限位部34之间呈一圆弧状。当在力量传感器30b上施加过大的力时，弹性元件32将变形，直到弹性元件32与限位部34相接触，而对应的间隙g消失。此时，力量传感器30b的变形会被限位在一定的空间内。通过限位部34的支撑和限制位移的作用下，可防止力量传感器30b因过度受力变形而损坏。于其他实施例中，中空部33及限位部34的轮廓可根据实际需求进行调整，本实用新型并不以此为限。在本实施例中，力量传感器30b还包括两个第一固定孔35和两个第二固定孔36。两个第一固定孔35组配与螺钉或螺栓接合，以将力量传感器30b安装在可动磁性背板22上。两个第二固定孔36组配与螺钉或螺栓接合，以将力量传感器30b安装在转动马达40的连接件41上。由此，线性马达20和转动马达40分别连接至力量传感器30b的第一侧边301以及第二侧边302，且力量传感器30b于第一方向上作为线性马达20和转动马达40之间的力量感测器，将转动马达40所施加平行于第一方向的作用力转换成一电子信号。
[n0128] 图21及图22为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器的第三示例性结构。图23为图21所示力量传感器的主视图。图24为图23中区域P1的放大图。于本实施例中，力量传感器30c与图20所示力量传感器30b 相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，力量传感器30c包括两个限位部34，且两个限位部34连接弹性元件32，且由第一侧边301向第二侧边302的方向(即X轴方向的逆向) 延伸至中空部33内。两个限位部34于空间上分别相对于两个应变规S2和 S3。其中两个限位部34的位置更分别与应变规S2和应变规S3的位置相邻设置。较佳的实施例，弹性元件32和两个限位部34例如是一体成型构成，且还例如是由铝、合金钢或不锈钢所制成。于第一方向上，两个间隙g分别形成于弹性元件32和两个限位部34之间。又两个间隙g于空间上分别相对于成对的应变规S2和S3。于本实施例中，每一间隙g在例如Z轴方向的第一方向上以及弹簧元件32和限位部34之间还具有一间隔距离D。当作用力如沿着例如第一方向(即Z轴方向)或相反于第一方向而施加于力量传感器 30c上时，弹簧元件32变形，且对应间隙g的间隔距离D逐渐减小。直到其中之一间隙g的间隔距离D消失为止，力量传感器30c可于特定范围内精确地测量施加于力量传感器30c上的作用力。另一方面，当施加于力量传感器30c上的作用力超过特定范围时，两个间隙g中的一个的间隔距离D完全消失，限位部34将力量传感器30c的弹性元件32的变形限制于一特定空间内。换言之，间隔距离D与作用力成反比。当两个间隙g中的一个的间隔距离D为零时，即表示作用力大于力量传感器30c所限定测量的特定范围，则限位部34可支撑弹性元件32，以限制弹性元件32的变形。于本实施例中，力量传感器30c的限位部34和弹性元件32之间的间隙g例如具有0.2mm 的间隔距离D，并组配用于测量5kg以下的力。然而通过在限位部34和弹性元件32之间设计间隙g，力量传感器30c可承受50kg的过度作用力施加于其上而不使力量传感器30c的弹件元件32受限。通过限位部34的支撑和限制位移的作用，可避免力量传感器30c的弹性元件32因过度作用力的变形而导致损坏。于其他实施例中，中空部33及限位部34的轮廓可根据实际需求进行调整。本实用新型并不以此为限。
[n0129] 图25为公开本实用新型线性致动装置所使用的力量传感器的第四示例性结构。图26为图25所示力量传感器的主视图。于本实施例中，力量传感器30d与图20所示力量传感器30b相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，力量传感器30d还包括连接部(joint part)37，且连接部37连接于弹性元件32的第一侧边301和限位部34之间。较佳的实施例中，弹性元件32和连接部37可例如是但不限于由铝所制成，以便提供变形所需的拉伸性。较佳者，限位部34可例如是但不限于由不锈钢所制成，以便提供支撑和限制位移所需的刚度。另一方面，与图23的力量传感器30c相比，力量传感器30d更减小了限位部34的体积，且将力量传感器30d的中空部33的体积增大。又力量传感器30d的每个间隙g具有相同于力量传感器30c的间隙g的间隔距离D。通过增加中空部33 相对于限位部34的体积比，有助于减轻力量传感器30d的整体重量。于其他实施例中，中空部33与限位部34的轮廓可视实际应用需求而调制，本实用新型并不以此为限。
[n0130] 图27为公开本实用新型第二较佳实施例的线性致动装置的外观示意图。图28为公开本实用新型第二较佳实施例的线性致动装置的内部结构示意图。图29为公开本实用新型第二较佳实施例的线性致动装置的结构分解图。图 30为公开本实用新型第二较佳实施例的线性致动装置中可动磁性背板相对固定线圈模块滑动的示意图。于本实施例中，线性致动装置1a与图1至图5 所示线性致动装置1相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，连接电路板70、力量传感器30和转动马达 40沿第一方向(即Z轴方向)排列设置。此外，力量传感器30和转动马达 40更通过例如L形连接件41而彼此组装。相较于第一实施例中线性致动装置器1的排列设置，线性致动装置1a的排列设置更具备节省空间以及最小化整体尺寸的优点。当然，线性致动装置1和线性致动装置器1a的排列设置可视实际应用需求而调制，本实用新型并不受限于此，且不再赘述。
[n0131] 图31为公开本实用新型第三较佳实施例的线性致动装置的外观示意图。图32为公开本实用新型第三较佳实施例的线性致动装置的内部结构示意图。图33为公开本实用新型第三较佳实施例的线性致动装置的结构分解图。图 34为公开本实用新型第三较佳实施例的线性致动装置中可动磁性背板相对固定线圈模块滑动的示意图。于本实施例中，线性致动装置1b与图1至图5 所示线性致动装置1相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，力量传感器30还例如沿垂直于第一方向的第二方向，例如Y轴方向，安装堆叠于可动磁性背板22上。也就是说，力量传感器30于基座10上的投影和可动磁性背板22于基座10上的投影部分重叠。此外，力量传感器30和转动马达40a相邻于连接件41且安装于连接件41上，使得力量传感器30和转动马达40a可沿例如但不限于Z轴方向的第一方向排列设置。另外，通信印刷电路板60a在第一方向(即Z轴方向) 上与线性马达20和力量传感器30相邻设置。连接电路板70a则安装并堆叠在线性马达20上。结果，线性马达20、力量传感器30、转动马达40a、通信印刷电路板60a和连接电路板70a得以沿例如是但不限于是Z轴方向的第一方向排列布置，以实现线性致动装置1b的细长形的排列设置。通过线性致动结置1b的细长形的排列设置，当线性致动装置1b沿第一方向(即Z轴方向)悬挂而起时，沿第一方向(即Z轴方向)排列设置的每个构件都接近整个线性致动装置1b的重心。当线性致动装置1b应用于沿第一方向(即Z 轴方向)进行一部件的取放作业时，容易将线性致动装置1b挂起，并使每个构件在第一方向上相对线性致动装置1b的整体结构的重心具有最小的偏移量。当线性致动装置1b沿X轴方向或Y轴方向移动时，或线线性致动装置1b的转动马达40a沿第一方向受力时，这将有利于减少晃动的产生。另一方面，于一实施例中，通信印刷电路板60a包括一集成连接器61a，而集成连接器61a通过电缆82a电连接至驱动器80，以将力量传感器30的反馈和转动马达40a的信息传送至驱动器80。再者，线性马达20和转动马达40a 通过电力电缆81a电连接到驱动器80，以将电力供予线性马达20和转动马达40a。于本实施例中，电路板70a锁固连接至可动磁性背板22上，而线性编码器74a更设置于连接电路板70a的下方，以最小化线性致动装置1b的整体体积。于本实施例中，防坠模块50则设置于基座10与连接件41之间。转动马达40a、力量传感器30和线性马达20的可动磁性背板22则安装在连接件41上。如此，可防止了可动磁性背板22、力量传感器30以及转动马达 40a的坠落。于本实施例中，防坠模块50可例如但不限于是弹簧，且具有两个相对端，分别连接到基座10和连接件41。当然，于其他实施例中，线性马达20、力量传感器30、转动马达40a、防坠模块50、通信印刷电路板60a 和连接电路板70a的布置可视实际应用需求而调制。本实用新型并不以此为限，且不再赘述。
[n0132] 综上所述，本实用新型提供一种具有力量传感器的线性致动装置，以用于校准由线性致动装置所产生的作用力。由于线性致动装置的力量传感器的两相对侧分别连接有一线性马达和一转动马达，因此将力量传感器与线性马达部分地重叠并堆置于基座上，可最小化线性致动装置的整体尺寸。此外，线性致动装置中的至少两个主要组件沿一第一方向布置，则可使线性致动装置的整体结构在第一方向上相对其重心具有最小的偏移量，这将有助于线性致动装置沿第一方向悬挂并应用于一部件的取放作业。换言之，本实用新型具有力量传感器的线性致动装置呈一细长形的排列设置。当线性致动装置应用于一部件的取放作业时，整个线性致动装置的支撑处和其重心会在取放部件的方向上产生偏移。而本实用新型采用细长形的排列设置，则有助于避免因运动或受力而引起的晃动。又本实用新型具有力量传感器的线性致动装置应用于一部件的取放作业时，可通过力量传感器来校准由线性致动装置所产生的作用力。而将线性致动装置应用于以往复运动方式执行一部件的取放作业时，施加到部件的作用力可由力量传感器所测量，并可于往复运动中进行作用力和位置的校正。由此，每次往复运动中位置精度的准确性得以维持，并可于部件的取放作业中避免过度压缩和碎裂的发生。此外，力量传感器更可例如是应变规力量传感器，其结构包括弹性元件和一组用于在特定范围内测量作用力的应变规。当作用力施加在力量传感器上时，力量传感器中的弹性元件会略微变形，但不致于过载负荷，以于变形后回复其原始形状。而当弹性元件变形时，固定在弹性元件上的应变规也将随的变形，并将应变规的变形转换成一电子信号。其中电子信号可反馈至线性致动装置所连接的驱动器。也就是说，作用力的量值可根据力量传感器的输出来计算，并将其反馈给线性致动装置所连接的驱动器。这将有助于其所连接的驱动器来控制线性致动装置，并于执行部件的取放作业时维持位置精度的准确性。再者，操作期间的温度差异造成的影响得以消除，作用力的再现性也得以实现。另一方面，为了避免过载负荷而导致力量传感器不可逆的永久变形和其材料的损坏，力量传感器的结构中更引入一限制部的特殊设计，使力量传感器得以在一定的空间内产生变形。而通过限制部的支撑和限制位移的作用下，更可避免力量传感器因过载负荷变形而损坏。
[n0133] 本实用新型得由本领域技术人员施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护。

权利要求:
Claims (20)
[0001] 1.一种适用于线性致动装置的力量传感器，该线性致动装置包括一线性马达以及一转动马达，该力量传感器配置为当该线性致动装置通过该力量传感器驱动该转动马达沿一第一方向移动时，测量该转动马达所施加于该力量传感器的一作用力，其特征在于，该力量传感器包括：
一弹性元件，包括一第一侧边以及一第二侧边，其中该第一侧边与该第二侧边彼此相对，该线性马达固定于该第一侧边，且该转动马达固定于该第二侧边；
一中空部，贯穿该弹性元件；
至少一应变规，固定于该弹性元件上，且位于该第一侧边以及该第二侧边之间，其中由该转动马达所施加的该作用力沿该第一方向施加于该弹性元件的该第二侧边时，该第二侧边相对该第一侧边位移，该弹性元件变形，且该至少一应变规改变形状，以于一特定范围内测量并标准化由该转动马达所施加的该作用力；以及
至少一限位部，连接该弹性元件，延伸至该中空部内，且沿该第一方向上于该弹性元件与该限位部之间形成至少一间隙。
[0002] 2.如权利要求1所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该至少一限位部由该第一侧边朝向该第二侧边的方向延伸至该中空部内，且于空间上相对于该至少一应变规。
[0003] 3.如权利要求1所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该至少一间隙具有一间隔距离，该间隔距离与该作用力成反比，且当该间隔距离为零时，该作用力大于该特定范围，且该限位部支撑该弹性元件，以限制该弹性元件的变形。
[0004] 4.如权利要求1所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，还包括一连接部，且该连接部连接于该弹性元件的该第一侧边以及该至少一限位部之间。
[0005] 5.如权利要求1所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该第一侧边与该第一方向平行，且该第二侧边与该第一方向平行。
[0006] 6.如权利要求1所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该弹性元件具一第三侧边以及一第四侧边，其中该第三侧边以及该第四侧边彼此相对，且分别连接于该第一侧边以及该第二侧边之间，其中该中空部架构于该第一侧边、该第二侧边、该第三侧边以及该第四侧边之间，且该至少一应变规沿该第三侧边或该第四侧边设置。
[0007] 7.如权利要求6所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该第三侧边与该第一方向垂直，且该第四侧边与该第一方向垂直。
[0008] 8.如权利要求6所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该至少一应变规包括两个应变规，该两个应变规分别对称设置于该第三侧边以及该第四侧边上。
[0009] 9.如权利要求8所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，还包括两个限位部，且该两个限位部连接该弹性元件，且该两个限位部由该第一侧边朝向该第二侧边的方向延伸至该中空部内，且于空间上分别相对于该两个应变规，其中该弹性元件与该两个限位部之间形成两个间隙。
[0010] 10.如权利要求9所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该两个间隙分别具有一间隔距离，当该两个间隙中的一个的该间隔距离为零时，该作用力大于该特定范围，该两个限位部支撑该弹性元件，以限制该弹性元件的变形。
[0011] 11.如权利要求9所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该两个间隙分别呈一圆弧状。
[0012] 12.如权利要求6所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该至少一应变规包括四个应变规，且该四个应变规分别对称设置于该第三侧边以及该第四侧边上，以形成一桥式电路。
[0013] 13.如权利要求1所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该弹性元件包括至少一第一固定孔以及至少一第二固定孔，且该至少一第一固定孔及该至少一第二固定孔于空间上分别相对于该第一侧边以及该第二侧边，且组配将该线性致动装置的一线性马达以及一转动马达分别安装至该第一侧边以及该第二侧边，其中当该力量传感器受到该转动马达所施加平行于该第一方向的该作用力时，该力量传感器组配将该作用力转换成一电子信号。
[0014] 14.如权利要求13所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该线性马达、该力量传感器以及该转动马达中至少两者沿该第一方向排列，且该线性马达与该力量传感器沿一第二方向堆叠设置，其中该第二方向垂直于该第一方向。
[0015] 15.一种适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该线性致动装置包括一线性马达及一转动马达，该力量传感器配置为当该线性致动装置通过该力量传感器驱动该转动马达沿一第一方向移动时，测量该转动马达所施加于该力量传感器的一作用力，且该力量传感器包括：
一弹性元件，包括一第一侧边以及一第二侧边，其中该第一侧边与该第二侧边相互平行且彼此相对，且该线性马达与该转动马达分别固定于该第一侧边与该第二侧边；
一中空部，贯穿该弹性元件；
至少一应变规，固定于该弹性元件上，且位于该第一侧边以及该第二侧边之间，其中由该转动马达所施加的该作用力沿该第一方向施加于该弹性元件的该第二侧边时，该第二侧边相对该第一侧边位移，该弹性元件变形，且该至少一应变规改变形状，以于一特定范围内测量并标准化由该转动马达所施加的该作用力；以及
至少一限位部，连接该弹性元件，延伸至该中空部内，且沿该第一方向上于该弹性元件与该限位部之间形成至少一间隙。
[0016] 16.如权利要求15所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该至少一限位部由该第一侧边朝向该第二侧边的方向延伸至该中空部内，且于空间上相对于该至少一应变规。
[0017] 17.如权利要求15所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该弹性元件具一第三侧边以及一第四侧边，其中该第三侧边以及该第四侧边彼此相对，且分别连接于该第一侧边以及该第二侧边之间，其中该中空部架构于该第一侧边、该第二侧边、该第三侧边以及该第四侧边之间，且该至少一应变规沿该第三侧边或该第四侧边设置，其中该第三侧边与该第一方向垂直，且该第四侧边与该第一方向垂直。
[0018] 18.如权利要求17所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该至少一应变规包括至少两个应变规，该至少两个应变规分别对称设置于该第三侧边以及该第四侧边上，且该力量传感器包括至少两个限位部，且该至少两个限位部连接该弹性元件，且该至少两个限位部由该第一侧边朝向该第二侧边的方向延伸至该中空部内，且于空间上分别相对于该至少两个应变规，其中该弹性元件与该至少两个限位部之间形成至少两个间隙。
[0019] 19.如权利要求18所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该至少两个间隙分别具有一间隔距离，当该至少两个间隙中的一个的该间隔距离为零时，作用力大于特定范围，该至少两个限位部支撑该弹性元件，以限制该弹性元件的变形。
[0020] 20.如权利要求19所述的适用于线性致动装置的力量传感器，其特征在于，该至少两个间隙分别呈一圆弧状。

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同族专利:

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引用文献:

公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

申请号 | 申请日 | 专利标题

US202062985555P| true| 2020-03-05|2020-03-05||

US62/985,555||2020-03-05||

US202063035168P| true| 2020-06-05|2020-06-05||

US63/035,168||2020-06-05||

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