EN
В областях роботизированной полировки, точной сборки и механических испытаний в научных исследованиях шестиядерный силовой датчик способен одновременно собирать данные по трём составляющим силы (Fx, Fy, Fz) и трём составляющим момента (Mx, My, Mz). Многие пользователи склонны обращать внимание исключительно на диапазон осевых сил и игнорировать согласование моментов при выборе модели, что приводит либо к быстрой перегрузке и повреждению датчика, либо к недостаточной чувствительности измерений из-за чрезмерно широкого диапазона. Обоснованное согласование диапазонов сил и моментов — ключевой фактор эффективного применения многомерных силовых датчиков.
Прежде всего необходимо проанализировать реальные условия нагружения оборудования и различать статические нагрузки и динамические ударные нагрузки. Во многих рабочих условиях осевая сила невелика, однако точка приложения силы удалена от торцевой поверхности установки датчика, что создаёт значительный опрокидывающий момент. Даже если осевая сила не превышает номинальное значение, опрокидывающий момент может выйти за пределы допустимого диапазона крутящего момента, что напрямую приводит к повреждению упругого элемента — это также одна из распространённых причин отказа многомерных датчиков силы. При выборе модели технические характеристики нельзя определять исключительно на основе осевого растяжения и сжатия: обязательно нужно учитывать опрокидывающий момент, возникающий в реальных условиях эксплуатации. Во-вторых, диапазон измерения силы и диапазон измерения крутящего момента не обязаны находиться в фиксированном соотношении. На рынке представлено множество нестандартных, индивидуально сконструированных многомерных датчиков силы, способных обеспечивать большой диапазон силы при малом диапазоне момента или, наоборот, малый диапазон силы при большом диапазоне момента. Например, при финишной шлифовке роботом контактная сила очень мала, но вылет рычага велик, что легко приводит к образованию большого опрокидывающего момента; поэтому здесь предпочтительна конфигурация с малой силой и большим моментом. В то же время при испытании методом прессования осевое давление велико, а опрокидывающий момент мал, следовательно, предпочтительнее вариант с большой силой и малым моментом.
Одновременно необходимо предусмотреть запас прочности. Рекомендуется использовать коэффициент запаса 1,22 от теоретически рассчитанной нагрузки, чтобы предотвратить мгновенную перегрузку при динамическом ударе; не следует слепо выбирать излишне широкий диапазон. Если диапазон слишком велик, слабый силовой сигнал легко будет затруднён шумом, что снизит точность измерения и ухудшит эффективность тонкого управления силой.
Кроме того, конструкция крепления косвенно влияет на реальное напряжённое состояние. Нерациональная оснастка и чрезмерно длинный переходный фланец усиливают опрокидывающий момент. При выборе диапазона измерения также необходимо одновременно оптимизировать механическую схему крепления, чтобы минимизировать влияние дополнительного крутящего момента.
Одним словом, выбор шестикоординатного датчика силы — это не просто выбор по максимальному значению силы. Только при всестороннем анализе условий эксплуатации на месте, учёте опрокидывающего момента, рациональном подборе диапазонов силы и момента, а также с учётом запаса прочности и чувствительности измерений шестимерный датчик силы сможет в полной мере раскрыть свои возможности и применяться в различных испытательных сценариях: ручное управление роботами, автоматические испытания и калибровка в научных исследованиях.
Шестикоординатный датчик силы способен одновременно измерять трёхмерные силы и моменты по осям X, Y и Z — это основное измерительное оборудование в области интеллектуальной автоматизации и прецизионного контроля.
Основные сценарии применения:
Ручное управление совместным роботом, гибкая шлифовка и полировка роботом, автоматическая сборка прецизионных деталей, онлайн-контроль прессования в промышленности, обучение робота методом «перетаскивания», адаптивное удержание роботом с функцией предотвращения столкновений, механические испытания автомобильных деталей, испытания на нагрузку конструкций для аэрокосмической отрасли, измерение силы, прилагаемой медицинскими роботами, контроль силы в реабилитационном оборудовании, механические исследовательские эксперименты в колледжах и университетах, а также калибровочные испытания характеристик новых материалов.
