Vistas: 0 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2026-11-04 Origen: Sitio
Un sensor de fuerza multieje mide más de un componente de carga al mismo tiempo. Elija un sensor de fuerza de 3 ejes cuando necesite fuerzas en tres direcciones, un sensor de fuerza/torque de 6 ejes cuando también necesite momentos en esas direcciones, o un sensor de fuerza y torsión axial cuando la tarea requiera empujar o tirar y girar a lo largo del mismo eje. Antes de elegir un rango, calcule las cargas en el punto de referencia del sensor con la herramienta instalada.
Fx , Fy y Fz son fuerzas a lo largo de las direcciones x, y y z del sensor, generalmente expresadas en newtons (N). Mx , My y Mz son momentos en torno a esas mismas direcciones, normalmente expresados en newton metros (N·m). Una fuerza lateral sobre una herramienta desplazada puede crear un momento de flexión en el sensor incluso cuando la herramienta no aplica un par de torsión separado.
Utilice el dibujo del fabricante para identificar los ejes positivos y el punto de referencia de los momentos. Registre cómo se relaciona el marco del sensor con la herramienta o el marco de la máquina. Girar un marco cambia la forma en que se divide una fuerza entre sus componentes. Mover el punto de referencia también cambia el momento asociado con esa fuerza. Estos detalles son importantes cuando un controlador y un informe de prueba utilizan orígenes diferentes.
Elige un Sensor de fuerza de 3 ejes cuando necesita separar una carga normal de dos cargas laterales, como cuando se mide una fuerza de contacto en un dispositivo de prueba. El FIBOS FA702 es un ejemplo de catálogo con medición de fuerza X, Y y Z y una salida de cable lateral. Compruebe los momentos permitidos en la disposición de montaje, incluso si su sistema de datos sólo registra fuerzas.
FIBOS Imagen del catálogo FA702 y diagrama de dirección de carga para medición de fuerza X, Y y Z.
A El sensor de fuerza/par de 6 ejes mide tres componentes de fuerza y tres de momento. En la muñeca de un robot, esos canales adicionales pueden ayudar a distinguir un empujón directo de un empujón que también dobla o tuerce la herramienta. Verifique el rango calibrado de cada componente y las combinaciones permitidas para la herramienta y el movimiento reales.
FIBOS Sensor de fuerza/par de seis ejes serie FA7155. Foto del producto del sitio web FIBOS .
Un El sensor de fuerza axial y torsión se adapta a pruebas que necesitan carga axial y torsión aproximadamente en la misma línea. La serie FIBOS FA778-5600 identifica estos componentes como Fz y Mz en su catálogo. Para una prueba de empujar y girar, confirme la dirección y magnitud de cada carga de trabajo y verifique si la desalineación del accesorio agrega carga lateral o flexión.
FIBOS Sensor de fuerza y torsión axial serie FA778-5600. Foto del producto del sitio web FIBOS .
Las cargas aplicadas deforman ligeramente el elemento sensor. Las galgas extensométricas unidas al elemento cambian la resistencia y los circuitos puente convierten estos cambios en señales de voltaje. Con una salida de puente sin formato, la sensibilidad a menudo se especifica en mV/V , la señal por voltio de excitación. La electrónica de medición o el software convierten las señales en unidades de ingeniería utilizando la calibración suministrada.
Una carga en una dirección puede producir una respuesta en varios canales sin procesar porque comparten una estructura de detección. Cuando el fabricante proporciona una matriz de calibración o compensación, combina las señales de entrada ordenadas para estimar las cargas individuales. Compare la diafonía residual utilizando las condiciones de prueba y el rango de referencia de la hoja de datos. Mantenga juntos la matriz, el orden de los canales, las unidades y el número de serie aplicable. Nota técnica de compensación matricial de HBK
Durante la inserción, la fuerza lateral o el momento de flexión pueden ayudar a identificar el contacto descentrado. En el pulido, la fuerza normal puede alimentar el circuito de control, mientras que los componentes laterales ayudan a caracterizar el contacto. Incluya el peso de la herramienta, la orientación de la herramienta y la aceleración al estimar las cargas que ve el sensor de muñeca.
Un dispositivo de empujar y girar puede registrar la carga axial y el torque juntos para comparar los ciclos de prueba. Un dispositivo que también necesita capturar cargas laterales o momentos de flexión requiere un sensor con esos canales de medición. Defina el punto de aplicación de la fuerza y verifique que los soportes del dispositivo no transporten parte de la carga alrededor del sensor.
Para un pequeño experimento de fuerza de contacto, compare el ruido de referencia y la deriva con el efecto más pequeño que espera observar. Para pruebas transitorias, sincronice los canales de carga con el desplazamiento u otros instrumentos cuando el tiempo sea importante. Verifique el ancho de banda del equipo ensamblado, ya que el cumplimiento del dispositivo y la resonancia pueden influir en la forma de onda registrada.
Enumere las cargas de trabajo normales y los picos creíbles en el marco del sensor, incluido el peso de la herramienta, la aceleración, las fuerzas del proceso y los transitorios, según corresponda. Por ejemplo, una fuerza lateral de 100 N aplicada a 80 mm a lo largo del eje de la herramienta desde el origen del sensor produce un momento flector de 8 N·m cuando la fuerza y el desplazamiento son perpendiculares. En general, la contribución del momento es el vector de desplazamiento cruzado con el vector de fuerza. Agregue cualquier par aplicado y evalúe los signos para cada caso operativo. Guía de selección de sensores de fuerza/par de ATI
Una fuerza lateral de 100 N perpendicular a un desplazamiento de 80 mm produce un momento flector de 8 N·m en el punto de referencia del sensor.
Verifique el rango de medición calibrado de cada componente y luego use el diagrama de carga combinado del fabricante o el cálculo para fuerzas y momentos simultáneos. Las clasificaciones individuales describen sólo una parte del caso de carga. Una clasificación de sobrecarga describe la carga permitida bajo condiciones específicas y no debe usarse como un rango de medición de trabajo. Incluir cargas laterales o momentos no medidos en la verificación mecánica. Análisis de carga de fuerza/par de HBK
Convierta cifras de porcentaje de escala completa en unidades de fuerza o momento antes de comparar sensores. Por ejemplo, un término de error hipotético del 0,2 % de una escala completa de 100 N es 0,2 N, igual al 10 % de una lectura de 2 N. Ese cálculo cubre un término de error. Verifique el ruido, la diafonía de cargas simultáneas más grandes, la repetibilidad y la deriva de temperatura para toda la cadena de medición.
Confirme el patrón de pernos, las características de ubicación, las caras de montaje, los requisitos de los sujetadores y la holgura del cable con el dibujo. Instale el elemento sensor en la ruta de carga prevista y verifique que las guardas, los topes o los cables no transporten la carga del proceso durante el funcionamiento normal. Documente la orientación del sensor para que el mapa de canales eléctricos coincida con la configuración mecánica.
Para salidas de puente sin procesar, confirme la excitación, el rango de entrada diferencial, el recuento de canales, el blindaje y dónde se aplica la calibración. Para salidas acondicionadas o digitales, verifique el suministro, el rango o protocolo de la señal, la distribución de pines, la velocidad de actualización y las unidades. Determine si la interfaz del sensor ya informa valores compensados antes de agregar el procesamiento matricial en el PLC o DAQ.
Registre la orientación instalada y la línea base descargada. Si el peso de la herramienta debe excluirse de la carga de proceso mostrada, tara en una postura definida y documente esa postura. Una tara cambia la línea base reportada mientras el sensor todavía lleva la herramienta. En equipos en movimiento, verifique cómo los componentes de gravedad cambian con la orientación.
Aplique cargas conocidas en direcciones documentadas y en posiciones conocidas. Verifique el signo y la magnitud esperados en el canal primario y la respuesta residual en los demás. Para canales de momento, utilice una fuerza conocida y un brazo de palanca perpendicular o un par de referencia apropiado. Repita un caso de carga combinado representativo si el dispositivo puede reproducirlo. Registre la configuración y los resultados para futuras soluciones de problemas o reemplazos.
Puede calcular la contribución del momento de una fuerza medida cuando se conoce su punto de aplicación. Un par independiente, o un cambio en el lugar donde actúa la fuerza, requiere información adicional o medición de momento.
Sólo si el fabricante confirma que se permite la combinación específica. Verifique la envolvente de carga combinada para la calibración prevista e incluya momentos de adaptadores y compensaciones de herramientas.
Sí, cuando se conocen los componentes de carga requeridos y la geometría entre marcos. Para una medición de seis componentes, trasladar el punto de referencia cambia el momento informado por el término de fuerza y brazo de palanca correspondiente. Al girar el marco también se cambian los componentes informados. manual de transformación de herramientas ATI
Haga coincidir los componentes medidos, los signos y el origen de los ejes, la geometría de montaje, los límites de operación y sobrecarga, la salida, la excitación o la potencia, el conector y la configuración del controlador. Compare el error y el ancho de banda en el caso de uso real, luego repita las comprobaciones de carga conocida y de carga combinada después de la instalación.
Utilice la calibración suministrada o aprobada para la unidad de reemplazo y su cadena de medición. Confirme el número de serie, el orden de los canales, el escalado y dónde se aplica la matriz, luego verifique las salidas con cargas conocidas.
