Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2026-11-04 Origine : Site
Un capteur de force multi-axes mesure plusieurs composants de charge en même temps. Choisissez un capteur de force à 3 axes lorsque vous avez besoin de forces dans trois directions, un capteur de force/couple à 6 axes lorsque vous avez également besoin de moments autour de ces directions, ou un capteur de force et de couple axial lorsque la tâche nécessite de pousser ou de tirer et de tourner le long du même axe. Avant de choisir une plage, calculez les charges au point de référence du capteur avec l'outil installé.
Fx , Fy et Fz sont des forces le long des directions x, y et z du capteur, généralement exprimées en newtons (N). Mx , My et Mz sont des moments autour de ces mêmes directions, généralement exprimés en newton mètres (N·m). Une force latérale sur un outil décalé peut créer un moment de flexion au niveau du capteur même lorsque l'outil n'applique aucun couple de torsion séparé.
Utilisez le dessin du fabricant pour identifier les axes positifs et le point de référence des moments. Enregistrez la relation entre le cadre du capteur et le cadre de l'outil ou de la machine. La rotation d'un cadre modifie la manière dont une force est répartie entre ses composants. Le déplacement du point de référence modifie également le moment associé à cette force. Ces détails sont importants lorsqu'un contrôleur et un rapport de test utilisent des origines différentes.
Choisissez un Capteur de force à 3 axes lorsque vous devez séparer une charge normale de deux charges latérales, par exemple lors de la mesure d'une force de contact sur un montage de test. Le FIBOS FA702 est un exemple de catalogue avec mesure de force X, Y et Z et une sortie de câble latérale. Vérifiez les moments admissibles sur le dispositif de montage même si votre système de données n'enregistre que les forces.
FIBOS Image du catalogue FA702 et diagramme de direction de charge pour la mesure des forces X, Y et Z.
UN Le capteur de force/couple à 6 axes mesure trois composantes de force et trois composantes de moment. Sur un poignet de robot, ces canaux supplémentaires peuvent aider à distinguer une poussée droite d'une poussée qui plie ou tord également l'outil. Vérifiez la plage calibrée de chaque composant et les combinaisons autorisées pour l'outil et le mouvement réels.
FIBOS Capteur de force/couple à six axes série FA7155. Photo du produit du site Web FIBOS .
Un Le capteur de force axiale et de couple convient aux tests nécessitant une charge axiale et une torsion autour de la même ligne. La série FIBOS FA778-5600 identifie ces composants comme Fz et Mz dans son catalogue. Pour un test de poussée et de torsion, confirmez la direction et l'ampleur de chaque charge de travail et vérifiez si le désalignement du luminaire ajoute une charge latérale ou une flexion.
FIBOS Capteur de force axiale et de couple série FA778-5600. Photo du produit du site Web FIBOS .
Les charges appliquées déforment légèrement l'élément de détection. Les jauges de contrainte liées à la résistance de l'élément changent et les circuits en pont transforment ces changements en signaux de tension. Avec une sortie en pont brut, la sensibilité est souvent spécifiée dans mV/V , le signal par volt d'excitation. L'électronique de mesure ou le logiciel convertit les signaux en unités techniques à l'aide de l'étalonnage fourni.
Une charge dans une direction peut produire une réponse dans plusieurs canaux bruts car ils partagent une structure de détection. Lorsque le fabricant fournit une matrice d'étalonnage ou de compensation, il combine les signaux d'entrée commandés pour estimer les charges individuelles. Comparez la diaphonie résiduelle à l'aide des conditions de test et de la plage de référence de la fiche technique. Conservez ensemble la matrice, l’ordre des canaux, les unités et le numéro de série applicable. Note technique de compensation matricielle HBK
Lors de l'insertion, la force latérale ou le moment de flexion peuvent aider à identifier un contact décentré. En polissage, la force normale peut alimenter la boucle de contrôle tandis que les composants latéraux aident à caractériser le contact. Incluez le poids de l'outil, l'orientation de l'outil et l'accélération lors de l'estimation des charges détectées par le capteur du poignet.
Un dispositif pousser-tourner peut enregistrer ensemble la charge axiale et le couple pour comparer les cycles de test. Un luminaire qui doit également capturer des charges latérales ou des moments de flexion nécessite un capteur doté de ces canaux de mesure. Définissez le point d'application de la force et vérifiez que les supports de fixation ne supportent pas une partie de la charge autour du capteur.
Pour une petite expérience de force de contact, comparez le bruit et la dérive de base avec le plus petit effet que vous vous attendez à observer. Pour les tests transitoires, synchronisez les canaux de charge avec le déplacement ou d'autres instruments lorsque le timing est important. Vérifiez la bande passante de l'appareil assemblé, car la conformité et la résonance du luminaire peuvent influencer la forme d'onde enregistrée.
Répertoriez les charges de travail normales et les pics crédibles dans le cadre du capteur, y compris le poids de l'outil, l'accélération, les forces de processus et les transitoires, le cas échéant. Par exemple, une force latérale de 100 N appliquée à 80 mm le long de l'axe de l'outil à partir de l'origine du capteur produit un moment de flexion de 8 N·m lorsque la force et le décalage sont perpendiculaires. En général, la contribution du moment est le vecteur décalage croisé avec le vecteur force. Ajoutez tout couple appliqué et évaluez les signes pour chaque cas de fonctionnement. Guide de sélection des capteurs de force/couple ATI
Une force latérale de 100 N perpendiculaire à un décalage de 80 mm produit un moment de flexion de 8 N·m au point de référence du capteur.
Vérifiez la plage de mesure calibrée de chaque composant, puis utilisez le diagramme de chargement combiné ou le calcul du fabricant pour les forces et moments simultanés. Les valeurs individuelles ne décrivent qu'une partie du cas de charge. Un indice de surcharge décrit la charge admissible dans des conditions spécifiées et ne doit pas être utilisé comme plage de mesure de travail. Incluez les charges latérales ou les moments non mesurés dans la vérification mécanique. Analyse de charge force/couple HBK
Convertissez les pourcentages de la pleine échelle en unités de force ou de moment avant de comparer les capteurs. Par exemple, un terme d'erreur hypothétique de 0,2 % d'une pleine échelle de 100 N est de 0,2 N, soit 10 % d'une lecture de 2 N. Ce calcul couvre un terme d’erreur. Vérifiez le bruit, la diaphonie due à des charges simultanées plus importantes, la répétabilité et la dérive de température pour l'ensemble de la chaîne de mesure.
Confirmez le modèle de boulon, les caractéristiques de positionnement, les faces de montage, les exigences en matière de fixation et le dégagement des câbles par rapport au dessin. Installez l'élément de détection dans le chemin de charge prévu et vérifiez que les protections, les butées ou les câbles ne supportent pas la charge du processus pendant le fonctionnement normal. Documentez l’orientation du capteur afin que la carte des canaux électriques corresponde à la configuration mécanique.
Pour les sorties de pont brutes, confirmez l'excitation, la plage d'entrée différentielle, le nombre de canaux, le blindage et l'endroit où l'étalonnage est appliqué. Pour les sorties conditionnées ou numériques, vérifiez l'alimentation, la plage ou le protocole du signal, le brochage, la fréquence de mise à jour et les unités. Déterminez si l'interface du capteur signale déjà les valeurs compensées avant d'ajouter le traitement matriciel dans l'automate ou le DAQ.
Enregistrez l’orientation installée et la ligne de base déchargée. Si le poids de l'outil doit être exclu de la charge de processus affichée, tarez dans une pose définie et documentez cette pose. Une tare décale la ligne de base signalée alors que le capteur porte toujours l'outil. Sur l'équipement en mouvement, vérifiez comment les composants de gravité changent avec l'orientation.
Appliquez des charges connues dans des directions documentées et à des positions connues. Vérifiez le signe et l'amplitude attendus sur le canal principal et la réponse résiduelle sur les autres. Pour les canaux de moment, utilisez une force connue et un bras de levier perpendiculaire ou un couple de référence approprié. Répétez un cas de chargement combiné représentatif si le luminaire peut le reproduire. Enregistrez la configuration et les résultats pour un dépannage ou un remplacement futur.
Vous pouvez calculer la contribution du moment d'une force mesurée lorsque son point d'application est connu. Un couple indépendant, ou un changement dans l'endroit où la force agit, nécessite des informations supplémentaires ou une mesure du moment.
Uniquement si le fabricant confirme que la combinaison spécifique est autorisée. Vérifiez l'enveloppe de charge combinée pour l'étalonnage prévu et incluez les moments des adaptateurs et les décalages d'outils.
Oui, lorsque les composantes de charge requises et la géométrie entre les cadres sont connues. Pour une mesure à six composants, la translation du point de référence modifie le moment rapporté par la force et le terme de bras de levier correspondants. La rotation du cadre modifie également les composants signalés. Manuel de transformation des outils ATI
Faites correspondre les composants mesurés, les signes et l'origine des axes, la géométrie de montage, les limites de fonctionnement et de surcharge, les paramètres de sortie, d'excitation ou de puissance, de connecteur et de contrôleur. Comparez l'erreur et la bande passante dans le cas d'utilisation réel, puis répétez les vérifications de charge connue et de charge combinée après l'installation.
Utilisez l'étalonnage fourni ou approuvé pour l'unité de remplacement et sa chaîne de mesure. Confirmez le numéro de série, l'ordre des canaux, la mise à l'échelle et l'endroit où la matrice est appliquée, puis vérifiez les sorties avec des charges connues.
