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浅谈多维力传感器的结构类别

2023-05-25 09:26 作者:秒懂称重传感器  | 我要投稿

多维力传感器指的是一种能够同时测量两个方向以上力及力矩分量的力传感器,在笛卡尔坐标系中力和力矩可以各自分解为三个分量,因此,多维力最完整的形式是六维力/力矩传感器,即能够同时测量三个力分量和三个力矩分量的传感器,广泛使用的多维力传感器就是这种传感器。


多维力传感器优点:

宁波辰邦多维力传感器与单轴力传感器比较,除了要解决对所测力分量敏感的单调性和一致性问题外,还要解决因结构加工和工艺误差引起的维间(轴间)干扰问题、动静态标定问题以及矢量运算中的解耦算法和电路实现等。目前已经彻底解决了多维力传感器研究中的科学问题,如弹性体的结构设计、力学性能评估、矢量解耦算法等,也掌握了核心制造技术,具有从宏观机械到微机械的设计加工能力。产品覆盖了二维到六维的全系列多维传感器,量程范围从几百克力到几十吨,并获得弹性体结构和矢量解耦电路等方面多项专利技术。


多维力传感器的结构类别

多维力传感器是指可以同时测量两个以上方向的力和力矩分量的力传感器。在笛卡尔坐标系中,力和力矩可以分别分解为三个分量。所以,多维力完整的形式就是六种。三维力/力矩传感器,即可以同时测量三个力分量和三个力矩分量的传感器,目前广泛使用的多维力传感器就是这种传感器。


宁波辰邦多维力传感器可以同时检测三维空间中的多种力信息,通过它控制系统不仅可以检测和控制机器人爪子的抓地力来拾取物体,还可以检测被抓取物体的重量,并在抓取时检查操作过程中是否有滑动、振动等。有两种类型的 3D 手指力传感器:侧面安装和顶部安装。侧装式3D手指力传感器一般用于双指机器人夹持器,顶装式3D手指力传感器一般用于机器人多指灵巧手。


六维力传感器是智能机器人的重要传感器。它可以同时检测三维空间(笛卡尔坐标系)中的全部力信息,即三个力分量和三个扭矩分量。


广泛应用于精密装配、自动磨削、轮廓跟踪、双手配合、零力示教等作业。广泛应用于航空、航天及机械加工、汽车等行业。


传感器弹性体采用专利结构,灵敏度高,刚性好,维间耦合小,具有机械过载保护。集成解耦电桥信号在三维空间合成为六个分量,可直接用于力控制。采用标准串口和并口输入输出。该产品可与控制计算机组成两级计算机系统,也可与终端连接,组成独立的测试装置。


多维力传感器与单轴力传感器相比,多维力传感器不仅要解决对被测力分量敏感的单调性和一致性问题,还要解决结构加工引起的多维(轴间)干涉问题,过程误差、动静态标定问题以及矢量运算中的解耦算法和电路实现等,解决了弹性体结构设计、力学性能评估、矢量解耦等多维力传感器研究中的科学问题算法等,我们还掌握了核心制造技术,具备从宏观机器到微型机器的设计加工能力。产品涵盖从二维到六维的全系列多维传感器,力从几百克到几十吨,并在弹性体结构和矢量去耦电路方面获得了多项专利技术。使用时确保实际受力方向和安装力矩与传感器方向一致。所有进出显示电路的电线都应该是屏蔽电缆。屏蔽线的连接和接地点要合理。如果不通过机械框架接地,则外部接地,但屏蔽线不接地,相互连接后悬空。


宁波辰邦安装传感器的表面的平行度和粗糙度符合传感器规定的安装要求。电气连接(如力传感器的信号线,不要与强电源线或控制线平行走线,例如:不要将力传感器信号线和强电源线和控制线放在同一管道,如果一定要平行放置,其他的距离要保持在50CM以上,信号线用金属管包住。


多维力传感器选型:

传感器被喻为电子衡器的心脏,它的性能在很大程度上决定了电子衡器的准确度和稳定性。在设计电子衡器时,经常要遇到如何选用传感器的问题。

称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。

环境给传感器造成的影响主要有以下几个方面:

1:高温环境对传感器造成涂覆材料熔化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题。对于高温环境下工作的传感器常采用耐高温传感器;另外,必须加有隔热、水冷或气冷等装置。

2:粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响。在此环境条件下应选用密闭性很高的传感器。不同的传感器其密封的方式是不同的,其密闭性存在着很大差异。

常见的密封有密封胶充填或涂覆;橡胶垫机械紧固密封;焊接(氩弧焊、等离子束焊)和抽真空充氮密封。

从密封效果来看,焊接密封为最佳,充填涂覆密封胶为量差。对于室内干净、干燥环境下工作的传感器,可选择涂胶密封的传感器,而对于一些在潮湿、粉尘性较高的环境下工作的传感器,应选择膜片热套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的传感器。

3:在腐蚀性较高的环境下,如潮湿、酸性对传感器造成弹性体受损或产生短路等影响,应选择外表面进行过喷塑或不锈钢外罩,抗腐蚀性能好且密闭性好的传感器。

4:电磁场对传感器输出紊乱信号的影响。在此情况下,应对传感器的屏蔽性进行严格检查,看其是否具有良好的抗电磁能力。

5:易燃、易爆不仅对传感器造成彻底性的损害,而且还给其它设备和人身安全造成很大的威胁。因此,在易燃、易爆环境下工作的传感器对防爆性能提出了更高的要求:在易燃、易爆环境下必须选用防爆传感器,这种传感器的密封外罩不仅要考虑其密闭性,还要考虑到防爆强度,以及电缆线引出头的防水、防潮、防爆性等。

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