sensore 3D per la misurazione di forza e coppia

Il sensore di forza/coppia per gli assi x/y/z con flangia robotica consente di controllare con precisione la movimentazione e di garantire la qualità.

Oggi i robot a braccio singolo sono utilizzati per un'ampia varietà di compiti. La capacità di misurare con precisione le forze e le coppie che si verificano direttamente sul braccio apre molte altre possibilità. Nei processi di assemblaggio, ad esempio, i valori misurati possono essere utilizzati per trarre conclusioni sui pezzi giusti, sul loro posizionamento e sulla corretta collocazione. A questo scopo, gli specialisti di burster hanno sviluppato un sensore di forza/coppia a sei assi con una flangia robotica conforme alla norma DIN ISO 9049-1, che si fissa semplicemente al supporto standard del braccio robotico (vedi fig. 1). Il sensore 3D 8565, con un diametro di 95 mm e un'altezza di 60 mm, può misurare contemporaneamente fino a tre forze e coppie Fx/Fy/Fz e Mx/My/Mz (vedi fig. 2). I singoli valori non vengono estrapolati, come spesso accade. Invece, ogni variabile misurata viene registrata tramite un estensimetro separato. I rispettivi valori possono essere letti tramite amplificatori di misura standard con un errore di linearità (20 % - 100 %) dello 0,1 % del fondo scala. Anche in questo caso, il fornitore di tecnologia di misura offre diverse soluzioni. A seconda dell'applicazione, sono possibili configurazioni di assi personalizzate, da uno a tre assi, con o senza misurazione della coppia. In questo modo gli utenti acquistano solo ciò di cui hanno effettivamente bisogno. Il campo di misura è fino a ±1 kN in Fx e Fy e ±2 kN in direzione Fz; la coppia massima in tutte le direzioni è di 50 Nm. La speciale geometria interna del sensore garantisce una bassa diafonia tra i singoli assi. Sono in preparazione sensori per altri campi di misura.

Consentire nuovi modi di lavorare

A seconda della configurazione del sensore, è possibile aprire nuove aree di lavoro per i robot o implementare misure di garanzia della qualità in linea. Ad esempio, è possibile misurare le forze e le coppie rilevanti durante il caricamento dei portautensili e confrontarle con i valori specificati. In questo modo è possibile effettuare valutazioni positive o negative e prevenire i danni. Anche per altre sequenze di movimenti tattili, come la presa, la fresatura e la rettifica, le coppie che si generano forniscono informazioni dirette sulle condizioni del pezzo o dell'utensile utilizzato. Inoltre, le regolazioni mediante varie misure di riferimento, ad esempio dell'attrito tra il pezzo e l'utensile in funzione della pressione di contatto (Fx/Fy rispetto a Fz), possono migliorare il risultato del lavoro, ad esempio nella lucidatura. Poiché per ogni canale viene utilizzato un amplificatore di strumentazione separato, i singoli valori possono essere registrati e valutati in modo ampiamente indipendente. Non è quindi necessario un costoso amplificatore multicanale con calcolo della correzione per registrare i singoli canali, il che semplifica notevolmente la configurazione.

Didascalie delle immagini:

Figura 1: La misurazione diretta della forza crea nuove possibilità per la produzione, l'assemblaggio e il controllo qualità. (Fonte: burster)

Figura 2: Il sensore 3D scalabile modello 8565 può fornire valori misurati per un massimo di tre forze e coppie (Fx/Fy/Fz e Mx/My/Mz). (Fonte: burster)

Box aziendale: Informazioni su burster

burster fornisce tecnologie di misura che vanno dai singoli sensori alle soluzioni di sistema. I suoi clienti sono principalmente l'ingegneria meccanica e impiantistica, l'automazione, l'industria automobilistica e i suoi fornitori, l'ingegneria elettrica ed elettronica e l'industria chimica. La gamma comprende strumenti di misura e tester, nonché sensori standard per valori di misura meccanici ed elettrici, come celle di carico, sensori di pressione, coppia e spostamento, milli- e megaohmmetri e scatole di decadi di resistenza. Inoltre, sono possibili soluzioni OEM personalizzate, anche per molti altri settori e mercati futuri come l'ingegneria medica, le biotecnologie e la mobilità elettrica. Molti anni di esperienza nella progettazione e costruzione di strumenti di misura e sensori garantiscono sempre soluzioni ottimali. Sviluppati e prodotti in Germania, i sensori burster, gli amplificatori e i moduli trasmettitori, gli strumenti di precisione e i sistemi di misura per l'elaborazione dei segnali dei sensori vengono spediti ai clienti di tutto il mondo.