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機器人六軸六維力傳感器五大使用誤區及破局策略

來源:常州先成傳感器有限公司   2025年04月01日 07:19  

六軸/維力傳感器是一種特殊的力傳感器,能夠同時測量中性坐標系(OXYZ)內的三個力(FX、FY、FZ)和三個矩(MX、MY、MZ)。六軸力傳感器一類技術含量相當高的產品,在機器人、國防、汽車等領域都有重要應用。六軸力傳感器一般分成固定端(機器人端)和加載端(工具端)。兩端相對受力時,傳感器發生彈性變形,傳感器內部的應變計電阻發生變化,進而轉換成電壓信號輸出。

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五大使用誤區:

誤區1:只考慮力,彎矩考慮不夠。

只考慮了外力大小,未考慮力臂(受力點離傳感器中心的距離)引起的彎矩。


誤區2:量程選擇不合適。

傳感器量程用得過滿,碰撞、誤用、機器人移動加速度等引起力和力矩考慮不夠。


誤區3:空間未充分利用。

夾具和工件很大,力傳感器尺寸卻很小。


誤區4:布置位置不合理。

傳感器離受力點太遠,使得傳感器承受了多余的力和力矩。


誤區5:電氣接口選型失誤。

電氣接口選型不合適造成精度降低、分辨率不夠、通信延時等問題。


一旦掉入誤區,傳感器的耐用程度和使用效果就會大打折扣,然而這類傳感器由價格較貴,那么我們在選擇6軸力傳感器的時候要注意哪些問題呢?建議您從以下幾個方面破局:


1.量程范圍

XYZ三維空間內施加在傳感器上的力和扭矩都要考慮,外力/扭矩的大小是傳感器量程范圍的80%左右。


2.測量精度

要根據具體的應用場合考慮,精度和分辨率決不能等同看待。分辨率是指傳感器能分辨的最小信號,精度是指傳感器測量值與標稱值的最小差異。軸力傳感器的精度一般在0.5%F.S以內,XC38系列六軸力傳感器精度高達0.2%F.S,分辨率約為滿量程的1/5000,能夠滿足各種應用需求。


3.外形尺寸及安裝方式

六軸力傳感器的電線或接頭固定于固定端,為力防止電線的擺動或拉扯對力傳感器的測量造成影響,固定端一定要固定,外力從加載端加載。


4.電氣接口

電氣接口分為數字通信型(Ethernet / EtherCAT / CAN / RS232)和模擬電壓型(mV / V)。模擬輸出型傳感器在后端控制應用程序上有更大的靈活性,但需要配備額外的數據采集卡。數字輸出型傳感器則更方便使用,但通信協議需按照生產廠家的標準。

ABB、富士康和部分研究單位采用模擬電壓型六軸力傳感器,KUKA、富士康、安川和部分研究單位采用數字通信型六軸力傳感器。


5.與供應商充分溝通

把應用的細節與供應商充分溝通,供應商的技術工程師能夠根據經驗和產品特性為您推薦合適的產品。SRI在中國大陸、美國、韓國、中國臺灣等地區都有技術人員為客戶提供給服務。


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