3D-Sensor / Kraft- und Drehmomentmessung
Mehrfachsensor am Roboterarm
Einarm-Roboter werden heute bereits für die unterschiedlichsten Aufgaben eingesetzt. Die auftretenden Kräfte und Drehmomente direkt am Arm zu messen erschließt viele weitere Möglichkeiten.
So lassen sich beispielsweise bei Bestückungsprozessen aus den Messwerten Rückschlüsse auf die richtigen Teile, deren Positionierung und die korrekte Bestückung treffen.
Für Anwendungen wie diese hat Burster einen sechsachsigen Kraft-/Drehmomentsensor mit Roboterflansch nach DIN ISO 9049-1 entwickelt, der einfach an der Standardaufnahme des Roboterarms befestigt wird.
Der 3D-Sensor 8565...
...mit einem Durchmesser von 95 mm bei 60 mm Höhe misst bis zu drei Kräfte und Drehmomente Fx/Fy/Fz und Mx/My/Mz gleichzeitig. Dabei werden die einzelnen Werte nicht wie oft üblich extrapoliert, sondern jede Messgröße wird über einen eigenen Dehnmessstreifen erfasst. Die jeweiligen Werte können über handelsübliche Messverstärker – im Bereich 20-100 Prozent mit einer Linearitätsabweichung von 0,1 Prozent vom Endwert – ausgelesen werden. Auch hierfür bietet Burster verschiedene Produkte.
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Je nach Applikation sind kundenspezifische Achsenkonfigurationen möglich, von ein bis drei Achsen und mit oder ohne Drehmomentmessung. Der Messbereich liegt bei bis zu ±1kN in Fx- und Fy- und bei ±2kN in Fz-Richtung, das maximale Drehmoment in alle Richtungen bei 50Nm. Die besondere interne Geometrie des Sensors gewährleistet ein geringes Übersprechen der einzelnen Achsen. Sensoren für weitere Messbereiche sind in Vorbereitung.
Je nach Sensorausführung...
...erschließt der neue Sensor neue Arbeitsfelder für die Roboter oder für die Inline-Qualitätssicherung. Beispielsweise lassen sich bei der Bestückung von Werkzeugträgern die relevanten Kräfte und Momente messen und mit Vorgabewerten vergleichen. Das ermöglicht Gut/Schlecht-Aussagen und vermeidet Beschädigungen. Auch bei anderen taktilen Bewegungsabläufen wie Greifen, Fräsen oder Schleifen geben die auftretenden Momente direkt Aufschluss über den Zustand des Werkstücks oder des eingesetzten Werkzeugs.
Auch Anpassungen durch diverse Referenzmessungen...
...z.B. der Reibung zwischen Werkstück und Werkzeug je nach Anpressdruck (Fx/Fy in Relation zu Fz) können das Arbeitsergebnis verbessern, z. B. beim Polieren. Weil je Kanal ein separater Messverstärker eingesetzt wird, lassen sich die einzelnen Werte weitgehend unabhängig erfassen und bewerten; somit ist kein Mehrkanalverstärker mit Korrekturrechnung nötig, um die einzelnen Kanäle zu erfassen, was den Aufbau deutlich vereinfacht.
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