Personalizar sensor de par estático 60mm 49Nm RS485 para articulación de robot
Descripción
El diseño del sensor de par KWR60N49 se basa en el principio de medición de la deformación por resistencia. Se utilizó software de análisis de elementos finitos para el cálculo de simulación durante el diseño estructural preliminar. El software capta con precisión la distribución interna de tensiones y deformaciones del sensor, como la concentración de tensiones en zonas sensibles. Basándonos en esta característica, hemos optimizado finamente la estructura del sensor de par de articulación y hemos realizado análisis de simulación sobre los datos optimizados. A través de repetidas iteraciones y optimización continua durante el moldeo real del producto, hemos creado finalmente un producto sensor que combina un excelente rendimiento y una apariencia exquisita.
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En el proceso de cálculo de la simulación, simularemos condiciones de trabajo complejas de los sensores, obtendremos datos de alta resolución, controlaremos los riesgos y la seguridad, y optimizaremos la sensibilidad de los parámetros. La simulación de condiciones de trabajo complejas incluye el análisis de condiciones extremas y el acoplamiento de campos multifísicos, combinados con efectos interdisciplinarios como la mecánica, la termodinámica y los campos electromagnéticos, para evaluar exhaustivamente el rendimiento, como la influencia de la temperatura en el módulo elástico de los materiales; la obtención de datos de alta resolución incluye el análisis de detalles locales y la predicción de características dinámicas, analizando la respuesta a valores de fuerza transitorios, como las características de vibración bajo cargas de impacto, y optimizando la precisión de medición de la dinámica de los sensores; el control de riesgos y la seguridad incluyen la predicción de fallos y la verificación de los límites de seguridad. Mediante la simulación de escenarios como ciclos de sobrecarga y fatiga, se predicen los posibles riesgos de fallo, como la deformación plástica y el inicio de grietas en materiales elásticos. Se determina la carga límite teórica de los sensores para evitar daños accidentales y el análisis de sensibilidad en pruebas reales. La sensibilidad de los parámetros y la optimización incluyen la cuantificación de los pesos de impacto de los distintos parámetros en el rendimiento, como el grosor del material y la forma de la ranura, la clarificación de las direcciones de optimización y la combinación de algoritmos para generar automáticamente estructuras ligeras con alta rigidez y bajo peso, mejorando así el ratio de eficiencia energética de los sensores.
Modelo de KWR60N49
El KWR60N49 puede aplicarse a las articulaciones de robots colaborativos y robots colaborativos industriales. Este tipo de sensor puede supervisar el par de la articulación en tiempo real, lo que garantiza un control preciso de la fuerza durante el agarre, el montaje o la manipulación del brazo robótico, y evita daños en la pieza de trabajo o en la estructura del brazo robótico por sobrecarga. Su diseño compacto (diámetro exterior de 60 mm) se adapta perfectamente a las pequeñas articulaciones robóticas, con un rango de 49 Nm suficiente para cubrir la mayoría de los escenarios de aplicación de cargas ligeras. Por ejemplo, un investigador ha diseñado un sensor de par de articulación robótica de tipo radial, que optimiza la selección de materiales y la estructura del cuerpo mediante análisis de elementos finitos para lograr una medición de par de alta precisión, proporcionando apoyo técnico para el control flexible del robot y la cooperación hombre-máquina.
Además, el KWR60N49 también es adecuado para el campo de los robots humanoides y los exoesqueletos: al incrustarlo en zonas clave como las articulaciones de la rodilla y el tobillo se pueden monitorizar los datos de torsión de la articulación en tiempo real, lo que ayuda a los robots o dispositivos exoesqueléticos a conseguir un control natural de la marcha, mejorando así significativamente la estabilidad y la seguridad del movimiento. Estudios relacionados han demostrado que los diseños de articulaciones robóticas compactas con sensores de par integrados pueden mejorar significativamente la relación carga/masa, aumentar la seguridad del control de la fuerza y hacerlos más aplicables en el sector servicios.
