Mehrkomponentensensor für Kraft und Drehmoment mit integrierter Kalibrierfunktion

In vielen Anwendungen, wie beispielsweise der Strömungsmesstechnik, in der Robotik oder der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung, werden hochauflösende Mehrkomponentenmesssysteme für Kraft und Drehmoment benötigt. Eine Vielzahl der in der Literatur vorgestellten Sensoren basiert auf Messungen der Verformung oder davon abgeleiteter Größen wie Spannung oder Dehnung.

Der neuartige Sechsachs-Kraft-/Momentensensor basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Kompensation der auf den Sensor wirkenden Kräfte und Drehmomente. Hierbei werden nicht die Verformungen oder davon abgeleitete Größen gemessen, sondern die Kräfte und Drehmomente mit elektromagnetischen Aktoren kompensiert und die dazu benötigten Stellgrößen gemessen. Durch die Kraft und Drehmomentkompensation in sechs Freiheitsgraden wird das System freischwebend gelagert. Hierdurch können gleichzeitig eine
hohe Messauflösung und eine hohe Überlastsicherheit gewährleistet werden. Zusätzlich werden die Kräfte und Drehmomente ohne Verschiebungen und Verdrehungen der Krafteinleitungsstelle gemessen, was in vielen Anwendungen vorteilhaft ist.

Abstract

In applications such as flow measurement, robotics or non-destructive testing, high-resolution multicomponent measuring systems are required for power and torque. The new six-axis force/torque sensor is based on the principle of electromagnetic compensation of the forces and torques acting on the sensor. In this system the deformations or derived variables are not measured, but the forces and torques are compensated with electromagnetic actuators and the required manipulated variables are measured.

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Fachgebiet Prozessmesstechnik · Prof. Dr. Thomas Fröhlich · M. Sc. Norbert Rogge
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Letzte Änderung: 17.04.2019 - Ansprechpartner: Webmaster