多维力传感器生产加工,选料及确认加工工艺是关键,懂行的技术,都非常熟悉相关的要求,达到想要的精度及稳定性。
1、多维力传感器弹性体常用的加工工艺:
弹性体的材料与传感器的性能有密切的关系,在行业中比如会用航空铝,型号7075-T6;也用的不锈钢的,型号为17-4PH;有用钛合金的,生物兼容场景;还用合金钢的,材质有好几种。
选好了材料,接下来可以按图纸进行加工了,选用的CNC及五轴数控铣削设备的精度,对精密加工的可行性至关重要。通常六维力或三分力传感器的结构复杂,如果实现复杂梁结构,比如十字梁、平行梁、岛状结构的微米级精度,加工设备是核心。
加工好的工件,还要进一步工艺处理,有的电火花加工,用于高硬度材料或薄壁小于0.5mm的应变梁加工,有的也用激光切割,能快速成型薄板式弹性体,精度可达±10μm,通常还要表面处理,比如阳极铝氧化、不锈钢钝化等提升耐腐蚀性。
2、六维力传感器生产的生产工艺:
多维力传感器生产加工时,清洗是重要的一环,确保工件无灰尘,清洗后,还要烘烤,检查工件清洁OK,可进入下一环,比如贴片,电路组桥等。当然六维力传感器的技术复杂度更高,需要数字补偿技术,比如通过最小二乘法求解耦合误差,典型解耦精度大于99.5%,还有温度建模等,分段多项式补偿温漂,-10~80℃范围误差<±0.1%FS等。
组装测试好的产品,再进行封装、测试及包装,并出具相关的测试报告,可入库出货。
多维力传感器的加工是精密机械与前沿材料的深度结合,需根据应用场景工业机器人、航天、医疗优化工艺路线。例如手术机器人传感器需兼顾生物兼容性钛合金+陶瓷封)与0.1mN分辨率,而汽车测试传感器则强调200%过载能力与IP69K防护。实际选型需权衡精度典型0.1%-0.5%FS、带宽1-10kHz及维度耦合度<2%等参数。
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