三分力传感器因设计的能力,可测物体在三个正交方向(通常是X、Y、Z轴)上所受的力,能为智能制造的精确控制、质量保障、过程监控和安全协作提供了不可替代的数据基础。
三维力传感器工业及智能制造领域主要的应用是什么?下列从不同的用途分别说说它的作用。
1、三维力传感器在机器人领域的应用:
三分力传感器用在机器人领域,可精确装配与力控操作,比如在生产发动机缸体、轴承、电子元件(如手机中框、连接器)、电池模组等过盈配合或间隙配合的装配中,传感器提供实时的三维力反馈,根据预设的力-位移曲线进行控制,确保装配到位而不损坏零件,显著提高良品率和一致性。
应用在引导机器人当中,可进行复杂的轴孔插入操作,通过感知接触力和微小偏移(力反馈引导),实时调整姿态,避免卡死或划伤,尤其适用于公差较小或存在轻微错位的场景。
还有一类机器人可监控拧紧过程中的轴向力(夹紧力)和扭矩,确保达到精确的预紧力要求,防止滑牙、松动或零件变形。三维力数据比单纯扭矩更能反映真实的装配状态。
2、三向力传感器自动化检测领域的应用:
三维力传感器可模拟人手按压,精确测量按键在不同方向上的触发力、回弹力以及行程末端的冲击力,确保手感符合设计要求和一致性。例如,检查门、盖板是否卡扣到位。通过施加特定方向和幅度的力,并检测对应的反作用力(和可能的微小位移),判断装配是否牢固可靠。还有在按压测试中,通过检测特定位置施加法向力时产生的侧向力或力矩变化,间接推断密封垫圈的压缩状态和均匀性。比如 在自动化测试台上,对产品(如支架、壳体)施加多方向的力,测量其变形或破坏阈值,进行在线或抽检的质量控制等。
3、三维力传感器在智能制程的应用:
当三分力传感器安装在模具或压力机上,实时监测冲压过程中各个方向的受力情况。异常的力曲线(如峰值过高、形状变化)可能预示着模具磨损、材料批次差异、润滑不足或设备故障,实现预测性维护和工艺参数实时调整。
且用能监控焊接电极施加的压力(Z轴力)是否恒定,确保熔核形成质量。在摩擦焊中,监测轴向压力和扭矩是核心工艺参数。三维力数据用于闭环控制和工艺稳定性判断。
随着智能制造向更柔性化、智能化、高精度方向发展,三维力传感器作为连接物理操作与数字控制的关键桥梁,其重要性将日益凸显。其发展趋势是更高的精度、更小的尺寸、更强的抗干扰能力、更丰富的内置数据处理功能以及更低的成本,以满足更广泛的应用场景需求。