2.1.2 Planarer 6-Achs-Kraftsensor
- Event
- 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany - Chapter
- 2.1 Mechanische Sensoren: Kraft und Beschleunigung
- Author(s)
- P. Szász, U. Ahrend - ABB AG, Ladenburg, M. Roos - NM Numerical Modelling GmbH, Thalwil (Schweiz)
- Pages
- 156 - 167
- DOI
- 10.5162/sensoren2012/2.1.2
- ISBN
- 978-3-9813484-0-8
- Price
- free
Abstract
6-achsige Kraftsensoren erfassen in einem Sensorkörper sowohl Kräfte in drei Raumrichtungen als auch Drehmomente um drei Raumachsen. Kommerziell verfügbare Sensoren dieser Art sind hochpräzise, komplexe und entsprechend teure Geräte. Sie bestehen typischerweise aus einem komplexen 3-dimensionalen Federkörper, der aufwändig zerspanend hergestellt werden muß. Anschließend werden auf die ausgewiesenen Federelemente Dehnmeßstreifen von Hand montiert, was wegen der erforderlichen Positionsgenauigkeit und eingeschränkter Zugänglichkeit eine langwierige und somit sehr teure Arbeit ist.
Die hohen Kosten beschränken die Anwendung solcher Sensoren auf wenige hochspezialisierte Bereiche, überwiegend in der Forschung und Entwicklung (z. B. Windkanalmessungen in der Flugzeugentwicklung, Lenk- und Radkraftmessungen in der Fahrzeugentwicklung u. ä.). Die in diesen Anwendungen erforderliche hohe Präzision wird durch eine aufwändige Fertigung mit hohem Handarbeitsanteil erreicht.
Dies ist bei den geringen Stückzahlen und den von den Anwendern bezahlten hohen Preisen vertretbar.
Anwendungen, in denen diese hohen Preise nicht gerechtfertigt werden können, oder auch Anwendungen die große Stückzahlen benötigen würden, können von diesen Produkten nicht bedient werden. Dabei könnten z. B. in der Medizintechnik kostengünstige 6-achs-Kraftsensoren wesentliche Innovationen ermöglichen (z. B. im Bereich Rehabilitation oder Prothetik). Auch auf dem Gebiet der mechanischer Bearbeitung und Montage können solche Sensoren die Automatisierung unterstützen und zu einer hohen Reproduzierbarkeit und Qualität beitragen. Mit den aktuellen kommerziellen Sensoren bleiben solche Entwicklungschancen aus Kostengründen stark eingeschränkt oder ganz auf der Strecke.