202983. lajstromszámú szabadalom • Elektromechanikus mérőátalakító erő- és nyomatékvektor érzékelésére
1 HU 202983 B 2 A találmány tárgya elektromechanikus mérőátalakító erő- és nyomatékvektor érzékelésére, amelynek belső nyílással kiképzett befogóeleme, a belső nyílásba benyúló, mérendő erő és nyomaték hatásvonalában elrendezett átadó elemmel kiképzett erőbevezetö tagja és a belső nyílást áthidaló, célszerűen a befogóelemmel együtt egy anyagdarabból létrehozott, erő és nyomaték hatáséra alakját változtató, nyúlásméró ellenállásokat hordozó tartója van, ahol a tartó az erőbevezetö taggal van csatlakoztatva. A nyúlásméró ellenállásokkal létrehozott elektromechanikus mérőátalakitók olyan eszközök, amelyek erő és nyomaték hatására rugalmas alakváltozást mutatnak és ezt a nyúlásmérő ellenállások segítségével érzékelve az erő és a nyomaték, mint vektormennyiség összetevői megállapíthatók. Ebből a célból a mérőátalakitó célszerűen kialakított feszültséggyűjtö pontjaira nyúlásméró ellenállásokat helyeznek el, amelyeket külső zavarok kiszűrése céljából hidkapcsolásba, előnyösen Wheatstone-hídba illesztve csatlakoztatnak az érzékelési eredményeket értékelő adatfeldolgozó rendszerbe. Ennek megfelelően a nyúlósméró ellenállás átalakítási jellemzői fontos meghatározói a mérési pontosságnak, de ebben alapvető szerep jut az ún. áthallásnak, vagyis annak, hogy az egyes erő- és nyomatékkomponensek milyen mértékben zavarják a többi komponens érzékelését. A korszerű elektromechanikus mérőétalakítók alkalmazását mindenek "előtt a robottechnika igényli. Többek között az USA-beli ASTEK Engineering, Inc. cég FS6, illetve az NSZK-beli SIEMENS cég Sirotec FT1 típusjellel készít ipari szerelórobotokhoz erő- és nyomatékérzékelő méröátalakitókat, amelyek viszonylag nagy magassága miatt a szerelőrobot szervorendszerébe való beavatkozás sebessége kicsi, a szerelőrobot teljes hatékonyságú kihasználása nem lehetséges. A mérőátalakitó magasságának csökkentésére dolgozták ki a 195 996 lsz. HU szabadalmi leírásból megismerhető elektromechanikus mérőátalakítót, amelynek belső nyílással kiképzett kör alakú befogóeleme, a belső nyílásba benyúló, mérendő erő és nyomaték hatásvonalában fekvő átadó elemmel kiképzett erőbevezetö tagja és a belső nyílást áthidaló, a befogóelemmel együtt egy anyagdarabból létrehozott tartója van, ahol a tartó az erőbevezető taggal van csatlakoztatva és három, térben egymásra merőlegesen kiképzett, erő és nyomaték hatására alakját változtató, nyúlásmérő ellenállásokat hordozó támaszból áll. Ennél a megoldásnál tudatosan nem törekedtek az áthallás lecsökkentésére, azt ugyanis jól kiszűrhetönek vélték. Ez a várakozás végülis azonban csak a viszonylag nagy erőknél és nyomatékoknál teljesül, a robottechnikában gyakran előforduló kis erők és nyomatékok érzékelése sokszor csak a gyakorlat számára elfogadhatatlan mérési hibával terhelten valósítható meg. A három egymásra merőleges támasz alkalmazása miatt' a magasságcsökkentés lehetőségei korlátozottak. A találmány feladata olyan elektromechanikus mérőátalakító kidolgozása, mely a korszerű robottechnika követelményeinek megfelelve minimális magassággal hozható létre, ahol a mérendő összetevők közötti áthallás a mérési pontosságra a legkisebb erők és nyomatékok tartományéban is csak elhanyagolható befolyással van. . A találmány alapja az a felismerés, hogy a nyúlásmérő ellenállások megfelelő érzékelést biztosító elhelyezésére egyvonalban elrendezett két támasz is elegendő, amelyek vékony karokkal csatlakoznak a befogóelemhez. A kitűzött feladat megoldására olyan, erő- és nyomaték vek tor érzékelését biztositó elektromechanikus mérőátalakitót hoztunk létre, amelynek belső nyílással kiképzett befogóeleme, a belső nyílásba benyúló, mérendő erő és nyomaték hatásvonalában elrendezett átadó elemmel kiképzett erőbevezetö tagja és a belső nyílást áthidaló, célszerűen a befogóelemmel együtt egy anyagdarabból létrehozott, érzékelendő erő és nyomaték hatására alakját változtató, nyúlásmérő ellenállásokat hordozó tartója van, ahol a tartó az eróbevezető taggal van csatlakoztatva, és a találmány értelmében a tartó az erőbevezetö tag két oldalán egy egyenes vonal mentén elrendezett két azonos hosszúságú támaszból van kiképezve, ahol a támaszok azonos hosszúságú, a tartó hossztengelyére merőleges karokkal támaszkodnak a befogóelemre, mig a karoknak a támaszokhoz csatlakozó része támasztó csuklóként, a befogóelemhez kapcsoló-' dó része rögzítő csuklóként van kiképezve. Általában a támaszok és a karok egy anyagdarabból vannak kialakítva, de adott esetben több külön előállított alkotóelemből is egyesíthetők. A találmány szerinti mérőátalakítóval a legnagyobb mérési pontosság akkor érhető el, ha a tartóban a két támasz az eröbevezető tag átadó elemére merőleges karokkal van csatlakoztatva, míg a mérési pontosság kisebb mértékű csökkenése mellett jelentős magassági méretcsökkentés biztosítható, ha a karok az átadó elemmel párhuzamosak vagy egymásra merőlegesen vannak elrendezve és közülük az egyik párhuzamos az átadó elemmel, a másik arra merőleges. Az áthallás minimális mértékűvé válik, ha a találmány szerinti mérőátalakítóban a tartó geometriai középpontja egybeesik az erőbevezetö tag geometriai középpontjával. Célszerűen a találmány szerinti mérőátalakitóban a tartó és a támaszok tengelyszimmetrikusak: négyzet, téglalap, nyolcszög vagy kör keresztmetszettel vannak kialakítva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
