202983. lajstromszámú szabadalom • Elektromechanikus mérőátalakító erő- és nyomatékvektor érzékelésére
3 HU 302983 B 4 Kalibrálás szempontjából igen előnyős a találmány szerinti mérőátalakitónak az a kiviteli alakja, amelynél a karok téglalap vagy körcikkel határolt keresztmetszettel vannak kialakítva. Különösen jó érzékelési feltételek biztosíthatók a találmány szerinti méröétalakitónál, ha a karokon erő x irányú komponensét érzékelő nyúlásniérö ellenállások, a támasztó csuklók és az erőbevezető tag közötti távolság felénél a támaszokon nyomaték x irányú komponensét érzékelő nyúlásmérő ellenállások, míg a támaszoknak az erőbevezető tagnál levő végeinél erő és nyomaték y és z irányú komponensét érzékelő, részben közös nyúlasméró ellenállások vannak elrendezve. A találmány szerinti elektromechanikus méröátalakító kis áthallás mellett nagy pontosságú mérést tesz lehetővé, kis magassága révén az ipari szerelörobotok vezérlésében jól használható. A találmány tárgyát a továbbiakban példaként bemutatott kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti elektromechanikus méröátalakító egyik alapváltozatának felülnézete, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott elektromechanikus méröátalakító A-A metszete, a 3. ábra a találmány szerinti elekti-omechanikus mérőátalakító egy másik alapváltozaténak fel-ülnézete, a 4. ábra a 3. ábrán bemutatott elektromechanikus méröátalakító B-B metszete, az 5. ábra a javasolt elektromechanikus mérőátalakító kinematikai vázlata a tartó hossztengelyére merőleges irányban, a 6. ábra az 5. ábra szerinti felépítésű elektromechanikus méröátalakító kinematikai vázlata a tartó hossztengelyének irányában, míg a 7. ábra a találmány szerinti elektromechanikus mérőátalakító nyúlásméró ellenállásainak egy célszerű elrendezése. A találmány szerinti elektromechanikus méröátalakító (1. és 3. ábra) általában kör alakú, 13 belső nyílással ellátott 9 befogó elem belső terét áthidaló 1 tartóval van kiképezve, amely 10 erőbevezető tag két oldalán elrendezett 11 és 12 támaszból és ez utóbbiakat a 9 befogó elemmel összekötő 2 és 3 karokból áll. A 2 és 3 karok, amelyek az 1 tartó hossztengelyére merőleges síkok mentén varinak elrendezve, a 11 és 12 támasszal 4 és 5 támasztó csukló révén, a 9 befogó elemmel 6 és 8 rögzítő csukló révén kapcsolódnak. A 10 erőbevezető tag 15 átadó elemmel, például belső, csavar-menettel ellátott nyílásokkal van kiképezve, amelyeken át az érzékelendő erőt és nyomatékot kifejtő külső eszköz a találmány szerinti elektromechanikus méröátalakitóval összekapcsolható. A 11 és 12 támasz tengelyszimmetrikus testet alkot, keresztmetszete általában négyzet, téglalap, nyolcszög vagy kör alakú. A 2 és 3 karok keresztmetszete téglalap alakú, vagy azt körcikkek határolják. A 2 és 3 karok a 15 átadó elemeket tartalmazó síkkal párhuzamos, az erő és nyomaték bevezetési irányára merőleges síkba eső, általában körcikk alakú vonal, vagy a bevezetési iránnyal párhuzamos egyenes mentén kapcsolódnak a 9 befogó elemmel. Keresztmetszetük is ennek megfelelően változik. Az említett értelmű merőleges elrendezésnél (1. és 2. ábra) a 2 és 3 karok általában függőleges vonalvezetésűek, mig a párhuzamos elrendezésnél (3. és 4. ábra) vízszintesen vannak kialakítva, tehát a 9 befogó elem hossztengelyére merőleges, vagy avval párhuzamos lapszerű elemeket alkotnak. A párhuzamos elrendezésnél a merőlegeshez viszonyítva jelentős magasságcsökkenés érhető el. Mindkét esetben a 2 és 3 karok az 1 tartó hossztengelyére merőleges síkok mentén vannak elrendezve. Adott esetben célszerű lehet az a kialakítási mód is, amikor a 2 és 3 karok egymásra merőleges síkok mentén vannak kiképezve. A tapasztalat bizonyítja, hogy a mérési pontosság szempontjából különösen előnyös, ha az 1 tartó és a 2, valamint 3 kar a 9 befogó elemmel együtt egyetlen anyagdarabból van kiképezve, de ha ez nehézségeket okoz, vagy más szempontok ezt indokolják, az említett részelemek külön-külön technológiai lépésekben külön anyag darabokból állíthatók elő és ismert módon, például hegesztéssel hozhatók egymással merev kapcsolatba. Ez utóbbi megoldásnak előnye az lehet, hogy az erő és nyomaték egyes összetevőinek várható nagyságával kapcsolatos méréstechnikai szempontokat az anyagválasztással figyelembe lehet venni, a méréshatárok skálája bővíthető. A találmány szerinti elektromechanikus mérőátalakító nyúlásmérő ellenállásokkal biztosítja az erő és nyomaték derékszögű koordinátarendszerben meghatározott Fx, Fy, Fz, Mx, My és Mz összetevőinek érzékelését. Célszerűen, mint ez a 2. és 4. ábrán látható, illetve a 7. ábra szerinti kapcsolási elrendezésből követhető, a nyúlásniérö ellenállások elrendezése a következő: az ei'ő Fx összetevőjét gn, gíz, g 13, gi4 nyúlásmérő ellenállások érzékelik, amelyek a 2 és 3 karon póronként egymás felett (2. ábra) vagy egymás mellett (3. ábra) helyezkednek el. A nyomaték Mx összetevőjét a 11 és 12 támaszok hosszának mintegy közepében elrendezett g4i, g<2, g43, g44 nyúlásméró ellenállások érzékelik. Az erő Fy és a nyomaték Mz oszszetevőjének érzékelésére egymást átfedően vagy kiváltóari felhelyezett gzi, gzz, gZ6i, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
