Cảm biến lực đơn trục SRI

Cảm biến lực đơn trục SRI

SRI – Sunrise Instruments là thương hiệu chuyên phát triển và sản xuất các thiết bị cảm biến lực, cảm biến mô-men xoắn, loadcell đa trục và hệ thống đo lường lực chính xác.

Sản phẩm của hãng được ứng dụng rộng rãi trong robot công nghiệp, dây chuyền tự động hóa, thử nghiệm cơ khí, sản xuất ô tô và nghiên cứu kỹ thuật.

SRI Việt Nam chuyên cung cấp các dòng cảm biến của Sunrise Instruments phù hợp với những doanh nghiệp đang cần thiết bị đo lực có độ chính xác cao

Khả năng tích hợp linh hoạt và đáp ứng yêu cầu điều khiển trong môi trường công nghiệp.

Sunrise Instruments được thành lập năm 2007, hoạt động chuyên sâu trong lĩnh vực công nghệ cảm biến lực và đo lường công nghiệp.

Hãng tập trung nghiên cứu những thiết bị có khả năng phát hiện, phân tích và chuyển đổi lực cơ học thành tín hiệu phục vụ hệ thống điều khiển.

SRI sở hữu danh mục cảm biến đa dạng, từ cảm biến lực đơn trục, cảm biến lực 3 trục đến cảm biến lực 6 trục và cảm biến mô-men xoắn chuyên dụng.

Một trong những thế mạnh của Sunrise Instruments là phát triển các thiết bị đo lực tích hợp trong robot, giúp cải thiện khả năng điều khiển lực tiếp xúc giữa robot và vật thể.

Ngoài cảm biến, hãng còn sản xuất thiết bị mài robot điều khiển lực iGrinder và các hệ thống cảm biến chuyên dụng phục vụ thử nghiệm độ bền, va chạm trong ngành ô tô.

Các sản phẩm của SRI-Sunrise cung cấp bao gồm:

Cảm biến lực đơn trục SRI

Cảm biến lực đơn trục SRI là thiết bị chuyển đổi lực cơ học thành tín hiệu điện để phục vụ quá trình đo lường và điều khiển.

Thiết bị được thiết kế để phản hồi với lực tác động theo một trục xác định, thường là lực kéo hoặc lực nén.

Trong quá trình vận hành, cảm biến tiếp nhận tải trọng từ bộ phận cơ khí và tạo ra tín hiệu tương ứng với giá trị lực tác động.

Tín hiệu này được truyền đến bộ khuếch đại, thiết bị thu thập dữ liệu hoặc bộ điều khiển để xử lý.

Sản phẩm đặc biệt phù hợp với các hệ thống cần kiểm tra lực tại một vị trí xác định mà không yêu cầu đo đồng thời nhiều hướng lực.

Được phát triển với nhiều kiểu kết cấu và dải đo nhằm đáp ứng các yêu cầu khác nhau trong công nghiệp.

Một số dòng cảm biến lực SRI có khả năng chịu quá tải cao, phù hợp với các ứng dụng xuất hiện lực tác động lớn trong thời gian ngắn.

Tuy nhiên, giới hạn quá tải và độ chính xác cần được kiểm tra theo từng model cụ thể.

Điểm nổi bật của cảm biến lực đơn trục SRI nằm ở thiết kế phần tử đàn hồi, cách bố trí điện trở đo biến dạng và khả năng tích hợp với hệ thống thu thập dữ liệu.

Mỗi bộ phận đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ ổn định của tín hiệu, hạn chế sai số và nâng cao độ tin cậy khi đo lực kéo hoặc lực nén.

Cấu tạo cảm biến lực đơn trục SRI dựa trên sự kết hợp giữa phần tử đàn hồi cơ khí, hệ thống điện trở đo biến dạng và mạch truyền tín hiệu.

Khi lực tác động lên cảm biến, các thành phần này phối hợp để tạo ra tín hiệu điện tương ứng với độ lớn lực cần đo.

Cấu tạo chi tiết của Cảm biến lực đơn trục SRI:

Thân cảm biến và kết cấu chịu lực

Thân cảm biến là bộ phận quan trọng, trực tiếp tiếp nhận tải trọng từ cơ cấu máy hoặc đối tượng thử nghiệm.

Bộ phận này thường được chế tạo từ vật liệu kim loại có độ bền và tính đàn hồi phù hợp, chẳng hạn thép hợp kim hoặc thép không gỉ, tùy theo thiết kế.

Đối với cảm biến lực đơn trục SRI, thân cảm biến cần duy trì độ cứng cơ học đủ lớn để chịu tải nhưng vẫn tạo ra mức biến dạng đàn hồi có thể đo được.

Cấu trúc thân cảm biến có thể thay đổi theo từng model. Những cảm biến dành cho lực nhỏ thường ưu tiên kích thước gọn nhẹ, trong khi loại đo lực lớn cần kết cấu có khả năng phân bố ứng suất phù hợp.

Thiết kế cơ khí ảnh hưởng trực tiếp đến độ tuyến tính, độ lặp lại và khả năng chống quá tải của cảm biến.

Phần tử đàn hồi – Bộ phận chuyển đổi lực thành biến dạng

Phần tử đàn hồi, hay Elastic Element, là thành phần trung tâm của cảm biến lực đơn trục SRI.

Khi một lực tác động theo trục đo, phần tử đàn hồi xuất hiện biến dạng rất nhỏ. Biến dạng này nằm trong giới hạn đàn hồi của vật liệu khi cảm biến làm việc đúng dải tải cho phép.

Tùy theo kết cấu, phần tử đàn hồi có thể sử dụng dạng dầm, dạng màng, dạng cột chịu lực hoặc hình dạng chuyên dụng khác.

Đặc điểm quan trọng của bộ phận này là phải tạo ra biến dạng có thể đo được nhưng không làm mất khả năng phục hồi sau khi loại bỏ tải trọng.

Nếu phần tử đàn hồi bị biến dạng dẻo do quá tải, độ chính xác và điểm không của cảm biến có thể thay đổi.

Điện trở đo biến dạng Strain Gauge

Strain Gauge là bộ phận trực tiếp phát hiện sự biến dạng của phần tử đàn hồi.

Điện trở đo biến dạng thường có cấu trúc dạng lá kim loại mỏng, được gắn lên những vị trí đã tính toán trên phần tử đàn hồi. Khi bề mặt kim loại bị kéo giãn hoặc nén lại, điện trở của Strain Gauge cũng thay đổi.

Sự thay đổi điện trở này rất nhỏ, vì vậy cần có mạch đo phù hợp để chuyển đổi thành tín hiệu điện có thể xử lý.

Trong cảm biến lực đơn trục SRI, vị trí đặt Strain Gauge ảnh hưởng đáng kể đến độ nhạy và khả năng hạn chế tác động của các thành phần lực ngoài trục.

Một thiết kế tốt sẽ giúp cảm biến phản ánh chính xác lực theo hướng cần đo, đồng thời giảm ảnh hưởng từ mô men uốn hoặc lực lệch tâm.

Mạch cầu điện trở Wheatstone

Mạch cầu Wheatstone có nhiệm vụ biến đổi sự thay đổi điện trở của Strain Gauge thành chênh lệch điện áp đầu ra.

Trong cấu hình cầu đầy đủ thông dụng, bốn phần tử điện trở được bố trí thành mạch cầu. Khi chưa có tải trọng và cầu ở trạng thái cân bằng, điện áp chênh lệch đầu ra gần bằng không.

Khi lực tác động làm các điện trở thay đổi, trạng thái cân bằng bị phá vỡ và xuất hiện tín hiệu điện áp tương ứng.

Tín hiệu đầu ra của cảm biến Strain Gauge thường ở mức rất thấp và được biểu diễn theo đơn vị mV/V.

Ưu điểm của mạch cầu Wheatstone là khả năng tăng độ nhạy và hỗ trợ bù ảnh hưởng nhiệt độ khi các phần tử được bố trí phù hợp.

Tuy nhiên, số lượng điện trở và sơ đồ cầu thực tế cần được xác nhận theo bản vẽ điện của từng model SRI.

Lớp bảo vệ và kết cấu làm kín

Các điện trở Strain Gauge và điểm nối dây cần được bảo vệ khỏi hơi ẩm, bụi bẩn, dầu công nghiệp và những tác động cơ học có thể làm suy giảm chất lượng tín hiệu.

Tùy phiên bản cảm biến lực đơn trục SRI, khu vực đo biến dạng có thể được bảo vệ bằng lớp phủ chuyên dụng, keo bảo vệ hoặc vỏ che.

Bộ phận làm kín còn giúp giảm nguy cơ ăn mòn, chập điện hoặc hư hỏng phần tử đo khi cảm biến hoạt động trong môi trường công nghiệp.

Không phải tất cả cảm biến lực đơn trục SRI đều có cùng cấp bảo vệ IP.

Vì vậy, việc lựa chọn model cho môi trường ẩm ướt, nhiều bụi hoặc có hóa chất cần căn cứ vào thông số riêng của từng sản phẩm.

Cáp tín hiệu và đầu nối điện

Cáp tín hiệu đảm nhiệm việc truyền tín hiệu từ hệ thống điện trở đo biến dạng đến bộ khuếch đại, bộ điều khiển hoặc thiết bị thu thập dữ liệu.

Đối với cảm biến lực sử dụng tín hiệu analog mức thấp, chất lượng cáp và phương pháp chống nhiễu ảnh hưởng đáng kể đến độ ổn định của kết quả đo.

Hệ thống kết nối có thể bao gồm đường cấp nguồn kích thích, đường tín hiệu dương, đường tín hiệu âm và dây chống nhiễu.

Trong các ứng dụng có biến tần, động cơ công suất lớn hoặc thiết bị đóng cắt, cần bố trí cáp đo lực cách xa nguồn gây nhiễu điện từ để hạn chế sai lệch tín hiệu.

Bộ khuếch đại và xử lý tín hiệu bên ngoài

Đối với những cảm biến lực đơn trục SRI có đầu ra analog thô, tín hiệu từ cầu điện trở cần được khuếch đại trước khi đưa vào hệ thống điều khiển.

Bộ khuếch đại giúp nâng mức điện áp tín hiệu, hỗ trợ hiệu chuẩn và cải thiện khả năng kết nối với thiết bị nhận dữ liệu.

SRI có dòng bộ khuếch đại tín hiệu M830X phục vụ các ứng dụng đo lực và mô men. Khi phối hợp với cảm biến phù hợp, thiết bị có thể tạo tín hiệu điện áp thuận tiện hơn cho việc đo lường.

Tuy nhiên, bộ khuếch đại không nhất thiết được tích hợp sẵn trong thân cảm biến và khả năng tương thích cần được kiểm tra theo model cụ thể.

Cảm biến mô men xoắn SRI

Khác với cảm biến lực thông thường, cảm biến mô-men xoắn SRI tập trung đo tác động xoắn quanh một trục xác định.

Dữ liệu này giúp hệ thống điều khiển nhận biết tải trọng tại khớp robot, theo dõi trạng thái vận hành và hỗ trợ điều chỉnh chuyển động theo yêu cầu thực tế.

Cảm biến mô-men xoắn SRI là thiết bị chuyển đổi tác động xoắn cơ học thành tín hiệu điện để phục vụ quá trình đo lường và điều khiển.

Trong các hệ thống robot, cảm biến thường được lắp đặt tại vị trí phù hợp trên cụm khớp chuyển động nhằm đo mô-men truyền qua cơ cấu.

Giá trị đo giúp bộ điều khiển đánh giá tải trọng và nhận biết các thay đổi lực trong quá trình robot làm việc.

Các cảm biến mô-men xoắn một trục thuộc dòng SRI M22XX được phát triển chuyên biệt cho ứng dụng đo mô-men khớp robot.

Thiết kế dạng vòng, có lỗ xuyên tâm và các vị trí bắt bu lông giúp thiết bị tích hợp vào nhiều dạng cơ cấu truyền động.

Bộ khuếch đại tín hiệu SRI

Bộ khuếch đại tín hiệu SRI là thiết bị điện tử có chức năng tiếp nhận tín hiệu analog biên độ thấp từ cảm biến lực và chuyển đổi thành tín hiệu điện áp có biên độ lớn hơn.

Thiết bị được thiết kế chuyên biệt cho các cảm biến sử dụng mạch cầu điện trở Strain Gauge.

Khi cảm biến chịu lực kéo, lực nén hoặc mô-men xoắn, sự biến dạng cơ học làm thay đổi tín hiệu điện áp tại đầu ra.

Tín hiệu này thường rất nhỏ và cần được khuếch đại trước khi đưa vào hệ thống xử lý dữ liệu.

Bộ khuếch đại SRI M830X thực hiện đồng thời chức năng cấp điện áp kích thích cho cầu đo cảm biến và khuếch đại tín hiệu đo

Giúp thiết bị tiếp nhận có thể đọc tín hiệu phù hợp với cấu hình đầu vào.

Trong các hệ thống đo lực, tín hiệu điện áp đầu ra từ loadcell thường có biên độ rất nhỏ, chỉ ở mức millivolt.

Việc truyền trực tiếp tín hiệu này đến thiết bị điều khiển có thể không đáp ứng yêu cầu về mức điện áp đầu vào hoặc khả năng xử lý tín hiệu.

Bộ khuếch đại tín hiệu SRI M830X được phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu này.

Cho phép chuyển đổi tín hiệu cảm biến từ mức mV/V thành tín hiệu điện áp analog như 0–10V, ±5V hoặc ±10V tùy phiên bản.

Cảm biến lực Robot SRI

Cảm biến lực Robot là thiết bị được tích hợp vào cơ cấu robot nhằm đo lực và mô-men xoắn xuất hiện trong quá trình chuyển động hoặc tương tác với môi trường.

Đối với các hệ thống robot công nghiệp, cảm biến thường được lắp tại vị trí giữa mặt bích cổ tay robot và bộ phận công tác cuối như tay gắp, dụng cụ lắp ráp hoặc đầu gia công.

Khi robot tiếp xúc với sản phẩm, cảm biến ghi nhận lực tác động và truyền dữ liệu đến bộ điều khiển.

Thông tin này giúp hệ thống phân tích trạng thái tải trọng và thực hiện các thao tác điều chỉnh chuyển động khi được trang bị thuật toán điều khiển lực tương ứng.

Robot điều khiển vị trí truyền thống hoạt động chủ yếu dựa trên quỹ đạo và tọa độ được lập trình trước.

Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, kích thước chi tiết, vị trí gá đặt và lực tiếp xúc có thể xuất hiện sai lệch.

Nếu robot chỉ thực hiện chuyển động theo vị trí mà không kiểm soát lực, quá trình lắp ráp hoặc gia công có nguy cơ tạo ra lực tác động không phù hợp.

Việc tích hợp cảm biến lực SRI giúp robot nhận biết lực thực tế, hỗ trợ điều chỉnh chuyển động linh hoạt hơn và hạn chế những tác động cơ học không mong muốn.

Đây là yếu tố quan trọng trong các ứng dụng lắp ráp chính xác, kiểm tra sản phẩm và gia công bề mặt bằng robot.

Các model được dùng phổ biến tại SRI-Sunrise chính Hãng:

Dòng sản phẩm	Model	Ứng dụng cụ thể
Cảm biến lực đơn trục	SRI M21XX	Đo lực kéo, lực nén, kiểm tra lực tác động lên chi tiết cơ khí
Cảm biến lực đơn trục	SRI M32XX	Đo lực một trục trong các ứng dụng chuyên dụng, thiết bị thử nghiệm
Cảm biến lực đơn trục	SRI M36XX	Cảm biến lực chuyên dụng cho hệ thống đo kiểm theo yêu cầu thiết kế
Cảm biến mô men xoắn	SRI M2210A	Đo mô men tại khớp robot nhỏ
Cảm biến mô men xoắn	SRI M2210A2	Giám sát mô men của cơ cấu truyền động robot
Cảm biến mô men xoắn	SRI M2210B	Đo mô men tại khớp robot tải trung bình
Bộ khuếch đại tín hiệu	SRI M8301F	Tích hợp cảm biến với hệ thống điều khiển
Bộ khuếch đại tín hiệu	SRI M8301G	Điều khiển lực và giám sát tải
Bộ khuếch đại tín hiệu	SRI M8301H	Hệ thống kiểm tra lực hai chiều
Cảm biến lực Robot	SRI M4313S2C9	Robot có mức tải lực cao hơn
Cảm biến lực Robot	SRI M4313S3AB	Đo lực trong robot tải lớn
Cảm biến lực Robot	SRI M4313S3CB	Robot công nghiệp cần giao tiếp EtherCAT

Thông tin liên hệ đặt hàng Cảm biến lực đơn trục SRI:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HOÀNG THIÊN PHÁT

Địa chỉ:  331/70/36J Phan Huy Ích, Phường An Hội Tây, TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam

Liên hệ: Hương Anh (0902.814.977)

Skype: sale5-0902.814.977

Mail: sales5@hoangthienphat.com

Website: https://dailyphanphoivietnam.com/

Website: https://dailyphanphoihtp.com/

Ngoài ra Hoàng Thiên Phát còn cung cấp một số sản phẩm: 

IFM Việt Nam, ARI Việt Nam, Aris Viet Nam, Enerdis Việt Nam, IFM Việt Nam

BEI Encoder Việt Nam, EIKO SOKKI Việt Nam, ElectroCraft Việt Nam, Motovario Việt Nam

Pepperl Fuchs Việt Nam, Itelcond Capacitor Việt Nam, Detcon Việt Nam

Oldhamgas Việt Nam, Gmiuk Việt Nam, KSR Kubler Việt Nam, Harowe Việt Nam

CEI Loadcell Việt Nam, Bijur Delimon Việt Nam, Heidennhain Encoder Việt Nam

Stucke Elektronik Việt Nam, LOVATO Việt Nam , Dresser Việt Nam

GE Việt Nam, Consolidated Việt Nam, Pisco Việt Nam, Refext Việt Nam

Mettler Việt Nam, NORGREN Valve Việt Nam , Yokogawa Việt Nam

Hach Việt Nam, Meinsberg Việt Nam, Softflow Việt Nam, Schmidt Việt Nam

Honsbere Việt Nam, Hedland Việt Nam, Hontzsch Việt Nam

NITTO DENKO Việt Nam, Laurence Scott Việt Nam, SUMITOMO DRIVE Việt Nam

FUJI Electric Việt Nam, PAKER Việt Nam, RKC Việt Nam.