Misure di forza multicomponenti

Palumbo Stefano Germak Alessandro, Origlia Claudio Mazzoleni Fabrizio, Desogus Sergio

A&T, Torino, 20/04/2016

INRiM – Istituto Nazionale di ricerca Metrologica, Torino MECHANICAL LABs - STALT

Tipologie macchine campione forze

• Macchina pesi diretti 2*10^-5

• Moltiplicazione leva/idraulica 1*10^-4

• Confronto (pressa idraulica) 5*10^-4

A&T, Torino, 20/04/2016

Macchine campione forze

Galdabini 1 MN 2*10^-5

10 kN – 1 MN

Galdabini 30 kN 2*10^-5

0,1 kN – 30 kN

Pesi diretti 1 N – 200 N

5*10^-5

Moltiplica Idraulica Amsler

2*10^-5 2,5 kN - 100 kN

Pressa idraulica Emanuel 5*10^-4

0,2 MN - 9 MN

1 N

1 MN

9 MN

A&T, Torino, 20/04/2016

Trasduttori di forze

Applicazione carico

Variazione resistenze

ponte

Variazione segnale

output (mV/V)

A&T, Torino, 20/04/2016

ISO 376 • b: errore riproducibilità • b’: errore ripetibilità • fc: errore interpolazione • f0: errore zero • v: errore reversibilità • c: errore creep (scorrimento della cella)

A&T, Torino, 20/04/2016

Richiesta industriale

INRiM

5 L.A.T. trasduttori forze

15 L.A.T. macchine

> 80 Laboratori prove

> 200 / anno

A&T, Torino, 20/04/2016

Trasduttori di forza multicomponenti

A&T, Torino, 20/04/2016

• Dinamometri a più celle – Ogni trasduttore è

riferito ad una singola componente

• Dinamometri a più estensimetri – Ogni componente ha

uno o più estensimetri di riferimento

Applicazioni

A&T, Torino, 20/04/2016

Robotica

Analisi macchine primarie

Macchine prova materiali

Turbine eoliche

Attività estrattiva

10 N

10 MN

Prototipi INRiM & Mercato

A&T, Torino, 20/04/2016

10 N 200 N 100 kN

200 kN 2 MN

Robotica (dito) Robotica (polso) Verifica MCF Macchina prova molle

Macchina prova materiali (calcestruzzo)

GTM: Fx, Fy, Fz

Mx, My, Mz

Metodi di taratura

0-50N • Tavola rotante

50N-100kN • Sistemi funi e pulegge

100kN-1MN • Piani inclinati

A&T, Torino, 20/04/2016

Taratura trasduttore multicomponente

Exploitation Matrix A U1 U2 U3 U4 U5 U6

Fx -211.70 -1.39 -0.60 -0.02 3.23 -0.39 Fy 1.52 -224.2 -0.19 -3.40 -0.04 0.27 Fz -0.40 0.09 -79.35 0.00 0.05 0.02 Mx 0.10 -6.05 0.23 -2.90 -0.01 0.07 My -4.68 0.11 1.04 0.02 -2.75 0.05 Mz 0.88 0.61 -0.72 0.05 -0.05 -20.71

Normalised Matrix A*

1.00 0.01 0.00 0.00 0.20 0.02

0.01 1.00 0.00 0.20 0.00 0.02

0.01 0.00 1.00 0.00 0.01 0.00

0.00 0.16 0.01 1.00 0.00 0.02

0.13 0.00 0.03 0.01 1.00 0.02

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.00

I1 0.13

I2 0.20

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Esapodo

• Trasduttore forza multicomponente (Fx,Fy,Fz e Mx,My,Mz)

• Carico nominale complessivo 5 MN

• Carico nominale singole celle 1 MN Estensione riferibilità interna fino a 5MN

Realizzazione trasduttore forza fino a 25 MN

A&T, Torino, 20/04/2016

Taratura esapodo • Taratura singoli

trasduttori (ISO 376) • Taratura geometria in

statica • Taratura geometria sotto

carico

A&T, Torino, 20/04/2016

Per contatti:

Palumbo Stefano INRIM – Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica,

str. delle Cacce, 91 10135 Torino

A&T – Torino 20 Aprile 2016 A&T, Torino, 20/04/2016