Mesure de force et de couple lors d'un perçage / forage.

Quel rôle joue la mesure de force et de couple de poussée ?

Le forage est probablement l'une des opérations d'usinage les plus importantes et les plus utilisées. La capacité à prédire les forces de coupe est essentielle pour optimiser la conception et la fabrication des produits, car la mesure de la force de poussée et du couple de perçage sont des indicateurs de la résistance du matériau.
Les concepteurs s'efforcent de mieux comprendre la génération de chaleur et les changements de température pendant les opérations de perçage par friction sur des matériaux difficiles à usiner. La mesure de la force de poussée et du couple de perçage soutient cet effort avec des données cruciales sur la force de coupe.

Quels sont les autres avantages de la mesure de force et de couple de poussée ?

La mesure précise du couple et de la force de poussée aide également à la conception des montages et à la prédiction de l'usure des outils de découpe. Sur la base des données de mesure du forage, les opérateurs et les ingénieurs de fabrication peuvent procéder aux optimisations suivantes :

• Prévenir les défaillances du processus.
• Prévoir l'entretien ou le remplacement de la foreuse ou du foret.
• Étudier les paramètres du processus de forage, y compris la vitesse de coupe, la vitesse d'avance, la géométrie et la composition du foret, sur la qualité du produit final.

Mesurer la force de poussée et le couple dans les applications de perçage chirurgical

Dans la chirurgie robotique télécommandée, la force de poussée et le couple des systèmes de forage offrent un retour haptique précieux. Lorsque le chirurgien effectue la procédure dans une console à distance, le retour de la force et du couple d'une perceuse manuelle électrique lui donne un sens virtuel du toucher. 

Comment ça marche ?

1. Dans cette application, le capteur biaxial de couple et de poussée QMA150 est monté entre la perceuse électrique et le support de guidage de maintien. Alors que le capteur est fixé à la perceuse et au support, la mèche est libre de passer à travers le trou central du capteur. Il est également possible de personnaliser un capteur bi-axial qui sera intégré dans la perceuse si l'application le nécessite.
   
   
2. Lorsque la perceuse fonctionne, la force de poussée et le couple de réaction sont mesurés par le capteur bi-axial.  D'autres conditions et matériaux de forage impliquent des forces de poussée et de forage différentes, qui seront mesurés par le capteur.
   
   
3. Ces mesures sont envoyées directement à un instrument apparié qui fournit une tension d'excitation et conditionne le signal (filtrage, amplification, numérisation). En fonction du choix de conditionneur de signal, l'opérateur peut soit visualiser les données sur un écran numérique, soit les transmettre directement à un PC ou à un PLC/DAQ pour l'enregistrement des données, le verrouillage de sécurité de la boucle de commande ou l'activation d'une alarme.
   
   
4. Sur la base des données de mesure du forage, les opérateurs et les ingénieurs de fabrication peuvent optimiser le processus, prévenir les défaillances du processus, prévoir l'entretien ou le remplacement de la foreuse ou du trépan, et étudier les paramètres du processus de forage, notamment la vitesse de coupe, la vitesse d'avance, la géométrie du trépan et la composition, sur la qualité du produit de sortie.

Produits utilisés

Capteur biaxial de couple et de poussée personnalisé QMA150 associé aux conditionneurs de signaux suivants :

• 2 x IHH500 - Afficheur numérique à main
• 2 x IPM650 - Afficheur à montage sur panneau
• 2 x Série USB - Circuit imprimé interne avec sortie numérique USB 
• 2 x IAA Series - Amplificateur analogique de jauge de contrainte avec sortie en tension