JP2019207120A - 変位検出方式の力センサ - Google Patents
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Abstract
Description
12 第1基板部
14 第2基板部
16 第3基板部
18 第1橋梁部
20 第2橋梁部
22 第3橋梁部
24 第1連結部
26 第2連結部
28 第3連結部
30 第1支柱部
32 第2支柱部
34 第1検出部
36 第2検出部
38 第1軸
40 第1検出要素
42 第2検出要素
44 第3検出要素
46 第4検出要素
48、50 一体化部材
52 アダプタ
56、58 筐体部分
60 プリント基板
62 第1緩和部
64 第2緩和部
66、68、70、74、76、78、80、82 穴
Claims (11)
- 第1基板部と、
前記第1基板部から離隔して配置された第2基板部と、
前記第2基板部から離隔して配置された第3基板部と、
前記第1基板部を位置決めするための第1橋梁部と、
前記第2基板部を位置決めするための第2橋梁部と、
前記第3基板部を位置決めするための第3橋梁部と、
前記第1基板部と前記第1橋梁部とを連結する第1連結部と、
前記第2基板部と前記第2橋梁部とを連結する第2連結部と、
前記第3基板部と前記第3橋梁部とを連結する第3連結部と、
前記第1橋梁部と前記第2橋梁部とを連結する第1支柱部と、
前記第2橋梁部と前記第3橋梁部とを連結する第2支柱部と、
前記第1基板部と前記第2基板部との相対変位を検出する第1検出部と、
前記第2基板部と前記第3基板部との相対変位を検出する第2検出部と、を備える力センサであって、
前記第1基板部および前記第1連結部の少なくとも一方は弾性変形可能に構成され、
前記第2支柱部は弾性変形可能に構成され、
前記第1検出部は、前記第1基板部と前記第2基板部との第1軸に沿った相対的な移動、および、前記第1基板部と前記第2基板部との前記第1軸と直交する平面に沿った中心軸線回りの相対的な回転の少なくとも一方に応じて変化する値を第1検出値として検出し、
前記第2検出部は、前記第2基板部と前記第3基板部との前記第1軸と直交する平面に沿った相対的な移動、および、前記第1軸に沿った中心軸線回りの相対的な回転の少なくとも一方に応じて変化する値を第2検出値として検出し、
前記力センサは、前記第1基板部、前記第1連結部、前記第2基板部および前記第2連結部の少なくとも1つに設けられた、前記第1軸と直交する平面に沿って弾性変形可能な第1緩和部、および、前記第2基板部、前記第2連結部、前記第3基板部および前記第3連結部の少なくとも1つに設けられた、前記第1軸に沿って弾性変形可能な第2緩和部、の少なくとも一方を具備する、力センサ。 - 前記第1検出部が検出する前記第1検出値は、前記第1軸の方向の力成分、前記第1軸に直交する第2軸回りの力のモーメント成分、および前記第1軸と前記第2軸との双方に直交する第3軸回りの力のモーメント成分を取得するための値であり、
前記第2検出部が検出する前記第2検出値は、前記第2軸の方向の力成分、前記第3軸の方向の力成分、および前記第1軸回りの力のモーメント成分を取得するための値である、請求項1に記載の力センサ。 - 前記第1基板部は、前記第1軸と直交する平面に沿って延びる2つ以上の前記第1連結部を備え、
前記第1連結部の各々は、前記力センサが力を受けたときに、前記第1基板部と前記第2基板部とが、前記第1軸に沿った方向への移動、または、前記第1軸と直交する平面に沿った中心軸線の回りの回転、または、前記第1軸に沿った方向への移動および前記第1軸と直交する平面に沿った中心軸線の回りの回転、を相対的に生ずるように弾性変形する、請求項1または2に記載の力センサ。 - 前記第2基板部は、前記第1軸に沿って延びる2つ以上の前記第2支柱部を備え、
前記第2支柱部の各々は、前記力センサが力を受けたときに、前記第2基板部と前記第3基板部とが、前記第1軸と直交する平面に沿った方向への移動、または、前記第1軸に沿った中心軸線の回りの回転、または、前記第1軸と直交する平面に沿った方向への移動および前記第1軸に沿った中心軸線の回りの回転、を相対的に生ずるように弾性変形する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の力センサ。 - 前記第1支柱部は前記第1橋梁部および前記第2橋梁部と一体化された構造を形成する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の力センサ。
- 前記第1緩和部は、前記第1基板部、前記第1連結部、前記第2基板部および前記第2連結部の少なくとも1つに形成された1つ以上の穴を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の力センサ。
- 前記第2緩和部は、前記第2基板部、前記第2連結部、前記第3基板部および前記第3連結部の少なくとも1つに形成された1つ以上の穴を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の力センサ。
- 前記第1検出値は、前記第1基板部と前記第2基板部の相対変位に応じて変化する、静電容量の変化を示す値である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の力センサ。
- 前記第2検出値は、前記第2基板部と前記第3基板部の相対変位に応じて変化する、静電容量の変化を示す値である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の力センサ。
- 前記力センサは、さらに、前記第1検出部と前記第2検出部が検出した値を取得する検出値取得部と、前記検出値取得部が実装されたプリント基板とを備える、請求項1〜9のいずれか1項に記載の力センサ。
- 前記力センサは、さらに、前記第1検出値および前記第2検出値に基づいて、互いに直交する3軸方向の力成分、前記3軸の各軸回りの力のモーメント成分を演算する力演算部を備える、請求項1〜10のいずれか1項に記載の力センサ。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6938074B1 (ja) * | 2021-02-18 | 2021-09-22 | 株式会社トライフォース・マネジメント | トルクセンサ |
KR20210131690A (ko) * | 2020-04-24 | 2021-11-03 | 삼성전기주식회사 | 포스 센싱 장치 및 이를 구비하는 전자 기기 |
KR102404331B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2022-06-07 | 삼성전기주식회사 | 포스 센싱 장치 및 이를 구비하는 전자 기기 |
JP2022126580A (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-30 | 株式会社トライフォース・マネジメント | トルクセンサ |
WO2024034019A1 (ja) * | 2022-08-09 | 2024-02-15 | ファナック株式会社 | 力センサ |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6626074B2 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-12-25 | ファナック株式会社 | 変位検出方式の力検出構造及び力センサ |
JP6626075B2 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-12-25 | ファナック株式会社 | 変位検出方式の6軸力センサ |
JP2022111489A (ja) * | 2021-01-20 | 2022-08-01 | 本田技研工業株式会社 | 3軸力センサ |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH021746B2 (ja) * | 1981-11-27 | 1990-01-12 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | |
JPH0326075B2 (ja) * | 1982-04-15 | 1991-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JPH0326074B2 (ja) * | 1982-04-02 | 1991-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JP4271475B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2009-06-03 | 株式会社ワコー | 力検出装置 |
JP4680566B2 (ja) * | 2004-10-26 | 2011-05-11 | 本田技研工業株式会社 | 多軸力センサチップとこれを用いた多軸力センサ |
JP4929257B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2012-05-09 | 本田技研工業株式会社 | 力覚センサ |
JP5248221B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2013-07-31 | 株式会社ワコー | 力覚センサおよびその組立方法 |
JP5606270B2 (ja) * | 2010-10-28 | 2014-10-15 | キヤノン株式会社 | 力覚センサ |
JP5911936B1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | ファナック株式会社 | 変位検出方式の6軸力センサ |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05215627A (ja) | 1992-02-04 | 1993-08-24 | Kazuhiro Okada | 多次元方向に関する力・加速度・磁気の検出装置 |
US5756895A (en) * | 1995-09-01 | 1998-05-26 | Hughes Aircraft Company | Tunneling-based rate gyros with simple drive and sense axis coupling |
US6928872B2 (en) * | 2001-04-27 | 2005-08-16 | Stmicroelectronics S.R.L. | Integrated gyroscope of semiconductor material with at least one sensitive axis in the sensor plane |
JP4387691B2 (ja) * | 2003-04-28 | 2009-12-16 | 株式会社ワコー | 力検出装置 |
US7360422B2 (en) * | 2004-09-30 | 2008-04-22 | University Of Southern California | Silicon inertial sensors formed using MEMS |
JP4203051B2 (ja) | 2005-06-28 | 2008-12-24 | 本田技研工業株式会社 | 力覚センサ |
JP5439068B2 (ja) * | 2009-07-08 | 2014-03-12 | 株式会社ワコー | 力検出装置 |
ITTO20090597A1 (it) * | 2009-07-31 | 2011-02-01 | St Microelectronics Srl | Struttura di rilevamento microelettromeccanica ad asse z con ridotte derive termiche |
US9726587B2 (en) * | 2015-01-30 | 2017-08-08 | Stmicroelectronics S.R.L. | Tensile stress measurement device with attachment plates and related methods |
JP6501746B2 (ja) | 2016-10-07 | 2019-04-17 | キヤノン株式会社 | 変位測定装置、ロボット、ロボットアーム及び物品の製造方法 |
JP6626075B2 (ja) | 2017-11-28 | 2019-12-25 | ファナック株式会社 | 変位検出方式の6軸力センサ |
JP6626074B2 (ja) | 2017-11-28 | 2019-12-25 | ファナック株式会社 | 変位検出方式の力検出構造及び力センサ |
-
2018
- 2018-05-28 JP JP2018101480A patent/JP6673979B2/ja active Active
-
2019
- 2019-05-09 US US16/407,741 patent/US11353372B2/en active Active
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- 2019-05-23 CN CN201910435588.6A patent/CN110542495B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH021746B2 (ja) * | 1981-11-27 | 1990-01-12 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | |
JPH0326074B2 (ja) * | 1982-04-02 | 1991-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JPH0326075B2 (ja) * | 1982-04-15 | 1991-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
JP4271475B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2009-06-03 | 株式会社ワコー | 力検出装置 |
JP4680566B2 (ja) * | 2004-10-26 | 2011-05-11 | 本田技研工業株式会社 | 多軸力センサチップとこれを用いた多軸力センサ |
JP5248221B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2013-07-31 | 株式会社ワコー | 力覚センサおよびその組立方法 |
JP4929257B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2012-05-09 | 本田技研工業株式会社 | 力覚センサ |
JP5606270B2 (ja) * | 2010-10-28 | 2014-10-15 | キヤノン株式会社 | 力覚センサ |
JP5911936B1 (ja) * | 2014-09-30 | 2016-04-27 | ファナック株式会社 | 変位検出方式の6軸力センサ |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210131690A (ko) * | 2020-04-24 | 2021-11-03 | 삼성전기주식회사 | 포스 센싱 장치 및 이를 구비하는 전자 기기 |
KR102345111B1 (ko) | 2020-04-24 | 2021-12-30 | 삼성전기주식회사 | 포스 센싱 장치 및 이를 구비하는 전자 기기 |
KR102404331B1 (ko) * | 2020-12-02 | 2022-06-07 | 삼성전기주식회사 | 포스 센싱 장치 및 이를 구비하는 전자 기기 |
JP6938074B1 (ja) * | 2021-02-18 | 2021-09-22 | 株式会社トライフォース・マネジメント | トルクセンサ |
WO2022176097A1 (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-25 | 株式会社 トライフォース・マネジメント | トルクセンサ |
JP2022126580A (ja) * | 2021-02-18 | 2022-08-30 | 株式会社トライフォース・マネジメント | トルクセンサ |
JP7308548B2 (ja) | 2021-02-18 | 2023-07-14 | 株式会社トライフォース・マネジメント | トルクセンサ |
WO2024034019A1 (ja) * | 2022-08-09 | 2024-02-15 | ファナック株式会社 | 力センサ |
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