JP6525940B2 - センサ、駆動機構、およびロボット - Google Patents
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Description
(ロボット装置の概略構成)
本実施例によるロボット装置の概略構成について説明する。図1は、本実施例のロボット装置の概略構成を示している。図1において、ロボット装置100は、多関節ロボットとして構成されたロボットアーム200と、ロボットアーム200を制御するロボット制御装置300と、ティーチングペンダント400を備えている。
トルクセンサ221〜226は、図3のように、弾性体501と、光学式エンコーダ502a、502bの各ユニットにより構成されている。光学式エンコーダ502a、502bは、例えば弾性体501に対してトルクが作用する回転軸503を中心とする同心円の同じ直径上の位置を占める対向位置に配置する。
d ≦ x …(1)
である。
W ≧ 2S (2)
の関係を満たすように設定する。
弾性体501は、好ましくは、第1締結部504、第2締結部505およびバネ部506を一体構成するのが望ましい。例えば弾性体501の第1締結部504、第2締結部505およびバネ部506を一体構成する手法としては、樹脂や金属などの所定材料の注型や削り出し加工が考えられる。
弾性体501にトルクTが作用すると弾性体が変形し、図6に示すように弾性体の変形に応じてスケール固定部512も変形する。スケール固定部512に生じる変形は、スケール固定部512に固定されたスケール508の移動に繋がるため、トルク検出誤差が発生する。
前述のように、スケール固定部512の全体は、第1締結部504に設けられた凹部512aの形状を有する。そして、この凹部512aの外周側は、検出ヘッド509とスケール508を対向させるための切り欠き部512b(開口部)となっている。このため、スケール固定部512の部位は、第1締結部504の他の部分よりZ方向の厚みが薄く、図6、図7などに示すように弾性体501全体にトルクTが作用した際に不規則に変形する可能性がある。
図3のように、光学式エンコーダ502a、502bは、トルクが作用する回転軸503を基準として、弾性体501に対して対向方向に2個取り付けられている。この構成を利用して、弾性体501に他軸力が作用したときに生じるトルク検出誤差、即ち他軸干渉により生じたトルク検出誤差を補正することができる。
=T+(δTA−δTB)/2 =T+δTr …(3)
(トルク検出誤差の補正方法)
実施例1では、2個の光学式エンコーダ502a、502bを、トルクが作用する回転軸503を基準として弾性体501に対して対向方向に取り付け、他軸干渉によるトルク検出誤差を抑制する構成を示した。
={(T+δTr)+T}/2
=T+0.5δTr …(5)
トルクセンサ221〜226の弾性体501のバネ部506の本数は、本実施例で示した本数に限定されるものではない。実施例では、光学式エンコーダ(502a〜502d)に隣接する2個のバネ部506は、他の箇所よりも配置の間隔を広く図示しているが、バネ部の配置間隔は本実施例で示した配置間隔に限定されるものではない。また、スケール508および検出ヘッド509の設置数についても、本実施例で示した設置個数に限定されるものではなく、例えば4個以上設置しても良い。
Claims (22)
- 相対変位する測定対象にそれぞれ締結可能な第1締結部と、前記第1締結部に対向して配置される第2締結部と、
前記第1締結部と前記第2締結部との間に配置され、前記第1締結部および前記第2締結部を連結する複数のバネ部と、
前記第1締結部と前記第2締結部の相対的な変位量を検出する光学式エンコーダと、を備え、
前記第1締結部と前記第2締結部は、前記複数のバネ部を介して相対的に変位可能であり、
前記複数のバネ部はそれぞれ、前記第1締結部および/または前記第2締結部が回転する方向に沿って間隔を空けて配置され、回転中心から離れる方向に沿って延在する部分を有し、
前記光学式エンコーダは、前記第1締結部に配置されるスケール部と、前記第2締結部に配置され、前記スケール部と対向して配置された光学検出部を備え、
前記複数のバネ部はそれぞれ、前記回転中心から離れる方向に沿って延在する方向の寸法よりも前記第1締結部および/または前記第2締結部が回転する方向の寸法が小さく、かつ、前記回転中心から離れる方向に沿って延在する方向の寸法よりも前記第1締結部および前記第2締結部の間の寸法が小さく構成されていることを特徴とするセンサ。 - 前記複数のバネ部は、第1バネ部と前記第1バネ部と隣接する第2バネ部を有し、前記スケール部および前記光学検出部は、前記第1バネ部と前記第2バネ部との間に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ。
- 相対変位する測定対象にそれぞれ締結可能な第1締結部と、
前記第1締結部に対向して配置される第2締結部と、
前記第1締結部と前記第2締結部との間に配置され、前記第1締結部と前記第2締結部とを連結する複数のバネ部と、
前記第1締結部と前記第2締結部の相対的な変位量を検出する光学式エンコーダと、を備え、
前記第1締結部と前記第2締結部は、前記複数のバネ部を介して相対的に変位可能であり、
前記複数のバネ部はそれぞれ、前記第1締結部および/または前記第2締結部が回転する方向に沿って間隔を空けて配置され、回転中心から離れる方向に沿って延在する部分を有し、
前記光学式エンコーダは、前記第1締結部に配置されるスケール部と、前記第2締結部に配置され、前記スケール部と対向して配置された光学検出部を備え、
前記複数のバネ部は、第1バネ部と前記第1バネ部と隣接する第2バネ部を有し、前記スケール部および前記光学検出部は、前記第1バネ部と前記第2バネ部との間に配置されていることを特徴とするセンサ。 - 前記複数のバネ部はそれぞれ、前記回転中心から離れる方向に沿って延在する方向の寸法よりも前記第1締結部および/または前記第2締結部が回転する方向の寸法が小さく、かつ、前記回転中心から離れる方向に沿って延在する方向の寸法よりも前記第1締結部および前記第2締結部の間の寸法が小さく構成されていることを特徴とする請求項3に記載のセンサ。
- 前記複数のバネ部はそれぞれ、前記回転中心から離れる方向に沿って延在する方向の寸法が、前記第1締結部および/または前記第2締結部が回転する方向の寸法の2倍以上である請求項1乃至4のいずれか一項に記載のセンサ。
- 前記光学式エンコーダが、前記第1締結部および/または前記第2締結部の前記回転中心を中心とする円の円周上に複数、配置されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のセンサ。
- 複数の前記光学式エンコーダのうち2つが前記円の1つの直径上の位置にそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項6に記載のセンサ。
- 複数の前記光学式エンコーダが前記円の円周上において均等に配置された請求項7に記載のセンサ。
- 複数の前記光学式エンコーダの前記光学検出部からそれぞれ得られる検出値の平均値を出力することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載のセンサ。
- 前記第1締結部、前記第2締結部および前記複数のバネ部は一体に構成された弾性体であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のセンサ。
- 前記第1締結部および前記第2締結部は円板状もしくはリング状であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のセンサ。
- 前記スケール部が、スケール取付部を介して前記第1締結部に装着される請求項1乃至11のいずれか一項に記載のセンサ。
- 前記スケール取付部に装着された前記スケール部が、前記第1締結部に設けられた切り欠き部を介して前記光学検出部と対向する請求項12に記載のセンサ。
- 前記第1締結部または前記第2締結部には、当該の締結部を前記測定対象に締結するための締結部位が設けられ、前記締結部位が、前記スケール部または前記光学検出部と、前記スケール部または前記光学検出部に直近の前記バネ部との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載のセンサ。
- 前記スケール部は、前記光学検出部によって検出されるパターン面を有し、前記スケール部がその配置平面に対して回転変位する場合、その回転変位の回転中心が、前記スケール部のスケール面に一致するよう、前記スケール部が前記第1締結部に装着されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載のセンサ。
- 前記第1締結部、前記第2締結部および前記複数のバネ部は、3Dプリンタによって製造されていることを特徴とする請求項15に記載のセンサ。
- 第1のリンクと第2のリンクとを相対的に駆動させる駆動機構であって、
固定部および駆動部を有し、前記固定部に対して前記駆動部を駆動させる駆動装置を備え、
前記固定部および前記駆動部の一方は前記の第1のリンクに固定され、前記固定部および前記駆動部の他方と前記第2のリンクの間を結合するように、前記固定部および前記駆動部の他方と前記第2のリンクに作用する力を求めるためのセンサが取り付けられ、
前記センサは、請求項1乃至16のいずれか一項に記載のセンサであることを特徴とする駆動機構。 - 関節を備えるロボットアームを備えるロボットであって、前記関節に請求項17に記載の駆動機構を備えることを特徴とするロボット。
- 請求項18に記載のロボットを用いて物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
- 前記光学検出部の出力に基づき請求項18に記載のロボットを駆動する方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 前記光学検出部の出力に基づき請求項18に記載のロボットを駆動し、前記ロボットを用いて物品を製造する方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項20または21に記載のプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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US11045950B2 (en) * | 2018-11-02 | 2021-06-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Driving device and detecting device |
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Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60177233A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多分力検出器 |
JPS6329224A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 6分力天秤 |
JPS6378032A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-08 | ジェイア−ルスリ− インコ−ポレ−ティッド | 力−モーメント・センサー・ユニットの測定要素およびその製造方法 |
JPH0493628A (ja) * | 1990-08-06 | 1992-03-26 | Yotaro Hatamura | トルク検出装置 |
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JPH10286789A (ja) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Honda Motor Co Ltd | 関節トルク検出装置 |
US6269702B1 (en) * | 1998-10-30 | 2001-08-07 | Vernon A. Lambson | Method and apparatus for measuring torque |
JP2000258269A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-22 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 3軸荷重計および3軸荷重分布計測装置 |
DE10063573A1 (de) * | 2000-12-20 | 2002-07-04 | Karl H Kessler | Messflansch für stationäre und rotierende Drehmomente |
US7093504B2 (en) * | 2003-08-29 | 2006-08-22 | Lord Corporation | Method and system for measuring torque |
EP1719991A4 (en) * | 2004-02-04 | 2007-04-11 | Ono Sokki Co Ltd | TORQUE MEASURING DEVICE |
JP2006058211A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Nitta Ind Corp | 歪みゲージ型センサ |
DE102005063022B4 (de) * | 2005-12-30 | 2013-05-29 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Opto-elektronischer Kraft-Momenten-Sensor |
JP2010169586A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Minebea Co Ltd | トルク量変換器 |
JP5489538B2 (ja) * | 2009-06-03 | 2014-05-14 | キヤノン株式会社 | 力覚センサ |
EP2364737A1 (de) * | 2010-03-08 | 2011-09-14 | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | Antriebssystem |
JP5836633B2 (ja) * | 2011-05-10 | 2015-12-24 | キヤノン株式会社 | 力覚センサ及び組立ロボット |
JP6143443B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2017-06-07 | キヤノン株式会社 | センサ |
JP6277909B2 (ja) * | 2014-03-07 | 2018-02-14 | 三菱ケミカル株式会社 | 軸部材、端部部材、感光体ドラムユニット、現像ローラユニット、プロセスカートリッジ |
JP2015197357A (ja) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | キヤノン株式会社 | 光学式力角センサおよびこれを用いた装置 |
-
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019174472A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | キヤノン株式会社 | トルクセンサ、トルクセンサに設けられる部材 |
JP7254579B2 (ja) | 2018-03-29 | 2023-04-10 | キヤノン株式会社 | センサ、ロボット、ロボットシステム、ロボットシステムを用いた物品の製造方法、センサの制御方法、構造体、プログラム及び記録媒体 |
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