JP6817875B2 - Force sensor - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、例えばロボットに適用される力覚センサに関する。 Embodiments of the present invention relate to, for example, a force sensor applied to a robot.

力覚センサ(6軸力覚センサとも言う)は、X軸、Y軸、Z軸方向の力Fx、Fy、Fzと、X軸、Y軸、Z軸それぞれの軸回りのモーメントMx、My、Mzを測定することが可能なセンサである(例えば特許文献1、特許文献2参照)。 The force sensor (also called a 6-axis force sensor) includes forces Fx, Fy, and Fz in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and moments Mx, My, around the axes of the X-axis, Y-axis, and Z-axis, respectively. It is a sensor capable of measuring Mz (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1及び特許文献2において、力覚センサは、起歪体としての力覚センサチップを有している。力覚センサチップは、枠状の支持部と正方形状の作用部と、支持部と作用部を連結するT字状の連結部を有し、複数の歪み抵抗素子は、連結部と作用部との境界の表面に設けられている。 In Patent Document 1 and Patent Document 2, the force sensor has a force sensor chip as a strain-causing body. The force sensor chip has a frame-shaped support portion, a square-shaped working portion, and a T-shaped connecting portion that connects the support portion and the acting portion, and a plurality of strain resistance elements are formed by connecting the connecting portion and the acting portion. It is provided on the surface of the boundary of.

特開2010−25736号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-25736 特開2008−292510号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-292510

上記力覚センサチップは、複数の歪抵抗素子が連結部と作用部との表面に直接配置されている。このため、歪センサとしての歪抵抗素子の感度や許容トルク(最大トルク)と、起歪体としての力覚センサチップの機械的な強度を独立に設定することが困難であった。 In the force sensor chip, a plurality of strain resistance elements are directly arranged on the surface of the connecting portion and the acting portion. For this reason, it has been difficult to independently set the sensitivity and allowable torque (maximum torque) of the strain resistance element as a strain sensor and the mechanical strength of the force sensor chip as a strain generator.

本発明の実施形態は、歪センサの感度や許容トルクと、起歪体の機械的な強度を独立に設定することが可能な力覚センサを提供する。 An embodiment of the present invention provides a force sensor capable of independently setting the sensitivity and allowable torque of a strain sensor and the mechanical strength of a strain-causing body.

本実施形態の力覚センサは、4つの角部と4つの辺とを有する四角形の枠状で、前記4つの辺にそれぞれ設けられた4つの第1突部を有する第1構造体と、4つの角部と4つの第2突部とを有する十字状の第2構造体と、前記第1構造体の前記4つの角部と前記第2構造体の前記4つの角部とをそれぞれ連結し、曲った部分を含む形状の4つの第3構造体と、前記第1構造体の前記4つの第1突部と前記第2構造体の前記4つの第2突部との間に設けられ、前記第3構造体の剛性より小さい剛性を有する基板と、前記基板の表面に設けられた複数の抵抗体を有する4つの歪センサと、を具備する。 The force sensor of the present embodiment has a square frame shape having four corners and four sides, and has a first structure having four first protrusions provided on each of the four sides, and four. A cross-shaped second structure having one corner portion and four second protrusions, the four corner portions of the first structure, and the four corner portions of the second structure are connected to each other. , Provided between the four third structures having a shape including a bent portion, the four first protrusions of the first structure, and the four second protrusions of the second structure. It includes a substrate having a rigidity lower than the rigidity of the third structure, and four strain sensors having a plurality of resistors provided on the surface of the substrate .

第1実施形態に係る力覚センサの一例を示す平面図。The plan view which shows an example of the force sensor which concerns on 1st Embodiment. 図1に示す歪センサの1つを取り出して示す平面図。The plan view which takes out one of the strain sensors shown in FIG. 図2のIII−III線に沿った断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 図1に示す第1歪センサ乃至第4歪センサと複数のブリッジ回路との関係を説明するために示す平面図。FIG. 5 is a plan view shown for explaining the relationship between the first strain sensor to the fourth strain sensor shown in FIG. 1 and a plurality of bridge circuits. 図1に示す第1歪センサ乃至第4歪センサに含まれるブリッジ回路を具体的に示す図。The figure which shows concretely the bridge circuit included in the 1st strain sensor to the 4th strain sensor shown in FIG. 各ブリッジ回路と抵抗体との関係を示す図。The figure which shows the relationship between each bridge circuit and a resistor. 各ブリッジ回路と6軸との関係を示す図。The figure which shows the relationship between each bridge circuit and 6 axes. ブリッジ回路の動作の一例を示す図。The figure which shows an example of the operation of a bridge circuit. ブリッジ回路の動作の他の例を示す図。The figure which shows another example of the operation of a bridge circuit. 第1実施形態の変形例を示す平面図。The plan view which shows the modification of 1st Embodiment. 第2実施形態に係る力覚センサの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the force sensor which concerns on 2nd Embodiment. 図11の一部を示す斜視図。The perspective view which shows a part of FIG.

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。図において、同一部分には同一符号を付している。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the figure, the same parts are designated by the same reference numerals.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る力覚センサを示している。力覚センサ(第1起歪体とも言う)10は、第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、及び第4歪センサ17を具備している。
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a force sensor according to the first embodiment. The force sensor (also referred to as a first strain generator) 10 includes a first strain sensor 14, a second strain sensor 15, a third strain sensor 16, and a fourth strain sensor 17.

第1起歪体10は、第1構造体(第1領域)11、第2構造体(第2領域)12、複数の連結部としての第3構造体(第3領域)13を具備し、第1構造体11と第2構造体12との間に第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、第4歪センサ17が配置されている。 The first strain generating body 10 includes a first structure (first region) 11, a second structure (second region) 12, and a third structure (third region) 13 as a plurality of connecting portions. A first strain sensor 14, a second strain sensor 15, a third strain sensor 16, and a fourth strain sensor 17 are arranged between the first structure 11 and the second structure 12.

第1構造体11は、例えばほぼ四角形の枠状であり、4つの角部と、4つの辺を有している。第1構造体11の4つの角部のそれぞれは、図示せぬ例えばボルトを挿入するための第1挿入口11aを有している。第1構造体11は、各第1挿入口11aに挿入されたボルトにより、力覚センサ本体としての図示せぬ第1可動体又は被測定体に固定される。 The first structure 11 has, for example, a substantially quadrangular frame shape, and has four corners and four sides. Each of the four corners of the first structure 11 has a first insertion port 11a for inserting, for example, a bolt (not shown). The first structure 11 is fixed to a first movable body or a body to be measured as a force sensor main body by bolts inserted into each first insertion port 11a.

第1構造体11の4つの辺のそれぞれは、第1突部11bを有している。具体的には、各第1突部11bは、4つの辺のそれぞれのほぼ中央部で内側面に設けられている。第1突部11bの表面の高さは、第1構造体11の高さと等しくされている。すなわち、第1構造体11の各辺の厚みと第1突部11bの厚みは等しくされている。 Each of the four sides of the first structure 11 has a first protrusion 11b. Specifically, each first protrusion 11b is provided on the inner side surface at substantially the center of each of the four sides. The height of the surface of the first protrusion 11b is equal to the height of the first structure 11. That is, the thickness of each side of the first structure 11 and the thickness of the first protrusion 11b are made equal.

第2構造体12は、例えばほぼ十字形であり、第2構造体12の表面の高さは、第1構造体11の表面の高さと等しくされている。すなわち、第2構造体12の厚みは、第1構造体11の厚みと等しくされている。 The second structure 12 is, for example, substantially cross-shaped, and the height of the surface of the second structure 12 is equal to the height of the surface of the first structure 11. That is, the thickness of the second structure 12 is equal to the thickness of the first structure 11.

第2構造体12は4つの第2突部12aを有し、各第2突部12aは、第1構造体11の各第1突部11bに所定間隔離間して対向される。第2構造体12は、各第2突部12aに対応して、図示せぬ例えばボルトを挿入するための第2挿入口12bを有している。第2構造体12は、各第2挿入口12bに挿入されたボルトにより、力覚センサ本体としての図示せぬ第2可動体又は被測定体に固定される。 The second structure 12 has four second protrusions 12a, and each second protrusion 12a faces each first protrusion 11b of the first structure 11 at a predetermined interval. The second structure 12 has a second insertion port 12b for inserting, for example, a bolt (not shown) corresponding to each second protrusion 12a. The second structure 12 is fixed to a second movable body or a body to be measured as a force sensor main body by bolts inserted into each second insertion port 12b.

例えば4つの第3構造体13は、第1構造体11の4つの角部と第2構造体12の4つの角部との間にそれぞれ設けられている。各第3構造体13は、例えばほぼ四角形の枠状であり、4つの角部を有している。各第3構造体13の第1角部は、第1構造体11の角部に設けられ、第3構造体13の第1角部と対角にある第3角部は、第2構造体12の隣接する2つの第2突部12aの間の角部に設けられる。 For example, the four third structures 13 are provided between the four corners of the first structure 11 and the four corners of the second structure 12, respectively. Each third structure 13 has, for example, a substantially quadrangular frame shape and has four corners. The first corner portion of each third structure 13 is provided at the corner portion of the first structure 11, and the third corner portion diagonal to the first corner portion of the third structure 13 is the second structure. Twelve are provided at the corner between two adjacent second protrusions 12a.

第1構造体11、第2構造体12及び第3構造体13は、金属、例えばステンレススチール(SUS)により構成され、図示Z方向に沿ってほぼ等しい厚みを有している。しかし、これに限らず、第1構造体11、第2構造体12及び第3構造体13の厚みをそれぞれ設定してもよい。また、第1構造体11及び第3構造体13は、図示X軸、Y軸方向に所定の幅を有している。 The first structure 11, the second structure 12, and the third structure 13 are made of metal, for example, stainless steel (SUS), and have substantially the same thickness along the Z direction shown in the drawing. However, the thickness is not limited to this, and the thicknesses of the first structure 11, the second structure 12, and the third structure 13 may be set respectively. Further, the first structure 11 and the third structure 13 have predetermined widths in the X-axis and Y-axis directions shown in the drawings.

第3構造体13は、四角形の枠状であるため、図示X軸、Y軸、Z軸方向を含む多方向に変形可能とされている。このため、第2構造体12は、第3構造体13により、第1構造体11に対して多方向に移動可能とされている。 Since the third structure 13 has a quadrangular frame shape, it can be deformed in multiple directions including the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions shown in the figure. Therefore, the second structure 12 is made movable in multiple directions with respect to the first structure 11 by the third structure 13.

第1構造体11の4つの第1突部11bと、第2構造体12の4つの第2突部12aとの間に、第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16及び第4歪センサ17が設けられる。第1歪センサ14乃至第4歪センサ17により、X軸、Y軸、Z軸方向の力Fx、Fy、Fzと、X軸、Y軸、Z軸周りのモーメントMx、My、Mzが検出される。 The first strain sensor 14, the second strain sensor 15, and the third strain sensor 16 are located between the four first protrusions 11b of the first structure 11 and the four second protrusions 12a of the second structure 12. And a fourth strain sensor 17 is provided. The forces Fx, Fy, Fz in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions and the moments Mx, My, and Mz around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are detected by the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17. To.

図2は、図1の一部を取り出して示すものであり、第1歪センサ14の取り付け部分を示している。第2歪センサ15、第3歪センサ16及び第4歪センサ17の取り付け部分の構成は、第1歪センサ14の取り付け部分の構成と同様であり、第2歪センサ15、第3歪センサ16及び第4歪センサ17の構成は、第1歪センサ14の構成と同様であるため、これらの説明は省略する。 FIG. 2 shows a part of FIG. 1 taken out and shows a mounting portion of the first strain sensor 14. The configuration of the mounting portion of the second strain sensor 15, the third strain sensor 16, and the fourth strain sensor 17 is the same as the configuration of the mounting portion of the first strain sensor 14, and the second strain sensor 15, the third strain sensor 16 Since the configuration of the fourth strain sensor 17 is the same as the configuration of the first strain sensor 14, the description thereof will be omitted.

図2において、第1歪センサ14は、基板(第2起歪体)21と、歪ゲージとしての例えば薄膜抵抗により構成された複数の抵抗体22と、複数の配線パターン23と、複数の端子24を具備している。 In FIG. 2, the first strain sensor 14 includes a substrate (second strain generating body) 21, a plurality of resistors 22 composed of, for example, thin film resistors as strain gauges, a plurality of wiring patterns 23, and a plurality of terminals. 24 is provided.

基板21は、矩形状の金属板、例えばステンレススチール(SUS)により構成されている。基板21の剛性は、第3構造体13の剛性より小さい。基板21の一端部は、第1突部11bに溶接され、他端部は、第2突部12aに例えば溶接されている。符号Wpは、溶接部を示している。 The substrate 21 is made of a rectangular metal plate, for example, stainless steel (SUS). The rigidity of the substrate 21 is smaller than the rigidity of the third structure 13. One end of the substrate 21 is welded to the first protrusion 11b, and the other end is welded to, for example, the second protrusion 12a. The reference numeral Wp indicates a welded portion.

第1突部11b及び第2突部12aに対する基板21の取り付け方法は、溶接に限定されるものではなく、例えば接着剤により接着してもよい。 The method of attaching the substrate 21 to the first protrusion 11b and the second protrusion 12a is not limited to welding, and may be bonded by, for example, an adhesive.

基板21は、一端部が第1突部11bに固定され、他端部が第2突部12aに固定されているため、一端部と他端部の間の中間部が変形可能とされている。 Since one end of the substrate 21 is fixed to the first protrusion 11b and the other end is fixed to the second protrusion 12a, the intermediate portion between the one end and the other end can be deformed. ..

複数の抵抗体22、複数の配線パターン23及び複数の端子24は、基板21の中間部に設けられている。 The plurality of resistors 22, the plurality of wiring patterns 23, and the plurality of terminals 24 are provided in the intermediate portion of the substrate 21.

各抵抗体22の一端部及び他端部は、それぞれ配線パターン23の一端部に接続され、各配線パターン23の他端部はそれぞれ端子24に接続されている。 One end and the other end of each resistor 22 are connected to one end of the wiring pattern 23, and the other end of each wiring pattern 23 is connected to the terminal 24, respectively.

複数の抵抗体22は、4つの第1構造体11側の4つの抵抗体Sa1、Sa2、Sb1、Sb2と、4つの第2構造体12側の4つの抵抗体Ra1、Ra2、Rb1、Rb2を含んでいる。 The plurality of resistors 22 include four resistors Sa1, Sa2, Sb1, and Sb2 on the four first structure 11 sides and four resistors Ra1, Ra2, Rb1, and Rb2 on the four second structure 12 sides. Includes.

4つの抵抗体Sa1、Sa2、Sb1、Sb2と、4つの抵抗体Ra1、Ra2、Rb1、Rb2との間に、8個の第1端子24aと、8個の第2端子24bが配置される。第1端子24aのそれぞれは、配線パターン23により抵抗体Sa1、Sa2、Sb1、Sb2の一端及び他端にそれぞれ接続され、第2端子24bのそれぞれは、配線パターン23により抵抗体Ra1、Ra2、Rb1、Rb2の一端及び他端にそれぞれ接続されている。 Eight first terminals 24a and eight second terminals 24b are arranged between the four resistors Sa1, Sa2, Sb1, Sb2 and the four resistors Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2. Each of the first terminals 24a is connected to one end and the other end of the resistors Sa1, Sa2, Sb1 and Sb2 by the wiring pattern 23, and each of the second terminals 24b is connected to the resistors Ra1, Ra2 and Rb1 by the wiring pattern 23. , Rb2 is connected to one end and the other end, respectively.

第1端子24aのそれぞれと、第2端子24bのそれぞれを適宜接続することにより、抵抗体Sa1、Sa2、Sb1、Sb2と、抵抗体Ra1、Ra2、Rb1、Rb2とによって、後述する2つのブリッジ回路が構成される。 By appropriately connecting each of the first terminal 24a and each of the second terminal 24b, the resistors Sa1, Sa2, Sb1, Sb2 and the resistors Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 are used to form two bridge circuits described later. Is configured.

図3は、図2に示すIII−III線に沿った断面を示している。 FIG. 3 shows a cross section along the line III-III shown in FIG.

第1歪センサ14は、例えば基板21、絶縁膜21a、抵抗体22、接着膜21b、配線パターン23、接着膜21c、保護膜としてのガラス膜21dを具備している。 The first strain sensor 14 includes, for example, a substrate 21, an insulating film 21a, a resistor 22, an adhesive film 21b, a wiring pattern 23, an adhesive film 21c, and a glass film 21d as a protective film.

具体的には、基板21上に絶縁膜21aが設けられ、絶縁膜21a上に例えばCr−Nにより構成された抵抗体22が設けられる。抵抗体22上に接着膜21bを介在して、例えば銅(Cu)により構成された配線パターン23が設けられる。配線パターン23上には接着膜21cが設けられ、接着膜21c、配線パターン23、接着膜21b、抵抗体22及び絶縁膜21aは、例えばガラス膜21dにより覆われる。接着膜21bは、配線パターン23と抵抗体22との密着性を高め、接着膜21cは、配線パターン23とガラス膜21dとの密着性を高めている。接着膜21b、21cは、例えばクロム(Cr)を含む導電膜である。 Specifically, the insulating film 21a is provided on the substrate 21, and the resistor 22 composed of, for example, Cr—N is provided on the insulating film 21a. A wiring pattern 23 made of, for example, copper (Cu) is provided on the resistor 22 with an adhesive film 21b interposed therebetween. An adhesive film 21c is provided on the wiring pattern 23, and the adhesive film 21c, the wiring pattern 23, the adhesive film 21b, the resistor 22 and the insulating film 21a are covered with, for example, a glass film 21d. The adhesive film 21b enhances the adhesion between the wiring pattern 23 and the resistor 22, and the adhesive film 21c enhances the adhesion between the wiring pattern 23 and the glass film 21d. The adhesive films 21b and 21c are conductive films containing, for example, chromium (Cr).

尚、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17の構成は、これに限定されるものではなく、変形可能である。 The configuration of the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 is not limited to this, and can be deformed.

また、抵抗体Sa1、Sa2、Sb1、Sb2と、抵抗体Ra1、Ra2、Rb1、Rb2は、同一構成としたが、異なる構成であってもよい。 Further, the resistors Sa1, Sa2, Sb1, Sb2 and the resistors Ra1, Ra2, Rb1 and Rb2 have the same configuration, but may have different configurations.

図4は、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17のそれぞれに含まれる2つのブリッジ回路を示している。第1歪センサ14は、ブリッジ回路Ba1、Bb1を含み、第2歪センサ15は、ブリッジ回路Ba2、Bb2を含み、第3歪センサ16は、ブリッジ回路Ba3、Bb3を含み、第4歪センサ17は、ブリッジ回路Ba4、Bb4を含んでいる。 FIG. 4 shows two bridge circuits included in each of the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17. The first distortion sensor 14 includes the bridge circuits Ba1 and Bb1, the second distortion sensor 15 includes the bridge circuits Ba2 and Bb2, the third distortion sensor 16 includes the bridge circuits Ba3 and Bb3, and the fourth distortion sensor 17 Includes bridge circuits Ba4 and Bb4.

図5(a)(b)は、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17に含まれる2つのブリッジ回路を模式的に示している。 5 (a) and 5 (b) schematically show two bridge circuits included in the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17.

図5(a)は、ブリッジ回路Ba1、Ba2、Ba3、Ba4を示し、図5(b)は、ブリッジ回路Bb1、Bb2、Bb3、Bb4を示している。 FIG. 5A shows the bridge circuits Ba1, Ba2, Ba3, and Ba4, and FIG. 5B shows the bridge circuits Bb1, Bb2, Bb3, and Bb4.

図5(a)(b)において、抵抗体Sa1,Sa3,Sa5,Sa7,Sa2,Sa4,Sa6,Sa8,Sb1,Sb3,Sb5,Sb7,Sb2,Sb4,Sb6,Sb8、及び抵抗体Ra1,Ra3,Ra5,Ra7,Ra2,Ra4,Ra6,Ra8、Rb1,Rb3,Rb5,Rb7,Rb2,Rb4,Rb6,Rb8は、それぞれ第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16及び第4歪センサ17の抵抗体を示している。 In FIGS. 5A and 5B, the resistors Sa1, Sa3, Sa5, Sa7, Sa2, Sa4, Sa6, Sa8, Sb1, Sb3, Sb5, Sb7, Sb2, Sb4, Sb6, Sb8, and the resistors Ra1, Ra3. , Ra5, Ra7, Ra2, Ra4, Ra6, Ra8, Rb1, Rb3, Rb5, Rb7, Rb2, Rb4, Rb6, Rb8 are the first strain sensor 14, the second strain sensor 15, the third strain sensor 16, and the third strain sensor 16, respectively. The resistor of the 4-distortion sensor 17 is shown.

第1歪センサ14乃至第4歪センサ17の構成は、同一であるため、第1歪センサ14について説明する。 Since the configurations of the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 are the same, the first strain sensor 14 will be described.

第1歪センサ14において、ブリッジ回路Ba1は、抵抗体Sa1、Sa2、及び抵抗体Ra1、Ra2を含み、ブリッジ回路Bb1は、抵抗体Sb1、Sb2、及び抵抗体Rb1、Rb2を含んでいる。 In the first distortion sensor 14, the bridge circuit Ba1 includes resistors Sa1 and Sa2, and resistors Ra1 and Ra2, and the bridge circuit Bb1 includes resistors Sb1 and Sb2, and resistors Rb1 and Rb2.

図5(a)に示すブリッジ回路Ba1において、抵抗体Sa1の一端は抵抗体Ra1の一端に接続され、抵抗体Sa2の一端は抵抗体Ra2の一端に接続される。抵抗体Sa1の他端は抵抗体Ra2の他端に接続され、抵抗体Sa1と抵抗体Ra2の接続点に電源Eが供給される。抵抗体Sa2の他端と抵抗体Ra1の他端は、接地される。抵抗体Sa1と抵抗体Ra1の接続点から出力電圧V−が出力され、抵抗体Sa2と抵抗体Ra2の接続点から出力電圧V+が出力される。 In the bridge circuit Ba1 shown in FIG. 5A, one end of the resistor Sa1 is connected to one end of the resistor Ra1, and one end of the resistor Sa2 is connected to one end of the resistor Ra2. The other end of the resistor Sa1 is connected to the other end of the resistor Ra2, and the power supply E is supplied to the connection point between the resistor Sa1 and the resistor Ra2. The other end of the resistor Sa2 and the other end of the resistor Ra1 are grounded. The output voltage V− is output from the connection point between the resistor Sa1 and the resistor Ra1, and the output voltage V + is output from the connection point between the resistor Sa2 and the resistor Ra2.

図5(b)に示すブリッジ回路Bb1において、抵抗体Sb1の一端は抵抗体Sb2の一端に接続され、抵抗体Sb1と抵抗体Sb2の接続点に電源Eが供給される。抵抗体Rb1の一端は抵抗体Rb2の一端に接続され、抵抗体Rb1と抵抗体Rb2の接続点は、接地される。抵抗体Sb1の他端は抵抗体Rb1の他端に接続され、抵抗体Sb1と抵抗体Rb1の接続点から出力電圧V−が出力される。抵抗体Sb2の他端は抵抗体Rb2の他端に接続され、抵抗体Sb2と抵抗体Rb2の接続点から出力電圧V+が出力される。 In the bridge circuit Bb1 shown in FIG. 5B, one end of the resistor Sb1 is connected to one end of the resistor Sb2, and the power supply E is supplied to the connection point between the resistor Sb1 and the resistor Sb2. One end of the resistor Rb1 is connected to one end of the resistor Rb2, and the connection point between the resistor Rb1 and the resistor Rb2 is grounded. The other end of the resistor Sb1 is connected to the other end of the resistor Rb1, and the output voltage V− is output from the connection point between the resistor Sb1 and the resistor Rb1. The other end of the resistor Sb2 is connected to the other end of the resistor Rb2, and the output voltage V + is output from the connection point between the resistor Sb2 and the resistor Rb2.

図6は、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17に含まれるブリッジ回路Ba1、Bb1、ブリッジ回路Ba2、Bb2、ブリッジ回路Ba3、Bb4、及びブリッジ回路Ba4、Bb4を模式的に示している。 FIG. 6 schematically shows the bridge circuits Ba1, Bb1, the bridge circuits Ba2, Bb2, the bridge circuits Ba3, Bb4, and the bridge circuits Ba4, Bb4 included in the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17.

上記構成において、第1構造体11及び第2構造体12に対して力及び/又はモーメント(トルク)が印加されると、第3構造体13が変形し、第1構造体11に対して第2構造体の位置が変化する。このため、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17が変形する。第1歪センサ14乃至第4歪センサ17の変形に伴い、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17に含まれるブリッジ回路Ba1、Bb1、ブリッジ回路Ba2、Bb2、ブリッジ回路Ba3、Bb4、及びブリッジ回路Ba4、Bb4の出力電圧V−と出力電圧V+のバランスが崩れ、印加された力及び/又はモーメントに応じた信号が検出される。 In the above configuration, when a force and / or a moment (torque) is applied to the first structure 11 and the second structure 12, the third structure 13 is deformed and the first structure 11 is subjected to a second force. 2 The position of the structure changes. Therefore, the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 are deformed. With the deformation of the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17, the bridge circuits Ba1, Bb1, the bridge circuits Ba2, Bb2, the bridge circuits Ba3, Bb4, and the bridge included in the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 The balance between the output voltage V− and the output voltage V + of the circuits Ba4 and Bb4 is lost, and a signal corresponding to the applied force and / or moment is detected.

図7は、ブリッジ回路と検出される力およびモーメントの関係を示している。 FIG. 7 shows the relationship between the bridge circuit and the detected force and moment.

図7に示すように、X軸方向の力Fxは、ブリッジ回路Bb1、Bb3により検出される。Y軸方向の力Fyは、ブリッジ回路Bb2,Bb4により検出される。Z軸方向の力Fzは、ブリッジ回路Ba1、Ba2、Ba3、Ba4により検出される。 As shown in FIG. 7, the force Fx in the X-axis direction is detected by the bridge circuits Bb1 and Bb3. The force Fy in the Y-axis direction is detected by the bridge circuits Bb2 and Bb4. The force Fz in the Z-axis direction is detected by the bridge circuits Ba1, Ba2, Ba3, and Ba4.

X軸周りのモーメントMxは、ブリッジ回路Ba1、Ba3により検出される。Y周りのモーメントMyは、ブリッジ回路Ba2、Ba4により検出される。Z軸周りのモーメントMzは、ブリッジ回路Bb1、Bb2、Bb3、Bb4により検出される。 The moment Mx around the X-axis is detected by the bridge circuits Ba1 and Ba3. The moment My around Y is detected by the bridge circuits Ba2 and Ba4. The moment Mz around the Z axis is detected by the bridge circuits Bb1, Bb2, Bb3, and Bb4.

図8は、例えばブリッジ回路Bb1の動作の一例を示している。ブリッジ回路Bb1は、起歪体10の主平面内(図4に示すX方向及び/又はY方向)の力を検出する。ブリッジ回路Bb1の出力電圧Voutは、出力電圧V+及び出力電圧V-から式(1)により得られる。 FIG. 8 shows, for example, an example of the operation of the bridge circuit Bb1. The bridge circuit Bb1 detects a force in the main plane (X direction and / or Y direction shown in FIG. 4) of the strain generating body 10. The output voltage Vout of the bridge circuit Bb1 is obtained from the output voltage V + and the output voltage V- by the equation (1).

Vout=(V+ − V-)
=(R1/(R1+R2)−R3/(R3+R4))・E …(1)
図8において、
R1は、抵抗体Sb1の抵抗値
R2は、抵抗体Sb2の抵抗値
R3は、抵抗体Rb2の抵抗値
R4は、抵抗体Rb1の抵抗値
であり、力及びモーメントが印加されず歪みがない状態において、R1=R2=R3=R4=Rである。ΔRは、抵抗値の変化の値である。
Vout = (V + − V-)
= (R1 / (R1 + R2) -R3 / (R3 + R4)) · E ... (1)
In FIG. 8,
R1 is the resistance value of the resistor Sb1, R2 is the resistance value of the resistor Sb2, R3 is the resistance value of the resistor Rb2, R4 is the resistance value of the resistor Rb1, and no force or moment is applied and there is no distortion. In, R1 = R2 = R3 = R4 = R. ΔR is the value of the change in resistance value.

図9は、例えばブリッジ回路Ba1の動作の一例を示している。ブリッジ回路Ba1は、起歪体10の主表面と垂直方向(Z軸方向)の力を検出する。ブリッジ回路Ba1の出力電圧Voutは、出力電圧V+及び出力電圧V-から式(1)により得られる。 FIG. 9 shows, for example, an example of the operation of the bridge circuit Ba1. The bridge circuit Ba1 detects a force in the direction perpendicular to the main surface of the strain generating body 10 (Z-axis direction). The output voltage Vout of the bridge circuit Ba1 is obtained from the output voltage V + and the output voltage V- by the equation (1).

図9において、
R1は、抵抗体Sa1の抵抗値
R2は、抵抗体Sa2の抵抗値
R3は、抵抗体Ra2の抵抗値
R4は、抵抗体Ra1の抵抗値
であり、力及びモーメントが印加されず歪みがない状態において、R1=R2=R3=R4=Rである。ΔRは、抵抗値の変化の値である。
In FIG. 9,
R1 is the resistance value of the resistor Sa1, R2 is the resistance value of the resistor Sa2, R3 is the resistance value of the resistor Ra2, R4 is the resistance value of the resistor Ra1, and no force or moment is applied and there is no distortion. In, R1 = R2 = R3 = R4 = R. ΔR is the value of the change in resistance value.

(第1実施形態の効果)
上記第1実施形態によれば、第1構造体11と第2構造体12は、第3構造体13により連結され、第3構造体13は、ほぼ四角形の枠状であり、多方向に変形することが可能である。このため、第1構造体11と第2構造体12は、第3構造体13を介して多軸方向に移動可能である。また、それぞれ2つのブリッジ回路を含む第1歪センサ14乃至第4歪センサ17は、第1構造体11と第2構造体12との間に設けられている。このため、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17の出力電圧より、6軸方向のセンサ出力を得ることができる。
(Effect of the first embodiment)
According to the first embodiment, the first structure 11 and the second structure 12 are connected by the third structure 13, and the third structure 13 has a substantially quadrangular frame shape and is deformed in multiple directions. It is possible to do. Therefore, the first structure 11 and the second structure 12 can move in the multi-axis direction via the third structure 13. Further, the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17, each including two bridge circuits, are provided between the first structure 11 and the second structure 12. Therefore, the sensor output in the 6-axis direction can be obtained from the output voltage of the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17.

しかも、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17は、第3構造体13とは、別々に設けられ、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17を構成する基板(第2起歪体)21の剛性は、第3構造体13の剛性よりも小さい。このため、力覚センサの感度を決定する第1歪センサ14乃至第4歪センサ17に設けられた基板21の構成に係らず、第1起歪体としての第1構造体11、第2構造体12及び第3構造体13だけで力覚センサ10の剛性を決定することができる。したがって、力覚センサ10の構造設計を容易化することが可能である。 Moreover, the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 are provided separately from the third structure 13, and the substrate (second strain generator) constituting the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17. The rigidity of 21 is smaller than that of the third structure 13. Therefore, regardless of the configuration of the substrate 21 provided on the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 that determines the sensitivity of the force sensor, the first structure 11 and the second structure as the first strain generating body The rigidity of the force sensor 10 can be determined only by the body 12 and the third structure 13. Therefore, it is possible to facilitate the structural design of the force sensor 10.

さらに、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17は、第1構造体11、第2構造体12及び第3構造体13に係りなく、独自に設計することが可能であり、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17の感度を向上させることが可能である。したがって、多軸方向の力やモーメントを高精度に測定することができる。 Further, the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 can be independently designed regardless of the first structure 11, the second structure 12, and the third structure 13, and the first strain sensor can be designed independently. It is possible to improve the sensitivity of the 14th to 4th strain sensors 17. Therefore, it is possible to measure forces and moments in the multiaxial direction with high accuracy.

また、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17は、第1構造体11と第2構造体12との間に溶接により取り付けることができる。このため、製造を簡単化することが可能である。 Further, the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 can be attached between the first structure 11 and the second structure 12 by welding. Therefore, it is possible to simplify the production.

さらに、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17は、基板21の中央部に複数の端子24が配置され、これら端子24を適宜接続することにより、2つのブリッジ回路を形成することが可能とされている。このため、異なる2つのブリッジ回路を容易に形成することが可能である。 Further, in the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17, a plurality of terminals 24 are arranged in the central portion of the substrate 21, and by appropriately connecting these terminals 24, it is possible to form two bridge circuits. Has been done. Therefore, it is possible to easily form two different bridge circuits.

(変形例)
第1実施形態において、第3構造体13は、四角形の枠状であった。しかし、これに限定されるものではない。
(Modification example)
In the first embodiment, the third structure 13 has a quadrangular frame shape. However, it is not limited to this.

図10は、第1実施形態の変形例を示している。 FIG. 10 shows a modified example of the first embodiment.

図10において、第3構造体31は、S字形状であり、第3構造体31の一端部は、第1構造体11の角部に設けられ、他端部は、第2構造体12の隣接する2つの第2突部12aの間の角部に設けられる。 In FIG. 10, the third structure 31 has an S shape, one end of the third structure 31 is provided at a corner of the first structure 11, and the other end of the second structure 12 It is provided at the corner between two adjacent second protrusions 12a.

本変形例において、第3構造体31は、S字形状であるため、図示X軸、Y軸、Z軸方向を含む多方向に変形可能とされている。このため、第2構造体12は、第3構造体13により、第1構造体11に対して多方向に移動可能とされている。したがって、変形例の構成によっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 In this modification, since the third structure 31 has an S-shape, it can be deformed in multiple directions including the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions shown in the figure. Therefore, the second structure 12 is made movable in multiple directions with respect to the first structure 11 by the third structure 13. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the configuration of the modified example.

さらに、第3構造体31の形状は、例えばL字形状、リング状などが適用可能である。 Further, as the shape of the third structure 31, for example, an L shape, a ring shape, or the like can be applied.

(第2実施形態)
図11、図12は、第2実施形態を示している。
(Second Embodiment)
11 and 12 show a second embodiment.

第1実施形態は、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17が第3構造体13とは別の位置に配置されていた。これに対して、第2実施形態は、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17と第3構造体41とが同じ位置に配置されている。 In the first embodiment, the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 are arranged at positions different from the third structure 13. On the other hand, in the second embodiment, the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 and the third structure 41 are arranged at the same position.

図11、図12において、力覚センサ(第1起歪体とも言う)40は、第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、及び第4歪センサ17を具備している。 In FIGS. 11 and 12, the force sensor (also referred to as a first strain generating body) 40 includes a first strain sensor 14, a second strain sensor 15, a third strain sensor 16, and a fourth strain sensor 17. There is.

第1起歪体40は、第1構造体(第1領域)41、第2構造体(第2領域)42、複数の連結部としての第3構造体(第3領域)43を具備し、第1構造体41と第2構造体42との間に第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、第4歪センサ17が配置されている。 The first strain generating body 40 includes a first structure (first region) 41, a second structure (second region) 42, and a third structure (third region) 43 as a plurality of connecting portions. A first strain sensor 14, a second strain sensor 15, a third strain sensor 16, and a fourth strain sensor 17 are arranged between the first structure 41 and the second structure 42.

第1構造体41は、第1実施形態と同様に、例えばほぼ四角形の枠状であり、4つの角部と、4つの辺を有している。第1構造体11の4つの角部のそれぞれは、図示せぬ例えばボルトを挿入するための第1挿入口11aを有している。第1構造体11は、各第1挿入口11aに挿入されたボルトにより、力覚センサ本体としての図示せぬ第1可動体に固定される。 Similar to the first embodiment, the first structure 41 has, for example, a substantially quadrangular frame shape, and has four corners and four sides. Each of the four corners of the first structure 11 has a first insertion port 11a for inserting, for example, a bolt (not shown). The first structure 11 is fixed to a first movable body (not shown) as a force sensor main body by bolts inserted into each first insertion port 11a.

第1構造体41の各辺の中間部は第1突部11bを有している。第1突部11bの表面の高さは、第1構造体41の高さと等しくされている。すなわち、第1構造体41の各辺の厚みと第1突部11bの厚みは等しくされている。 An intermediate portion of each side of the first structure 41 has a first protrusion 11b. The height of the surface of the first protrusion 11b is equal to the height of the first structure 41. That is, the thickness of each side of the first structure 41 and the thickness of the first protrusion 11b are made equal.

第2構造体42は、例えばほぼ四角形であり、第2構造体12の表面の高さは、第1構造体11の表面の高さと等しくされている。すなわち、第2構造体12の厚みは、第1構造体11の厚みと等しくされている。 The second structure 42 is, for example, substantially quadrangular, and the height of the surface of the second structure 12 is equal to the height of the surface of the first structure 11. That is, the thickness of the second structure 12 is equal to the thickness of the first structure 11.

第2構造体42は、4つの角部に、図示せぬ例えばボルトを挿入するための第2挿入口12bを有している。第2構造体12は、各第2挿入口12bに挿入されたボルトにより、力覚センサ本体としての図示せぬ第2可動体に固定される。 The second structure 42 has a second insertion port 12b at four corners for inserting, for example, a bolt (not shown). The second structure 12 is fixed to a second movable body (not shown) as a force sensor main body by bolts inserted into each second insertion port 12b.

第3構造体43は、第1構造体11の第1突部11bと第2構造体42の各辺の中間部との間にそれぞれ設けられる。 The third structure 43 is provided between the first protrusion 11b of the first structure 11 and the intermediate portion of each side of the second structure 42, respectively.

図12に示すように、第3構造体43は、一端部が第1構造体41の第1突部11bに連結され、他端部は、第2構造体42に連結されている。 As shown in FIG. 12, one end of the third structure 43 is connected to the first protrusion 11b of the first structure 41, and the other end is connected to the second structure 42.

第3構造体43の表面43aの高さは、第1構造体11、第1突部11b及び第2構造体12の表面の高さより低くされている。すなわち、第3構造体43の厚みは、第1構造体11、第1突部11b及び第2構造体12の厚みより薄くされている。 The height of the surface 43a of the third structure 43 is lower than the height of the surfaces of the first structure 11, the first protrusion 11b, and the second structure 12. That is, the thickness of the third structure 43 is thinner than the thickness of the first structure 11, the first protrusion 11b, and the second structure 12.

第3構造体43の表面43aに隣接する両側面は、凹部43bを有している。このため、第3構造体43の幅は、第1突部11bの幅より狭くされている。 Both side surfaces of the third structure 43 adjacent to the surface 43a have recesses 43b. Therefore, the width of the third structure 43 is narrower than the width of the first protrusion 11b.

このように、第3構造体43の幅は、第1突部11bの幅に比べて狭く、厚みは第1構造体11、第1突部11b及び第2構造体12の厚みより低くされている。このため、第3構造体43は、第1構造体41と第2構造体42とに印加された力に対して、多方向に変形することが可能であり、第2構造体12は、第3構造体13により、第1構造体11に対して図示X軸、Y軸、Z軸方向を含む多方向に移動可能とされている。 As described above, the width of the third structure 43 is narrower than the width of the first protrusion 11b, and the thickness is lower than the thickness of the first structure 11, the first protrusion 11b, and the second structure 12. There is. Therefore, the third structure 43 can be deformed in multiple directions with respect to the force applied to the first structure 41 and the second structure 42, and the second structure 12 is the second structure. The three structures 13 allow the first structure 11 to move in multiple directions including the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions shown in the figure.

第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、第4歪センサ17は、第1構造体11と第2構造体12との間にそれぞれ設けられる。具体的には、第1構造体11の第1突部11bの表面及び第1突部11bに対応する第2構造体12の表面には、それぞれ複数の突起44が設けられ、これら突起44により、第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、第4歪センサ17の一端部及び他端部が保持される。第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、第4歪センサ17の抵抗体22が設けられた中間部は、第3構造体43から離間されている。 The first strain sensor 14, the second strain sensor 15, the third strain sensor 16, and the fourth strain sensor 17 are provided between the first structure 11 and the second structure 12, respectively. Specifically, a plurality of protrusions 44 are provided on the surface of the first protrusion 11b of the first structure 11 and the surface of the second structure 12 corresponding to the first protrusion 11b, respectively. , The first strain sensor 14, the second strain sensor 15, the third strain sensor 16, and the other end and the other end of the fourth strain sensor 17 are held. The intermediate portion provided with the resistor 22 of the first strain sensor 14, the second strain sensor 15, the third strain sensor 16, and the fourth strain sensor 17 is separated from the third structure 43.

この状態において、第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、第4歪センサ17は、第1突部11b及び第2構造体12に対して例えば溶接により固定される。固定方法としては、これに限定されるものではなく、例えば接着剤よる固定などを用いることが可能である。 In this state, the first strain sensor 14, the second strain sensor 15, the third strain sensor 16, and the fourth strain sensor 17 are fixed to the first protrusion 11b and the second structure 12 by welding, for example. The fixing method is not limited to this, and for example, fixing with an adhesive or the like can be used.

第1歪センサ14、第2歪センサ15、第3歪センサ16、第4歪センサ17の構成は、第1実施形態と同一でも良いが、異なっていてもよい。 The configurations of the first strain sensor 14, the second strain sensor 15, the third strain sensor 16, and the fourth strain sensor 17 may be the same as those in the first embodiment, but may be different.

上記状態において、第1構造体41及び第2構造体42に対して力及び/又はモーメント(トルク)が印加されると、第3構造体43が変形し、第1構造体41に対して第2構造体の位置が変化する。このため、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17が変形する。第1歪センサ14乃至第4歪センサ17の変形に伴い、第1歪センサ14乃至第4歪センサ17に含まれるブリッジ回路Ba1、Bb1、ブリッジ回路Ba2、Bb2、ブリッジ回路Ba3、Bb4、及びブリッジ回路Ba4、Bb4の出力電圧V−と出力電圧V+のバランスが崩れ、印加された力及び/又はモーメントに応じた信号が検出される。 In the above state, when a force and / or a moment (torque) is applied to the first structure 41 and the second structure 42, the third structure 43 is deformed and the first structure 41 is subjected to a second force. 2 The position of the structure changes. Therefore, the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 are deformed. With the deformation of the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17, the bridge circuits Ba1, Bb1, the bridge circuits Ba2, Bb2, the bridge circuits Ba3, Bb4, and the bridge included in the first strain sensor 14 to the fourth strain sensor 17 The balance between the output voltage V− and the output voltage V + of the circuits Ba4 and Bb4 is lost, and a signal corresponding to the applied force and / or moment is detected.

(第2実施形態の効果)
上記第2実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
(Effect of the second embodiment)
The same effect as that of the first embodiment can be obtained by the second embodiment.

しかも、第2実施形態において、第3構造体43は、第1構造体41の各辺の中間部と第2構造体42の各辺の中間部に設けられている。このため、第2構造体42の一辺の長さが第1実施形態に示す第2構造体12の一辺の長さと等しいとすると、第1構造体41の一辺の長さを第1実施形態に示す第1構造体11の一辺の長さより短くすることができる。したがって、第1起歪体40のサイズを小型化することが可能である。 Moreover, in the second embodiment, the third structure 43 is provided in the intermediate portion of each side of the first structure 41 and the intermediate portion of each side of the second structure 42. Therefore, assuming that the length of one side of the second structure 42 is equal to the length of one side of the second structure 12 shown in the first embodiment, the length of one side of the first structure 41 is set to the first embodiment. It can be shorter than the length of one side of the first structure 11 shown. Therefore, it is possible to reduce the size of the first strain generating body 40.

その他、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, the present invention is not limited to each of the above embodiments as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining the plurality of components disclosed in each of the above embodiments. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. In addition, components across different embodiments may be combined as appropriate.

10、40…力覚センサ(第1起歪体)、11、41…第1構造体(第1領域)、12、42…第2構造体(第2領域)、13、43…第3構造体(第3領域)、14…第1歪センサ、15…第2歪センサ、16…第3歪センサ、17…第4歪センサ、21…基板(第2起歪体)、22…抵抗体、Ba1、Bb1、Ba2、Bb2、Ba3、Bb3、Ba4、Bb4…ブリッジ回路。 10, 40 ... Force sensor (first strain generator), 11, 41 ... First structure (first region), 12, 42 ... Second structure (second region), 13, 43 ... Third structure Body (third region), 14 ... 1st strain sensor, 15 ... 2nd strain sensor, 16 ... 3rd strain sensor, 17 ... 4th strain sensor, 21 ... substrate (2nd strain generator), 22 ... resistor , Ba1, Bb1, Ba2, Bb2, Ba3, Bb3, Ba4, Bb4 ... Bridge circuit.

Claims (4)

4つの角部と4つの辺とを有する四角形の枠状で、前記4つの辺にそれぞれ設けられた4つの第1突部を有する第1構造体と、
4つの角部と4つの第2突部とを有する十字状の第2構造体と、
前記第1構造体の前記4つの角部と前記第2構造体の前記4つの角部とをそれぞれ連結し、曲った部分を含む形状の4つの第3構造体と、
前記第1構造体の前記4つの第1突部と前記第2構造体の前記4つの第2突部との間に設けられ、前記第3構造体の剛性より小さい剛性を有する基板と、前記基板の表面に設けられた複数の抵抗体を有する4つの歪センサと、
を具備することを特徴とする力覚センサ。
A first structure having a quadrangular frame shape having four corners and four sides and having four first protrusions provided on each of the four sides.
A cross-shaped second structure having four corners and four second protrusions,
The four corners of the first structure and the four corners of the second structure are connected to each other, and the four third structures having a shape including a bent portion and the like.
A substrate provided between the four first protrusions of the first structure and the four second protrusions of the second structure and having a rigidity smaller than that of the third structure, and the above. Four strain sensors with multiple resistors provided on the surface of the substrate,
A force sensor characterized by comprising.
前記第3構造体の形状は、四角形の枠状であることを特徴とする請求項1記載の力覚センサ。 The force sensor according to claim 1, wherein the shape of the third structure is a quadrangular frame shape . 前記第3構造体の形状は、S字形状、L字形状、リング状の1つであることを特徴とする請求項記載の力覚センサ。 The shape of the third structure, S-shape, L-shape, the force sensor according to claim 1, characterized in that one of the ring. 4つの角部と4つの辺とを有する四角形の枠状で、前記4つの辺にそれぞれ設けられた4つの突部を有する第1構造体と、A first structure having a quadrangular frame shape having four corners and four sides and having four protrusions provided on each of the four sides.
4つの辺を有する四角形で、前記第1構造体の厚みと等しい厚みを有する第2構造体と、A second structure having a thickness equal to the thickness of the first structure, which is a quadrangle having four sides,
前記第1構造体の前記4つの突部と前記第2構造体の前記4つの辺との間に設けられ、前記第1構造体及び前記第2構造体の厚みより薄い厚みを有する4つの第3構造体と、Four fourths provided between the four protrusions of the first structure and the four sides of the second structure and having a thickness thinner than the thickness of the first structure and the second structure. 3 structures and
前記第1構造体の前記4つの突部と前記第2構造体の前記4つの辺との間で、前記第3構造体から離間して設けられ、前記第3構造体の剛性より小さい剛性を有する基板と、前記基板の表面に設けられた複数の抵抗体を有する4つの歪センサと、The four protrusions of the first structure and the four sides of the second structure are provided apart from the third structure to provide a rigidity smaller than that of the third structure. A substrate to be provided, four strain sensors having a plurality of resistors provided on the surface of the substrate, and
を具備することを特徴とする力覚センサ。A force sensor characterized by comprising.
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