JP6913906B2 - 接触検出装置 - Google Patents
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Description
そして、発泡性合成樹脂にベントホールと呼ばれる穴が存在すると、当該ベントホールを穴埋めするには、残余の発泡性合成樹脂の厚みによって左右されるが熟練者でないと効率良く成型できない。また、ベントホールを穴埋めすると発泡合成樹脂成型体の重量バランスに微妙な違いが出て、使途によっては、その重量バランスの調整が必要な場合がでてくる。
また、市販の感圧スイッチを用いると、押圧力を受けている部位の感圧スイッチ自身は作動するが、他の感圧スイッチが配設されていない箇所の圧力検出ができなかった。また、感圧スイッチはその絶縁基板(シート)の変形が自在にならないので立体的に形成することができなかった。
しかし、接触センサ、感圧スイッチ等の量産化されている普及型センサは廉価であるが、量産化されていないセンサは高価である。例えば、静電容量の変化または歪ゲージを使用した圧力センサ等は廉価に供給されている。
即ち、特定の形状に形成された基材と、前記基材を被覆する1枚の発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料、または発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料を特定の形状に形成してなる発泡体と、対向する前記基材と前記発泡体の片側または両側に形成された所定の容積構成体と、前記容積構成体内に配設された連続気泡構造を有している空間維持材と、前記容積構成体内及び前記空間維持材の圧縮された空気が、前記基材及び/または前記発泡体から外気に漏れ難くした前記容積構成体を形成した補強層と、前記基材と前記発泡体の片側または両側に加えられた外部からの押圧力を、前記補強層で形成した前記容積構成体及び前記空間維持材の物理的変化量として検出するセンサと、前記センサからのオン・オフ出力のオン時間またはオフ時間の長さをもって検出出力とし、前記特定の形状に形成された基材と、前記基材を被覆する1枚の発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料、または発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料を特定の形状に形成してなる前記発泡体が形成するコーナに埋設してなる出力回路を具備するものである。
これによって、広範な範囲に加えられた圧力を検出することができ、二次元的な平面的構成であっても、三次元的な立体的構成であっても施工でき、所定以上の外部からの圧力を検出できる接触検出装置となった。
また、上記発泡体は、前記基材を発泡合成樹脂材料の1枚または複数枚接着したもので被覆し、特定の形状に形成するものである。通常、前記発泡体は前記発泡体を外部から被う構成となる。
前記容積構成体内の空気が外部からの圧力(外圧)により圧縮されたとき、その圧縮空気の一部が、前記容積構成体から漏れ出さないように補強層を設けるのが望ましい。この補強層としては、目止め剤、穴埋め剤、下塗り剤、上塗り剤、仕上げ剤のうちの幾つかを組み合わせて選択できる。また、前記発泡体を形成する金型で形成したスキン層を、前記基材を被覆する1枚の発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料、または複数枚を積層接着した特定の形状に形成してなる発泡体とすることもできる。
勿論、上記容積構成体は、その中が空洞であってもよいし、前記補強層で形成した前記発泡体からなる弾性体で構成してもよい。
ここで、空気が漏れ難く形成した容積構成体とは、空気が全く漏れない状態を意味するのではなく、空気が漏れても、それが前記センサの特性を変化する程度には至らないことを意味する。この補強層は、全く空気のリークがないものに限定されるものではなく、多少のリークが生じるものでもよい。また、完全にリークのないものを製造し、そこに特定径のリーク路を形成してもよい。
特に本発明においては、容積構成体に加えられた外部からの押圧力及びその回復の特性が必要である。
ここで、上記2個以上の平面的な容積構成体に対してセンサを割り当てて異常を判断するのは、前記容積構成体に加えられた外力を、前記容積構成体の物理的変化量として空気圧、空気の流れ、空気の流速、空気量の変化等として検出するセンサを含み、具体的には、前記容積構成体に加えられた外部からの押圧力を前記容積構成体の物理的変化量として検出し、複数の履歴と比較して、その信号検出出力として正常・異常の2値信号を得る。例えば、外力によって空気が外に出た後、元に戻ってくる両積分値は一定である。それらを比較して一致しないときには、何らかの異常があると判断される。
また、上記発泡体は、前記基材を発泡合成樹脂材料の1枚または複数枚接着したもので被覆し、特定の形状に形成するものである。通常、前記発泡体は前記発泡体を外部から被う構成となる。基材は、例えば、ロボット等の自走する自動生産装置に被覆し、その基材に対して前記発泡体を設けフェイルセーフ対応とするものである。
上記容積構成体内の空気が外部からの圧力(外圧)により圧縮されたとき、その圧縮空気の一部が、前記容積構成体から漏れ出さないように補強層を設けるのが望ましい。この補強層としては、目止め剤、穴埋め剤、下塗り剤、上塗り剤、仕上げ剤のうちの幾つかを組み合わせて選択できる。また、前記発泡体を形成する金型で形成したスキン層を、前記基材を被覆する1枚の発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料、または複数枚を積層接着した特定の形状に形成してなる発泡体とすることもできる。
勿論、上記容積構成体は、その中が空洞であってもよいし、前記補強層で形成した前記発泡体からなる弾性体で構成してもよい。
ここで、空気が漏れ難く形成した容積構成体とは、空気が全く漏れない状態を意味するのではなく、空気が漏れても、それが前記センサの特性を変化する程度には至らないことを意味する。この補強層は、全く空気のリークがないものに限定されるものではなく、多少のリークが生じるものでもよい。また、完全にリークのないものを製造し、そこに特定径のリーク路を形成してもよい。
特に本発明においては、容積構成体に加えられた外部からの押圧力及びその回復の特性が必要である。
ここで、上記2個以上の平面的な容積構成体に対してセンサを割り当てて異常を判断するのは、前記容積構成体に加えられた外部からの押圧力を、前記容積構成体の物理的変化量として空気圧、空気の流れ、空気の流速、空気量の変化等として検出するセンサを含み、具体的には、前記容積構成体に加えられた外部からの押圧力を前記容積構成体の物理的変化量として検出し、複数の履歴と比較して、その信号検出出力として正常・異常の2値信号を得る。例えば、サンプリングによって2次関数曲線であることを確認する方法でもよい。また、外力によって空気が外に出た後、元に戻ってくる両積分値は一定である。それらを比較して一致しないときには、何らかの異常があると判断される。
したがって、前記基材及び/または前記発泡体に形成された所定の容積構成体は、前記容積構成体を略均一な体積としてセンサを割り当てて異常を判断するものであるから、各容積構成体が均一な体積であるから、各異常出力として得られるセンサ出力は略均一となる。故に、固定抵抗またはIC回路によって均一なものを製造することができる。
また、前記容積構成体の物理的変化として検出するセンサは、前記容積構成体に加えられた外力を、前記容積構成体の物理的変化量として前記センサで検出し、通常の前記容積構成体に加えられた接触圧等として検出する。しかし、容積構成体が2個以上の平面的な容積構成体として形成されているから、センサの出力に大きな差異がないことから、なだらかに立ち上がったり、立ち下がったりする外力と、短時間に急激に加わる外力とを区別して監視し、短時間に接触を判別することができる。
また、前記容積構成体の物理的変化として検出するセンサは、前記容積構成体に加えられた外部からの押圧力を、前記容積構成体の物理的変化量として前記センサで検出し、通常の前記容積構成体に加えられた接触圧等として検出する。しかし、容積構成体が2個以上の平面的な容積構成体として形成されているから、センサの出力に大きな差異がないことから、なだらかに立ち上がったり、立ち下がったりする外力と、短時間に急激に加わる外力とを区別して監視し、短時間に接触を判別することができる。
図1乃至図3において、本発明の実施の形態の接触検出装置で使用する基材1は、図9に示す人形(ひとがた)ロボット、産業用ロボットを含むロボット40の外装側に使用されているプロテクタ、ロボット40自体の外皮に相当する。この実施例の基材1は、例えば、ソリッドタイプまたは発泡性の熱可塑性樹脂材料から構成されている。この基材1の切削加工前は、接着のために確保しているフランジ部2のサイズで略蒲鉾型に形成されている。即ち、基材1の露出している基材側補強面1a,1b,1c,1dは対向する発泡体10からすれば、片側のみに切削加工が行われた容積構成体4を形成している。勿論、切削加工で形成された容積構成体4は、基材1または発泡体10側の一方のみ、或いは基材1及び発泡体10の両方で形成することができる。
また、具体的には、本実施の形態の補強層は、発泡体を形成する金型で形成したスキン層もその例であり、基材1を被覆する1枚の発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料、または複数枚を積層接着した特定の形状に形成してなる発泡体10とすることもでき、容積構成体4内の空気を漏れることのないように高密度処理を施してもよい。または、基材1の開口及び発泡体10の開口の接合に従って接合してもよい。または、表面にコーティング膜を塗布してもよい。
発泡側補強面10e,10f,10g,10d1,10d2と対抗する基材側補強面1a,1b,1c,1d1,1d2は対向する発泡体10からみれば、片側のみに切削加工が行われた容積構成体4を形成している。しかし、本発明を実施する場合は、発泡体10側を切削してもよいし、基材1と発泡体10の両側を切削してもよい。何れにせよ、容積構成体4は対向する基材1と発泡体10の片側または両側に容積構成体4が形成されればよい。容積構成体4の厚みは、通常、3〜20mm程度である。なお、意匠面とは、露出側の面のみを云う。
なお、センサSENとして、市販のマイクロフローセンサ(D6F−V03A1;オムロン製)を使用する場合には、センサSENに空気の流れを形成する必要がある。したがって、容積構成体4の体積変化が生じるように、補助空間20から外部に空気の流れを発生させる。また、基材1と発泡体10との間に形成された容積構成体4に付与する外力を解放すると、容積構成体4の復元力で、センサSENにはその検出値のゼロクロスポイントを過ぎると逆方向の空気の流れとなる。容積構成体4に付与する外力はセンサSENで付与するものではないが、爾後、センサSEN自体のみの説明とする場合もある。
ここで、接着剤の厚みは、その存在が視認できない程度に可能な限り薄くし、接着機能のみが維持できればよい。ここで使用するゴム糊は、基材1と同じポリエチレン等の合成樹脂からなる接着剤も使用できる。
本発明を実施する場合の基材1は、ロボット40の被覆、各種機器のハウジングの被覆は、アルミニウム板、ステンレス板、鉄板、銅板等で形成されるのが一般的である。合成樹脂の場合には発泡合成樹脂も使用されているものの、主に、射出成型等で形成されている。この射出成型で形成した基材1の殆どは、1ブロックの熱可塑性樹脂材料から構成したものであるが、本実施の形態の接触検出装置では、射出成型等で形成された1ブロックの基材1の事例で説明する。
勿論、発泡合成樹脂材料を特定の形状に形成した基材1も、1個のソリッドタイプの合成樹脂材料または複数枚のソリッドタイプの合成樹脂板を特定の形状に形成してなる基材1も、基本的構成は射出成型等で形成されたものと同じである。
なお、箱型の内枠6は基材1の基材側補強面1aの裏内面側にセンサSENを接合する0.5〜2mm厚の円板または正方形のベース板とすることができる。
したがって、補助空間20は容積構成体4に汚れた空気を導入しないので、センサSENを汚すことがない。なお、四角の箱状になっている内枠6は、金属板または金属を金型加工することもできる。
なお、念のため記載するが、平板封止板8から形成された補助空間20は、発泡合成樹脂材料の連続気泡体からなり、大気圧に等しくなるように形成されている。ここでは、センサSENは、後述する風量センサを使用している。
圧力センサであっても、空気の流れを検出する市販のマイクロフローセンサ(D6F−V03A1;オムロン製)でも使用方法は同じである。このときには、容積構成体4から補助空間20に空気が流れるように構成する必要がある。
本実施の形態で使用したセンサSENは、「SMC小形空気圧用圧力センサPSE440A」を使用した。入力の圧力と出力電圧Vとの関係は略比例関係で感度の良いものである。なお、センサSENの出力は電源線2本、出力信号線OUT1本の計3本からなり、本実施の形態では、ロボット40の危険信号として急停止させる信号として使用している。
特定の平面形状に形成された基材1と、その基材1を被覆する発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料を1以上の平面形状に形成してなる発泡体10と、基材1及び/または発泡体10から空気が外気に漏れ難くするコーティング膜を塗布し、対向する基材1と発泡体10に形成された所定の容積構成体4と、容積構成体4に加えられた外部からの押圧力の変化を、容積構成体4で形成した物理的変化量として検出する風量(リットル/秒)センサSENとを具備し、基材1と発泡体10に形成された所定の容積構成体4は、2個以上の平面的な容積構成体4に対してセンサSENを割り当てて異常を判断することができる。
対向する基材1と発泡体10に形成された所定の容積構成体4を構成している。
即ち、容積構成体4は完全な空間で形成することを必要とするものではなく、基材1及び/または発泡体10が内部に入っていてもよい。センサSENは発泡体10によって発泡体10が面積を変えるとき、その変化を検出するものである。
補強層4dにはセンサSENに空気を導く案内路5を設けてあり、外力が発泡体10を変形されると、案内路5はセンサSENに空気を通し、図5に示す排出路5a,5b,5c,5dの何れかから排出される。
したがって、「MEMSフローセンサ」、「MEMS風量センサ」、「流速センサ」と呼ばれている空気の流れを生じさせる市販のマイクロフローセンサ(D6F−V03A1;オムロン製)を使用することもできる。原理的には、本発明を実施する場合には、「MEMSフローセンサ」、「MEMS風量センサ」、「流速センサ」等と呼ばれている市販のセンサであれば使用可能であるが、本発明者らは、小型化が必要であったことから、D6F−V03A1(オムロン製)を使用した。なお、リード線Lは、センサSENの電源線2本と、出力信号線OUT1本の計3本からなり、この電源及び直接図示しないコンピュータに接続される。信号線は、図7のように処理される。
図4の実施の形態の接触検出装置において、基材1は略コ字状で、その開口側がロボット40側になっている。また、基材1は容易に変形しない構造となっている。
その外周に容積構成体4に充填した発泡体10を有している。発泡体10が容積構成体4とするために、意匠面から空気の漏れを防止する外側の発泡側補強面10a,10b,10c,10d1,10d2、内側の発泡側補強面10e,10f,10gを形成した発泡体10が形成されている。
この発泡体10も、外側の発泡側補強面10a,10b,10c,10d1,10d2に外力を与えると、所定の容積構成体4内の空気が排出される。しかし、その外力を停止すると、容積構成体4内の空気の排出が停止され、そして、外力を開放すると、内の空気が希薄になり、外部から空気が案内路5に導入される。センサSENを1台のみ使用した場合、平衡が取れているから、圧力ロスがないと相当すれば、外力を加えるときから外力が停止になるときの積分値は、外力が停止になってから外力が解放されるまでの積分値と一定である。
なお、基材1の発泡体10の内側の発泡側補強面10e,10f,10gは、基材1と接合することにより、発泡体10から空気が外気に漏れ難くなり安定したものとなり、必ずしも、必要とするものではない。
図5の実施の形態における接触検出装置において、基材1は略直方体の意匠面側は容易に変形しない構造とし、ロボット40側になっている。その外周に容積構成体4に格納された発泡体10を有している。発泡体10が容積構成体4に収容されると、意匠面から空気の漏れを防止する発泡側補強面10a,10b,10c,10d1,10d2を形成した発泡体10が形成されている。また、必要に応じて発泡側補強面10a,10b,10c,10d1,10d2には、意匠的な塗料の塗膜である化粧層15を図3乃至図6の実施例に設けてもよい。
この発泡体10も、コーティング膜またはコーティングフイルム等からなる発泡側補強面10a,10b,10c,10d1,10d2に外力を与えると、所定の容積構成体4内の空気が排出される。しかし、その外力を停止すると、容積構成体4内の空気の排出が停止され、そして、外力を開放すると、内の空気が希薄になり、外部から空気が案内路5に導入される。センサSENを1台のみ使用した場合、平衡が取れているから、圧力ロスがないと相当すれば、外力を加えるときから外力が停止になるときの積分値は、外力が停止になってから外力が解放されるまでの積分値が一定である。
特に、容積構成体4は発泡側補強面10a,10b,10c,10d1,10d2及び発泡側補強面10e,10f,10gで囲んでいるので、発泡体10から空気が外気に漏れ難くなり安定した特性を示す。なお、空気が導入される案内路5は、図4に示すガイド孔14に合わせるように、組み当てるのが望ましい。
センサSENを容積構成体4-1,4-2,4-3と3個に分割し、1個の容積構成体4-1,4-2,4-3に2個のセンサSEN21,SEN24または2個のセンサSEN22,SEN25、2個のセンサSEN23,SEN26を設けると、両者の2個のセンサSEN21,SEN24の積分値の和、2個のセンサSEN22,SEN25の積分値の和、2個のセンサSEN23,SEN26積分値の和となって出力される。
なお、外力が停止になってから外力が解放されるまでの時間は平衡点までの時間であると非常に長くなるので、通常、変化が少なくなった時に積分を終了している。または外力が検出されて外力が停止になる時間に設定される。
したがって、ロボット40の異常検出はセンサSENの積分値の総和が所定の値になったとき、または、ロボット40の異常検出はセンサSENの出力が所定の振幅に到達としたとき、ロボット40のシステムの異常として検出する。
また、センサSEN自体の異常は、一旦、センサSENの積分値の和の変化が停止した後に、逆極性になってからセンサSENの積分値の和が所定の値になったとき、センサSEN自体の異常を判別することによって得られる。
したがって、容積構成体4-1,4-2,4-3は同一材料で同一容積に構成されるのが望ましい。勿論、利得の調整はできるが、それは最小限度とし、固定抵抗によって回路を構成するのが望ましい。よって、各容積構成体4-1,4-2,4-3の容積が均一であれば、利得の調整は一義的に決定される。
ところが、容積構成体4-1,4-2,4-3の容量が均一になっても、発泡側補強面10aと発泡側補強面10aとが2面連続するとき、その発泡側補強面10aと発泡側補強面10aとが形成する稜線10hは、上からの垂直下方外力が加わっても容易に、発泡体10の変形が生じない。
しかし、発明者らの実験によれば、少なくとも意匠面側の稜線10hを5〜30φ(直径mm)で面取りすることにより、5φよりも小さい稜線10hは抗力を示し、稜線10hが30φを超えると意匠性を維持できなくなる。したがって、発泡体の意匠面側の稜線10hを5〜30φで面取りすることは、容積構成体4であっても、前記容積構成体4内に発泡体を入れたものであっても、外力に対して稜線10hが反発しないから、外力が小さくても検出ができる。また、外力に対して、誤差のばらつきが少なくなり、特性が安定化する。
したがって、基材1及び発泡体10との間の片側または両側に、基材1及び発泡体10から空気が外気に漏れ難い容積構成体4を形成し、センサSENの出力によって容積構成体4にどれだけの外力が加わったかを判断することにより、基材1及び発泡体10の何れかに押圧力が加わり、容積構成体4の体積が変化した要因の存在を把握し、基材1及び発泡体10との間の片側または両側に人体等が接触したことを判断するものである。
したがって、基材1と発泡体10が同じ特性の材料とすることができるので、対向する基材1と発泡体10が同一材料となり軽量化及び加工が容易となる。また、伸縮が自在でない、即ち、伸縮しないシートを使用することもでき、これによって、基材1の用途を広げることができる。
したがって、容積構成体4は、内面に弾性及び通気性のある発泡合成樹脂材料板で格子状、4角形状、鮫小紋、円形の水玉状、市松状の何れかを打ち抜き形成し、または交互に打ち抜いて形成したものであるから、容積構成体4に何も入らない空間ではなく、自己保持する弾性力等を保持させることができ、容積構成体4の容積変化を得ればよいことから、複雑な三次元空間であっても検出が可能となる。
ここでゼロクロス点は、外力とする容積構成体4の平衡を意味する。ゼロクロス点の検出を終えると、所定の時間の積分値を所定の間の積分回路部34で積分する。
即ち、マイクロプロセッサ30のセンサSENの異常振幅検出回路部31によって所定の閾値Vt以上の振幅が検出されると、その振幅のピーク値の検出を行うとともに、ゼロクロス点前の積分回路部32で積分を同時に開始させる。その後、異常振幅検出回路部31の入力は、ゼロクロス点検出回路部33で振幅がゼロになるのを待って積分回路部32の積分を停止させる。同時に、ゼロクロス点前の積分回路部32の積分開始とし、ゼロクロス点の検出を終えると、所定の時間の積分値を所定の間の積分回路部34で積分する。
ゼロクロス点前の積分回路部32で積分した値と、ゼロクロス点の検出後の所定時間の積分値を求めた積分回路部34の値を比較回路部35で比較して、所定時間の積分回路部34が積分回路部32の値よりも小さいときには、センサSENの異常と判断する。また、異常振幅検出回路部31が所定の値よりも大きいと振幅が所定の閾値よりも大なとき、ロボットのシステムの異常と判断する。
まず、このルーチンは、目的のロボット40等の電源投入またはその電源投入以前に別電源を投入し、繰り返し動作させるものである。まず、マイクロプロセッサ30の電源投入の後、ステップS1で初期設定を行う。ステップS2でセンサSENの出力が、閾値Vt以上であるか判断し、閾値Vt以上でないとき、ステップS1乃至ステップS2を繰り返し実行する。センサSENの出力が、閾値Vt以上のとき、ステップS3でロボット40のシステム異常を出力する。勿論、その出力によって、機械装置を停止させる場合もある。ステップS4でセンサSENの検出したロボット40のシステム異常を表示し、その回数をステップS5のカウンタDに「1」インクリメントし、システム異常のカウンタDの値に「+1」を加算し、それを記録表示する。
ステップS10で積分値∫f(x)dxと積分値∫f(y)dyとを比較し、所定の閾値よりもその差が大なとき、センサSEN動作が非可逆的であるから、センサSENの異常と判断し、ステップS11でセンサSENの異常と判断する。ステップS12でカウンタCに記録すべく「1」インクリメントし、それを記録表示する。
したがって、基材1及び/または発泡体10に形成された所定の容積構成体4は、容積構成体4を略均一な体積としてセンサSENを割り当てて異常を判断するものであるから、各容積構成体4が均一な容積であるから、各異常出力として得られるセンサ出力は略均一となる。故に、固定抵抗またはIC回路によって均一なものを製造することができる。
また、容積構成体4の物理的変化として検出するセンサSENは、容積構成体4に加えられた外力を、容積構成体4の物理的変化量としてセンサSENで検出し、通常の容積構成体4に加えられた接触圧等として検出する。しかし、容積構成体4が2個以上の平面的な容積構成体4として形成されているから、センサSENの出力に大きな差異がないことから、なだらかに立ち上がったり、立ち下がったりする外力と、短時間に急激に加わる外力とを区別して監視し、短時間に接触を判別することができる。
即ち、本願発明の容積構成体4の物理的変化量を検出するセンサSENが、略均一な容積構成体4に取り付けられているので、その物理的変化量の検出に向けて、センサ自体の正常・異常を判別でき、殊に、次回の起動時に対して、何時発生するか分からない接触直前のタイミングにセンサ異常が発生していないかを判別できる。
したがって、接触検出装置の1回の動作でシステムの異常検出とセンサSENの異常検出を行うことができる。
したがって、容積構成体4に加えられた外部からの押圧力の変化は、空気流が停止した前後のセンサSENの検出信号をサンプリングホールドする時間とし、その前後の履歴を比較するものであるから、1回目の空気の排出とその後の吸入によってその積分値は略一定になるから、一定でないときには、前記容積構成体にリークが存在していることであり、このとき、極性を考慮してセンサが何個であっても、その和によって正常、異常の判断を行うことができる。前記空気流が停止して流れが変化するゼロクロス点の前後の履歴を比較しているから、漏れ等の異常の場合には、最初のセンサ動作により異常を検出し、他の異常については、空気流が停止した後に検出するものである。
ここで、外力を前記容積構成体に加え、その押圧力の変化は空気流の変化とするものであり、特に、前記空気流が停止して流れが変化するゼロクロス点の前後の履歴は、両者の積分値が原理的には一致することから、接触検出装置の異常の検知と、接触検出装置を構成するセンサの異常の検知とを行うものである。
しかし、接触検出装置としてのシステム異常は早期に検出して、装置を停止される必要性から、空気の移動量等の振幅に閾値を置き、また、センサの異常は積分値によって検出するものである。センサの検出信号をサンプリングホールドする時間とし、その前後の履歴を比較するものであるから、初回、1回目の空気の排出とその後の吸入によってその積分値は略一定になるから、一定でないときには、前記容積構成体にリークが存在していることであり、このとき、極性を考慮してセンサが何個であっても、その和によって正常、異常の判断を行うことができる。
前記空気流が停止して流れが変化するゼロクロス点の前後の履歴を比較しているから、漏れ等の異常の場合には、最初のセンサ動作により異常を検出し、他の異常については、空気流が停止した後に検出するものである。なお、接触検出装置のシステム異常は、前記センサの検出信号の異常振幅が所定の閾値以上であるかによって行い、前記センサの異常は、ゼロクロス点から所定の時間の積分によって算出される。
したがって、接触検出装置の1回の動作で接触検出装置としての接触検出装置(システム)の異常検出と、接触検出装置を構成するセンサの異常検出を行うことができる。
特に、前記空気流が停止して流れが変化するゼロクロス点の前後の履歴は、両者の積分値が原理的には一致することから、接触検出装置の異常の検知と、接触検出装置を構成するセンサの異常の検知とを行うものである。
しかし、接触検出装置としてのシステム異常は早期に検出して、停止されることを必要とするから、振幅に閾値を置き、また、センサの異常は積分によって検出するものである。
したがって、発泡体の意匠面側の稜線を5〜30φで面取りすることは、前記容積構成体であっても、前記容積構成体内に発泡体を入れたものであっても、外力に対して稜線が反発しないから、外力が小さくても検出ができる。また、外力に対して、誤差のばらつきが少なくなり、特性が安定化する。
1a,1b,1c,1d1,1d2,1e,1f,1g 基材側補強面
4 容積構成体
10 発泡体
10a,10b,10c,10d1,10d2,10e,10f,10g 発泡側補強面
30 マイクロプロセッサ
31 異常振幅検出回路部
32 ゼロクロス点前の積分回路部
33 ゼロクロス点検出回路部
34 所定時間の積分回路部
35 比較回路部
40 ロボット
SEN センサ
Claims (2)
- 特定の形状に形成された基材と、
前記基材を被覆する発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料を特定の複数の平面形状に形成してなる発泡体と、
前記基材及び/または前記発泡体から空気が外気に漏れ難くし、対向する前記基材と前記発泡体に形成された所定の容積構成体と、
前記容積構成体に加えられた外部からの押圧力の変化を、前記容積構成体で形成した物理的変化量として検出するセンサとを具備し、
前記基材及び/または前記発泡体に形成された所定の容積構成体は、前記容積構成体を均一な体積としてセンサを割り当てて、それらのセンサの信号を比較して異常を判断することを特徴とする接触検出装置。 - 特定の形状に形成された基材と、
前記基材を被覆する発泡合成樹脂材料または発泡ゴム材料を特定の複数の平面形状に形成してなる発泡体と、
前記基材及び/または前記発泡体から空気が外気に漏れ難くし、対向する前記基材と前記発泡体に形成された所定の容積構成体と、
前記容積構成体に加えられた外部からの押圧力の変化を、前記容積構成体で形成した物理的変化量として検出するセンサとを具備し、
前記基材及び/または前記発泡体に形成された所定の容積構成体は、前記容積構成体を均一な体積としてセンサを割り当て、かつ、前記センサの動作時には、それらのセンサの信号を比較して前記センサの正常な動作及び前記センサの異常動作を判断することを特徴とする接触検出装置。
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