JPH032610A - 位置検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえばロードセル秤を用いた位置検知装置
に関する。

（従来の技術） 従来、ロードセルを用いた位置検知装置はなく、ロード
セルを用いた装置の場合は、単に物体の荷重のみを検出
している。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のロードセルを用いた装置の場合、物体の荷重
のみ計測できるものの、物体の載置位置は検出できない
。

本発明は１．上記問題点に鑑みなされたもので、物体の
載置位置を検知することができる位置検知装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の位置検知装置は、少なくとも３つ以上設けられ
たロードセルと、これらロードセルに荷重をかけるよう
に上方に設けられ、前記それぞれのロードセルを結ぶ直
線内に物体を載置する物体載置部を有する物体載置体と
、各ロードセルのＸ−Ｙ座標位置を記憶する位置記憶手
段と、前記各ロードセルにて検出された荷重の合計を算
出する荷重合計算出手段と、前記各ロードセルに加えら
れた荷重の割合を前記荷重合計算出手段にて検出する荷
重割合検出手段と、この荷重割合検出手段にて検出され
た荷重の割合および前記位置記憶手段に記憶されている
ロードセルのＸ−Ｙ座標位置より前記物体の位置をＸ−
Ｙ座標にて特定する位置検出手段とを備えたものである
。

（作用） 本発明は、物体を物体載置部に載置し、物体の荷重を各
ロードセルにて検出する。そして、これら各ロードセル
にて検出された荷重の合計を荷重合計算出手段で算出し
、さらにこの合計値に基づき、荷重割合検出手段で各ロ
ードセルに加えられた荷重の割合を検出する。そうして
、位置記憶手段で荷重割合検出手段にて検出された荷重
の割合および位置記憶手段に記憶されているＸ−Ｙ座標
位置より、物体の載置位置をＸ−Ｙ座標にて特定する。

（実施例） 以下、本発明の位置検出装置をロードセル秤の図面を参
照して説明する。

第１図において、Ｉａ、　Ｉｂ、　Ｉｃ、　Ｉｄはロー
ドセルで、これらロードセルＩｓ、　Ｉｂ、　　ｌｃ、
　　Ｉｄの上方には、これらロードセルｌｘ、　Ｉｂ、
　　Ｉｃ、　　Ｉｄに荷重をかけるように物体載置体２
が設Ｕられ、この物体載置体２のロードセルＩａ、　　
ｌｂ、　　Ｉｃ、　　Ｉｄを頂点とした四角形の直線内
は物体０を載置する物体載置部３が設けられている。ま
た、各ロードセルＩａ、　　Ｉｂ。

ｌｃ、　　Ｉｄには各ロードセルにて検出された荷重の
合計を算出する荷重合計算出手段４および各ロードセル
に加えられた荷重の割合を検出する荷重割合検出手段５
が接続され、荷重割合検出手段５には荷重合計算出手段
４が接続されている。さらに、この荷重割合検出手段５
は、各ロードセルｌａ、　　Ｉｂ。

ｌｃ、　ｌｄのＸ−Ｙ座標位置を記憶する位置記憶手段
６とともに、物体載置体２に載置された物体Ｏの位置を
Ｘ−Ｙ座標にて特定する位置検出手段７に接続されてい
る。

また、第２図および第３図はロードセル秤の外観で、第
２図において、１１はアルミニウム材などにて形成され
る四角形状の基体で、この基体１１の上面四隅に、ロー
ドセルｌｘ、　　Ｉｂ、　　Ｉｃ、　　ｌｄが取付けら
れている。そして、これらのロードセルＩａ。

Ｉｂ、　　Ｉｃ、　　Ｉｄは側面間に連通した略８字状
の連通孔１２ｍ　、　　１２ｂ　、　　１２ｃ　、　　
１２ｄを有した略長方体状のロバ−ハル機構に形成され
ている。また、この各ロードセルｌａ、　　Ｉｂ、　　
Ｉｃ、　　ｌｄの連通孔１２ａ　、　　１２ｂ　。

１２ｃ　、　　１２ｄ上方の薄肉部上面には、それぞれ
２ケ所ずつ計４枚のストレンジゲージ１３１　、１３ｂ
　。

１３ｃ　、　　１３ｄが装着されている。一方、これら
ロードセル１１．　Ｉｂ、　Ｉｃ、　Ｉｄ上下面一方端
が、基体１１に設けられた取付台＋４１　、　１４ｂ　
、　　１４ｃ　、　　１４ｄに固淀され、他方端の下面
は基体１１に設けられた過荷重ストッパ１５ａ　、　　
１５ｂ　、　１５ｅ　、　　１５ｄに対向するようにな
っている。また、ロードセル！３　１ｂ、　　Ｉｃ、　
　ｌｄの上面の他方端には突部１６ａ　、　１６ｂ　、
　１６ｃ　、　　ＩＨが取付けられている。そして、突
部１６ａ　、　　１６ｂ　。

１６ｅ　、　　１６ｄの先端は、下方が開口し、前記基
体１１よりやや大きい物体載置体としての載せ皿２の内
部に当接し、載せ皿２を上下方向移動自在に支持してい
る。この載せ皿２は、ロードセルｌａ、ＩｂＩｃ、　Ｉ
ｄを頂点とする正方形内が物体載置部３となっている。

また、基体１１には電子部品部等が収納される収納ケー
ス１７が設けられている。

さらに、基体１１に設けられた取付台１４３゜１４ｂ　
、　１４ｃ　、　１４ｄの略裏面には高さが可変できる
脚部１８ｇ　、　　１８ｂ　、　　１８ｃ　、　１８ｄ
が設けられ、基体１１を水平に保持するようになってい
る。

そして、これらロードセルｌａ、　　Ｉｂ、　　］、ｃ
、　　ｉｄは、第４図に示すように接続されている。ロ
ードセルＩａ、　Ｉｂ、　　！ｃ、　　Ｉｄはアナログ
・デジタル変換手段としてのアナログ・デジタル変換器
（Ａ／Ｄ変換器）２１ｓ　、　２１ｂ　、　２１ｃ　、
　２１ｄに接続され、これら７１−ログ・デジタル変換
手段２１１　、２１ｂ　、　２１ｃ　、　２１ｄはマイ
クロコンピュータなどのＣＰＵ２２に接続されている。

このＣＰＵ２２には、ランダム・アクセス・メモリ（Ｒ
ＡＭ）などにて形成されるメモリ２３ｔ　、　２３ｂ　
、　２３ｃ　、　２３ｄが設けられ、これらメモリ２３
ｓ　、　２３ｂ　、　２３ｃ　、　２３ｄは、それぞれ
前記アナログ・デジタル変換器２１＊　、　２１ｂ　、
　２１ｃ　、’　２１ｄが接続されるとともに制御手段
２４に接続されている。

そして、この制御手段２４は荷重合計算出手段４、荷重
割合検出手段５および位置検出手段７としての機能られ
ている。さらに、このＣＰＵ２２には重量等を表示する
表示手段２５および感度補正等に用いるテンキーなどの
入力手段２６が接続されている。

次に上記実施例の動作について説明する。

まず、第５図に示すように各ロードセル１１゜Ｉｂ、　
ｌｃ、　ＩｄのＸ−Ｙ座標を入力する。この場合、ロー
ドセルｌｓはＣｏｓ　ｙｏ　）　、ロードセルｌｂは（
０，０）、ロードセル１ｃは（ＸＰ、ｏ）、ｏ−ドセル
１ｄは（ｘｒ、ｙＰ）に設定する。

この状態にて、質ｆｉＷの物体０を載せ皿２に載せると
、各ロードセル１！、　　ｌｂ、　ｌｃ、　　ｌｄには
質量Ｗが分配された荷重ｗ、、　　２．ｗ、、ｗ４がそ
れぞれ加えられる。

そして、これら荷重ｗ、、ｗ２．ｗ３およびｗ４を荷重
合計算出手段４で合計型！ｌＷを算出し、各ロードセル
１１．ｌｂ、　ｌｃ、　ｌｄに配分された荷重荷重Ｗｌ
　、ｗ２　、ｗ３およびｗ４の割合を荷重割合検出手段
５で算出する。

ここで、各荷重ｗｌ、　　２．ｗ３およびＷ４は、 ｗ、＝ａ、Ｗ。

ｗ２　＝ａ　２　ＷＳ ｗ、＝ａ、Ｗ。

ｗ４　＝ａ、Ｗ にて表わされ、また各荷重荷重ｗｌ、ｗ２゜およびＷ４
は、 Ｗ＋　＋Ｗ、　＋Ｗ３　＋Ｗ、＝Ｗ の関係を有している。さらに、ａ　ｌ　＋　　８２　＋
およびａ４は、Ｘおよびｙの函数であり、ａ　＋　　＝
ｆ　　（ｘ、　　ｙ）　　、ａ、＝ｆ　　（ｘ、　　ｙ
）　　、 ａｓ　　＝ｆ　　（ｘ、　　ｙ）　　、ａ４　　＝ｆ　
　（ｘ、　　ｙ） のように、平面内の点ｆ　（ｘ、ｙ）で表わされる。

すなわち、ａｌ　＋　　８２　＊　　８３およびａ４は
１ａ　＋　＝ｆ　（ｘ　、ｙ　）　２ｗ　１　／　Ｗ　
５ａ２＝　ｆ　（ｘ、ｙ）”Ｗ２　、’ｗ。

ａ　ｓ　＝　ｆ　（ｘ、ｙ）　＝ｗ、　／　Ｗｓａ、＝
ｆ　（ｘ、ｙ）＝Ｗ４　／Ｗ にて表わされ、各ロードセル１！、　ｌｂ、　Ｉｃ、　
Ｉｄの配設されている位置のＸ−Ｙ座標は位置記憶手段
６に記憶されているので、物体Ｏの位置（ｘｌ。

ｙ＋）を位置検出手段７にてＸ−Ｙ座標にて算出するこ
とができる。

上記実施例によれば、ロードセル秤にて重量を計測する
ことができるとともに、位置を検出できることにより、
載せ皿２の上の物体Ｏの搬出のための操作の動作情報と
することができるので、ロボット等に容易に対応できる
。

また、重量は規定により１／３０００までの精度が要求
されているので、位置検出に際しても１／３０００の精
度にて検出することができる。

〔発明の効果〕 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置検知装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は同上外観斜視図、第３図は同上側面図、
第４図は同上装置のブロック図、第５図は同上ロードセ
ルおよび物体の配置を示すｘ−Ｙ座標である。 １易、　ｌｂ、　　Ｉｃ、　　１ｄ・・ロードセル、２
・・物体載置体としての載せ皿、３・・物体載置部、４
・・荷重合計算出手段、５・・荷重割合検出手段、６・
・位置記憶手段、７・・位置検出手段。 ６６一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも３つ以上設けられたロードセルと、 これらロードセルに荷重をかけるように上方に設けられ
   、前記それぞれのロードセルを結ぶ直線内に物体を載置
   する物体載置部を有する物体載置体と、 各ロードセルのＸ−Ｙ座標位置を記憶する位置記憶手段
   と、 前記各ロードセルにて検出された荷重の合計を算出する
   荷重合計算出手段と、 前記各ロードセルに加えられた荷重の割合を前記荷重合
   計算出手段にて検出する荷重割合検出手段と、 この荷重割合検出手段にて検出された荷重の割合および
   前記位置記憶手段に記憶されているロードセルのＸ−Ｙ
   座標位置より前記物体の位置をＸ−Ｙ座標にて特定する
   位置検出手段と を具備したことを特徴とする位置検知装置。