JPH0511255B2 - - Google Patents
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- JPH0511255B2 JPH0511255B2 JP59090043A JP9004384A JPH0511255B2 JP H0511255 B2 JPH0511255 B2 JP H0511255B2 JP 59090043 A JP59090043 A JP 59090043A JP 9004384 A JP9004384 A JP 9004384A JP H0511255 B2 JPH0511255 B2 JP H0511255B2
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- Japan
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- plate
- detector
- plates
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
- G01L5/226—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to manipulators, e.g. the force due to gripping
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
- G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
- G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、2つの物体を連結して多軸力及び多
軸モーメントを検出するための、多軸力及び多軸
モーメントの検出器に関する。
軸モーメントを検出するための、多軸力及び多軸
モーメントの検出器に関する。
この検出器は、一方の物体に固定される第1の
部材と、他方の物体に固定される第2の部材とを
有しており、これら第1の部材及び第2の部材
は、加えられた力の合力の各成分を測定して全て
の力を検出する力検出器が連結された接続手段に
より互いに接続されている。前記接続手段は、複
数のプレートから構成されており、これらのプレ
ートが夫々最もよく感応する単一方向に関しての
み弾性を示し、その他の方向に関しては剛性を示
す。
部材と、他方の物体に固定される第2の部材とを
有しており、これら第1の部材及び第2の部材
は、加えられた力の合力の各成分を測定して全て
の力を検出する力検出器が連結された接続手段に
より互いに接続されている。前記接続手段は、複
数のプレートから構成されており、これらのプレ
ートが夫々最もよく感応する単一方向に関しての
み弾性を示し、その他の方向に関しては剛性を示
す。
このような検出器は、例えば仏国特許公開第
2281560号で既に知られている。この特許公開公
報に記載の検出器においては、前記接続手段が本
質的に4つのアームからなり、これらのアーム
は、第1の部材を構成するハブ状部材から伸長し
て第2の部材を構成する箱に接続されている。そ
の結果、十字を形成するアームを介してハブ状部
材に接続された4点の正接的な側方移動の測定
と、ホイールを介してこのハブ状部材に接続され
た別の4点の長手方向の移動の測定とから、加え
られた種々の力の一点における合力及びモーメン
トに関する6つの成分を検出するための情報が得
られる。しかし、このような検出器は構造が複雑
である。
2281560号で既に知られている。この特許公開公
報に記載の検出器においては、前記接続手段が本
質的に4つのアームからなり、これらのアーム
は、第1の部材を構成するハブ状部材から伸長し
て第2の部材を構成する箱に接続されている。そ
の結果、十字を形成するアームを介してハブ状部
材に接続された4点の正接的な側方移動の測定
と、ホイールを介してこのハブ状部材に接続され
た別の4点の長手方向の移動の測定とから、加え
られた種々の力の一点における合力及びモーメン
トに関する6つの成分を検出するための情報が得
られる。しかし、このような検出器は構造が複雑
である。
本発明の目的は、複数方向のモーメント及び分
力を、互いに相互干渉を回避しつつ夫々同時にか
つ独立して測定し得、測定誤差を低減して高精度
を達成すると共に高速応答を可能にし得、しか
も、単純構造で小形かつ薄形に構成し得る多軸力
及び多軸モーメントの検出器を提供することにあ
る。
力を、互いに相互干渉を回避しつつ夫々同時にか
つ独立して測定し得、測定誤差を低減して高精度
を達成すると共に高速応答を可能にし得、しか
も、単純構造で小形かつ薄形に構成し得る多軸力
及び多軸モーメントの検出器を提供することにあ
る。
本発明によれば、前記目的は、中心軸を有する
第1の部材と、第1の部材に同軸的に配列された
第2の部材と、中心軸のまわりに配列されてお
り、第1の部材及び第2の部材を接続する少なく
とも3つの接続部材とからなり、接続部材の夫々
は、中心軸から径方向に離間して配列されると共
に2つの部材を有しており、かつ該一方の部材が
該他方の部材に対して移動可能な自在継手と、一
端が第1の部材に固定されていると共に他端が自
在継手の一方の部材に接続されており、中心軸ま
わりのモーメントに対して弾性であると共に中心
軸の接線まわりのモーメントに対しては剛性であ
る第1のプレートと、一端が第2の部材に固定さ
れていると共に他端が自在継手の他方の部材に接
続されており、中心軸まわりのモーメントに対し
ては剛性であると共に接線まわりのモーメントに
対しては弾性である第2のプレートとからなり、
第1のプレートには第1のプレートのひずみを検
出する第1のひずみ検出器が設けられており、第
2のプレートには第2のプレートのひずみを検出
する第2のひずみ検出器が設けられている、多軸
力及び多軸モーメントの検出器によつて達成され
る。
第1の部材と、第1の部材に同軸的に配列された
第2の部材と、中心軸のまわりに配列されてお
り、第1の部材及び第2の部材を接続する少なく
とも3つの接続部材とからなり、接続部材の夫々
は、中心軸から径方向に離間して配列されると共
に2つの部材を有しており、かつ該一方の部材が
該他方の部材に対して移動可能な自在継手と、一
端が第1の部材に固定されていると共に他端が自
在継手の一方の部材に接続されており、中心軸ま
わりのモーメントに対して弾性であると共に中心
軸の接線まわりのモーメントに対しては剛性であ
る第1のプレートと、一端が第2の部材に固定さ
れていると共に他端が自在継手の他方の部材に接
続されており、中心軸まわりのモーメントに対し
ては剛性であると共に接線まわりのモーメントに
対しては弾性である第2のプレートとからなり、
第1のプレートには第1のプレートのひずみを検
出する第1のひずみ検出器が設けられており、第
2のプレートには第2のプレートのひずみを検出
する第2のひずみ検出器が設けられている、多軸
力及び多軸モーメントの検出器によつて達成され
る。
本発明の多軸力及び多軸モーメントの検出器に
よれば、2つの物体に作用する力及びモーメント
を検出するために当該2つの物体に夫々固定され
る第1の部材及び第2の部材は、第1の部材のま
わりに配列された少なくとも3つの接続部材によ
り互いに接続されており、接続部材の夫々は自在
継手と第1のプレートと第2のプレートとからな
つている。自在継手は一方の部材が他方の部材に
対して移動可能な2つの部材を有しており、第1
のプレートは一端が第1の部材に固定されている
と共に他端が自在継手の一方の部材に接続されて
おり、第2のプレートは一端が第2の部材に固定
されていると共に他端が自在継手の他方の部材に
接続されている。しかも、第1のプレートは中心
軸まわりのモーメントに対しては弾性であると共
に中心軸の接線まわりのモーメントに対しては剛
性であり、第2のプレートは中心軸まわりのモー
メントに対しては剛性であると共に接線まわりの
モーメントに対しては弾性であるように構成され
ている。
よれば、2つの物体に作用する力及びモーメント
を検出するために当該2つの物体に夫々固定され
る第1の部材及び第2の部材は、第1の部材のま
わりに配列された少なくとも3つの接続部材によ
り互いに接続されており、接続部材の夫々は自在
継手と第1のプレートと第2のプレートとからな
つている。自在継手は一方の部材が他方の部材に
対して移動可能な2つの部材を有しており、第1
のプレートは一端が第1の部材に固定されている
と共に他端が自在継手の一方の部材に接続されて
おり、第2のプレートは一端が第2の部材に固定
されていると共に他端が自在継手の他方の部材に
接続されている。しかも、第1のプレートは中心
軸まわりのモーメントに対しては弾性であると共
に中心軸の接線まわりのモーメントに対しては剛
性であり、第2のプレートは中心軸まわりのモー
メントに対しては剛性であると共に接線まわりの
モーメントに対しては弾性であるように構成され
ている。
従つて、本発明の多軸力及び多軸モーメントの
検出器によれば、第1のプレートは中心軸まわり
のモーメントに対してのみ曲げ変形し、第1のひ
ずみ検出器により第1のプレートの曲げひずみが
検出され、第2のプレートは接線まわりのモーメ
ントに対してのみ曲げ変形し、第2のひずみ検出
器により第2のプレートの曲げひずみが検出さ
れ、所望のモーメント及び分力を所定のプレート
の曲げひずみにより独立して個々に測定し得る。
又、少なくとも3つの接続部材が中心軸のまわり
に配列されているため、各接続部材の径方向位置
に対応する各方向に関して、中心軸まわりのモー
メント及び接線まわりのモーメントにより第1の
プレート及び第2のプレートに発生する各曲げひ
ずみが同時に検出され、各方向における中心軸ま
わりのモーメント及び接線まわりのモーメントを
互いに干渉させることなく独立して正確に測定し
得る。しかも、接続部材の夫々は自在継手、第1
のプレート及び第2のプレートのみから構成され
ているため、構造を簡単にし得、検出器本体を小
形かつ薄形とし得る。
検出器によれば、第1のプレートは中心軸まわり
のモーメントに対してのみ曲げ変形し、第1のひ
ずみ検出器により第1のプレートの曲げひずみが
検出され、第2のプレートは接線まわりのモーメ
ントに対してのみ曲げ変形し、第2のひずみ検出
器により第2のプレートの曲げひずみが検出さ
れ、所望のモーメント及び分力を所定のプレート
の曲げひずみにより独立して個々に測定し得る。
又、少なくとも3つの接続部材が中心軸のまわり
に配列されているため、各接続部材の径方向位置
に対応する各方向に関して、中心軸まわりのモー
メント及び接線まわりのモーメントにより第1の
プレート及び第2のプレートに発生する各曲げひ
ずみが同時に検出され、各方向における中心軸ま
わりのモーメント及び接線まわりのモーメントを
互いに干渉させることなく独立して正確に測定し
得る。しかも、接続部材の夫々は自在継手、第1
のプレート及び第2のプレートのみから構成され
ているため、構造を簡単にし得、検出器本体を小
形かつ薄形とし得る。
その結果、複数方向のモーメント及び分力を、
互いの相互干渉を回避しつつ同時にかつ独立して
測定し得、測定誤差を低減して高精度を達成する
と共に高速応答を可能にし得、しかも、単純構造
で小形かつ薄形に構成し得る。
互いの相互干渉を回避しつつ同時にかつ独立して
測定し得、測定誤差を低減して高精度を達成する
と共に高速応答を可能にし得、しかも、単純構造
で小形かつ薄形に構成し得る。
以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用
いて詳述する。
いて詳述する。
本発明では、2つの物体は非直列的に配置され
た3つの連結部材で連結されており、これらの連
結部材が力を伝達する(トルクは除く)。これら
の連結部材は、各連結力を規定する3つのパラメ
ータのうち少なくとも1つが明らかであるように
構成されており、従つて、これら連結部材の空間
位置がわかつていれば、各連結力に関する残り2
つのパラメータを測定することにより、加えられ
た力の各点における合力の各成分パラメータを計
算するための6つのパラメータが得られる。
た3つの連結部材で連結されており、これらの連
結部材が力を伝達する(トルクは除く)。これら
の連結部材は、各連結力を規定する3つのパラメ
ータのうち少なくとも1つが明らかであるように
構成されており、従つて、これら連結部材の空間
位置がわかつていれば、各連結力に関する残り2
つのパラメータを測定することにより、加えられ
た力の各点における合力の各成分パラメータを計
算するための6つのパラメータが得られる。
より詳細には、本発明では、前記連結部材が各
連結力の2つの直交成分を可撓性を有するプレー
トにより直接測定できるよう構成される。この場
合、第3の成分は構造上ゼロに等しい。
連結力の2つの直交成分を可撓性を有するプレー
トにより直接測定できるよう構成される。この場
合、第3の成分は構造上ゼロに等しい。
第1図に示す原理に従えば、連結力の測定すべ
き成分は、1点における合力の成分のパラメータ
を比較的容易に算出せしめるように配分されてい
る。
き成分は、1点における合力の成分のパラメータ
を比較的容易に算出せしめるように配分されてい
る。
A1,12及びA3が前記3つの連結部材を表わす
と共にPがこれらの連結部材を含む平面を表わす
座標において、例えばOxyが平面Pと一致するよ
うな直交3軸座標系Oxyzを選択する。任意の部
材Aiは、連結力が部材Aiを通過しかつOAiと直
交する面上にのみ含まれるような機械的構造を有
しており、部材Aiに作用する力の特性がOzと平
行な垂直成分Fziと平面Pに含まれる接線成分Fti
との測定から容易に算出できる。(pi,θi)を
xOyにおけるAiの極座標とすれば、座標系Oxyz
内の等価合力の各成分の6つのパラメータ、即ち
等価力ベクトルのOx→,Oy→,Oz→方向成分のパラメ
ータ、 (1):−(Ft→1sinθ1+Ft→2sinθ2+Ft→3sinθ3) (2):Ft→1cosθ1+Ft→2cosθ2+Ft→3cosθ3 (3):Fz→1+Fz→2+Fz→3 と、等価トルクベクトルのOx→,Oy→,Oz→方向成分
のパラメータ、 (4):Fz→1p1sinθ1+Fz→2p2sinθ2+Fz→3p3sinθ3 (5):−(Fz→1p1cosθ1+Fz→2p2cosθ2+Fz→3p3cos
θ3) (6):Ft→1p1+Ft→2p2+Ft→3p3 とは容易に計算される。
と共にPがこれらの連結部材を含む平面を表わす
座標において、例えばOxyが平面Pと一致するよ
うな直交3軸座標系Oxyzを選択する。任意の部
材Aiは、連結力が部材Aiを通過しかつOAiと直
交する面上にのみ含まれるような機械的構造を有
しており、部材Aiに作用する力の特性がOzと平
行な垂直成分Fziと平面Pに含まれる接線成分Fti
との測定から容易に算出できる。(pi,θi)を
xOyにおけるAiの極座標とすれば、座標系Oxyz
内の等価合力の各成分の6つのパラメータ、即ち
等価力ベクトルのOx→,Oy→,Oz→方向成分のパラメ
ータ、 (1):−(Ft→1sinθ1+Ft→2sinθ2+Ft→3sinθ3) (2):Ft→1cosθ1+Ft→2cosθ2+Ft→3cosθ3 (3):Fz→1+Fz→2+Fz→3 と、等価トルクベクトルのOx→,Oy→,Oz→方向成分
のパラメータ、 (4):Fz→1p1sinθ1+Fz→2p2sinθ2+Fz→3p3sinθ3 (5):−(Fz→1p1cosθ1+Fz→2p2cosθ2+Fz→3p3cos
θ3) (6):Ft→1p1+Ft→2p2+Ft→3p3 とは容易に計算される。
これらのデータから、他の点における等価合力
の各成分の計算も明らかに可能である。
の各成分の計算も明らかに可能である。
これをより簡略化すべく第1の実施例として、
p1=p2=p3=p;θ1=O;θ2=120°、θ3=240°と
すれば合力の各成分のパラメータは次のようにな
る。
p1=p2=p3=p;θ1=O;θ2=120°、θ3=240°と
すれば合力の各成分のパラメータは次のようにな
る。
(1′):(√3/2)(Ft→3+Ft→2)
(2′):Ft→1−(1/2)(Ft→2+Ft→3)
(3′):Fz→1+Fz→2+Fz→3
(4′):p(√3/2)(Fz→2−Fz→3)
(5′):p(1/2)Fz→2+(1/2)Fz→3−Fz→1)
(6′):p(Ft→1+Ft→2+Ft→3)
第2図に示されている検出器にはこのような簡
単な原理が利用されている。
単な原理が利用されている。
A1,A2,A3は、検出すべき第1の物体に付属
手段(ボルト継手又は他の任意の公知手段)を介
して固定される第1の部材としてのハブ状部材3
に放射状に接着された3つの、単一方向に関して
のみ弾性を有すると共に他の方向に関しては剛性
の第1のプレート2の先端に具備された球状玉継
手1の中心を表わす。
手段(ボルト継手又は他の任意の公知手段)を介
して固定される第1の部材としてのハブ状部材3
に放射状に接着された3つの、単一方向に関して
のみ弾性を有すると共に他の方向に関しては剛性
の第1のプレート2の先端に具備された球状玉継
手1の中心を表わす。
測定すべき所望の力と干渉して測定誤差の原因
となる軸力が、第1のプレート2に発生しないよ
うに、各玉継手1はケース5内のスペースを径方
向に関して移動自在に構成されている。ケース5
(図では1つしか示されていない)は第2のプレ
ート6に支持されており、第2のプレート6は第
2の物体に固定される第2の部材としての扁平リ
ング8のスタツド7に正接的に固定される。
となる軸力が、第1のプレート2に発生しないよ
うに、各玉継手1はケース5内のスペースを径方
向に関して移動自在に構成されている。ケース5
(図では1つしか示されていない)は第2のプレ
ート6に支持されており、第2のプレート6は第
2の物体に固定される第2の部材としての扁平リ
ング8のスタツド7に正接的に固定される。
このような構成により、第1のプレート2はZ
軸まわりモーメントに対してのみ弾性となり、第
2のプレート6はZ軸の接線まわりのモーメント
に対してのみ弾性となる。
軸まわりモーメントに対してのみ弾性となり、第
2のプレート6はZ軸の接線まわりのモーメント
に対してのみ弾性となる。
受動的力を最小限に抑えるためには係合部の粗
度の低減、互いに対向する面の材料若しくは処理
の適切な選択、又は、例えば第3図に示されてい
るようなインターフエースの取付けにより第1の
プレート2、玉継手1及びケース5間の連結技術
を最大限に向上させるのが好ましい。
度の低減、互いに対向する面の材料若しくは処理
の適切な選択、又は、例えば第3図に示されてい
るようなインターフエースの取付けにより第1の
プレート2、玉継手1及びケース5間の連結技術
を最大限に向上させるのが好ましい。
第3図では、プレート2の先端に円筒体9が具
備されており、玉継手1は複数のボールからなる
スリーブ10を介して円筒体9上に配置され、且
つ複数のボールからなる球体部材11を介してケ
ース5の球形スペース内で回転し得る。
備されており、玉継手1は複数のボールからなる
スリーブ10を介して円筒体9上に配置され、且
つ複数のボールからなる球体部材11を介してケ
ース5の球形スペース内で回転し得る。
これらのプレート2はいずれもストレンゲージ
を備えているが、これらのゲージは、必要であれ
ば該システムを周囲の振動に対して非感応的にす
るような構成法を利用して、これらのゲージに適
した使用技術により適確に配置する(各プレート
の等温性も考慮する)。
を備えているが、これらのゲージは、必要であれ
ば該システムを周囲の振動に対して非感応的にす
るような構成法を利用して、これらのゲージに適
した使用技術により適確に配置する(各プレート
の等温性も考慮する)。
第5A図及び第5B図には、一例として両面に
ストレンゲージJ1及びJ2を1つずつ接着した
プレート6が示されている。
ストレンゲージJ1及びJ2を1つずつ接着した
プレート6が示されている。
ゲージJ1,J2から発信されるアナログ信号
は、加えられた力の合力の一点において測定すべ
き各成分を容易に測定せしめる標準的な手段によ
り利用される。
は、加えられた力の合力の一点において測定すべ
き各成分を容易に測定せしめる標準的な手段によ
り利用される。
例えば、第5C図に示されているように、A1
に対応するプレート2に接着された2つのゲージ
J1及びJ2は測定ブリツジ20の頂点に電気的
に接続されており、ブリツジ20から当該プレー
ト2のひずみ量に対応するアナログ信号Uが発信
される。測定装置でこのアナログ信号を読取り且
つ基準化すればFz1のような力の大きさを示す値
が得られる。同じくA1に対応するプレート6に
接着されたゲージJ1及びJ2を含むブリツジか
らの信号UによりFz1が得られる。同様にしてA2
に対応するプレート2及び6からFt2及びFz2,
A3に対応するプレート2及び6からFt3及びFz3
が測定される。
に対応するプレート2に接着された2つのゲージ
J1及びJ2は測定ブリツジ20の頂点に電気的
に接続されており、ブリツジ20から当該プレー
ト2のひずみ量に対応するアナログ信号Uが発信
される。測定装置でこのアナログ信号を読取り且
つ基準化すればFz1のような力の大きさを示す値
が得られる。同じくA1に対応するプレート6に
接着されたゲージJ1及びJ2を含むブリツジか
らの信号UによりFz1が得られる。同様にしてA2
に対応するプレート2及び6からFt2及びFz2,
A3に対応するプレート2及び6からFt3及びFz3
が測定される。
ゲージを適切に選択すれば、例えば、変化に感
応し得る圧電タイプの手段により測定を記憶する
ことができる。
応し得る圧電タイプの手段により測定を記憶する
ことができる。
プレート2,6のひずみ測定にはストレンゲー
ジ以外の手段、例えば、光学的手段(レーザ若し
くはポツゲンドルフ法による)、距離を測定する
容量性若しくは誘導性の計器、計量学的測定手段
(寸法変化による比較器)等を用いてもよい。
ジ以外の手段、例えば、光学的手段(レーザ若し
くはポツゲンドルフ法による)、距離を測定する
容量性若しくは誘導性の計器、計量学的測定手段
(寸法変化による比較器)等を用いてもよい。
第1のプレート2を実際にハブ状部材3に固定
する場合は、適切な形状のプレート2の脚部をね
じ止め手段で接続する2つの板で挟持する等の方
法を使用し得る。
する場合は、適切な形状のプレート2の脚部をね
じ止め手段で接続する2つの板で挟持する等の方
法を使用し得る。
第2のプレート6のスタツド7への固定は、各
スタツド7をリング8上に固定する場合と同様
に、簡単なボルト締めで行い得る。
スタツド7をリング8上に固定する場合と同様
に、簡単なボルト締めで行い得る。
以上、第2図に基づいて説明してきた検出器の
実施例の原理を、第1図と類似の形態で第4a図
に簡略に示した。
実施例の原理を、第1図と類似の形態で第4a図
に簡略に示した。
第4b図の原理説明図に対応する第2の実施例
では、A1及びA2が基準点0に対し180°の角をな
すように配置されており、座標p1=OA1及びp2=
OA2が好ましくは同等であり、A3がA1及びA2の
いずれに対しても90°の角をなすように同一座標
面上に配置される。
では、A1及びA2が基準点0に対し180°の角をな
すように配置されており、座標p1=OA1及びp2=
OA2が好ましくは同等であり、A3がA1及びA2の
いずれに対しても90°の角をなすように同一座標
面上に配置される。
第6図に断面図で示されている第3の実施例で
は、第1の部材としての心棒軸103が検査すべ
き一方の物体に接続されており、第2の部材とし
ての心棒軸108が他方の物体に接続されてい
る。軸103,108は夫々延長部を構成してお
り、夫々が互いに協働する端部には断面の1/2に
わたつて切込みが設けられている。図面には軸1
08の切込み部115を示した。3つの第1のプ
レート102は一端が軸103に固定され、3つ
の第2のプレート106は同様に一端が軸108
に固定される。第1のプレート102又は第2の
プレート106は夫々他端に球状玉継手101又
は101aを備えている。各玉継手101又は1
01aはケース105又は105a内のスペース
を径方向に滑動する。ケース105及び105a
は合計6個あり、第1のプレート102に具備さ
れた3つのケース105と第2のプレート106
の具備された3つのケース105aとが浮動性の
一体リング116上に環状に配置される。
は、第1の部材としての心棒軸103が検査すべ
き一方の物体に接続されており、第2の部材とし
ての心棒軸108が他方の物体に接続されてい
る。軸103,108は夫々延長部を構成してお
り、夫々が互いに協働する端部には断面の1/2に
わたつて切込みが設けられている。図面には軸1
08の切込み部115を示した。3つの第1のプ
レート102は一端が軸103に固定され、3つ
の第2のプレート106は同様に一端が軸108
に固定される。第1のプレート102又は第2の
プレート106は夫々他端に球状玉継手101又
は101aを備えている。各玉継手101又は1
01aはケース105又は105a内のスペース
を径方向に滑動する。ケース105及び105a
は合計6個あり、第1のプレート102に具備さ
れた3つのケース105と第2のプレート106
の具備された3つのケース105aとが浮動性の
一体リング116上に環状に配置される。
第7図には第4の実施例が第2図と同様の図で
示されている。第1の実施例の場合と同様に弾性
の3つの第1のプレート202は、一端に球状玉
継手201を具備し、他端が、検査すべき一方の
物体に固定される第1の部材としての第1のハブ
状部材203上に放射状に固定されている。各玉
継手201はケース205内のスペースを径方向
に滑動する。又、ケース205には第2のプレー
ト206の一端が固定されており、第2のプレー
ト206の他端は第2の部材としての第2のハブ
状部材208に固定されている。第2のハブ状部
材208は第1のハブ状部材203と重なり合う
ように配置されていると共に第2の物体に固定さ
れている。
示されている。第1の実施例の場合と同様に弾性
の3つの第1のプレート202は、一端に球状玉
継手201を具備し、他端が、検査すべき一方の
物体に固定される第1の部材としての第1のハブ
状部材203上に放射状に固定されている。各玉
継手201はケース205内のスペースを径方向
に滑動する。又、ケース205には第2のプレー
ト206の一端が固定されており、第2のプレー
ト206の他端は第2の部材としての第2のハブ
状部材208に固定されている。第2のハブ状部
材208は第1のハブ状部材203と重なり合う
ように配置されていると共に第2の物体に固定さ
れている。
これらの実施例では、最初に説明した第1の実
施例の場合と同一の測定装置及び周辺装置を使用
し得る。
施例の場合と同一の測定装置及び周辺装置を使用
し得る。
第1図は本発明の検出器で測定された種々の力
を示す簡略説明図、第2図は本発明の第1の実施
例を示す部分斜視図、第3図は本発明の連結手段
の断面図、第4a図及び第4b図は特定の実施例
に関する第1図と同様の説明図、第5A図、第5
B図、第5C図は本発明の検出器に接続される測
定回路の一実施例を示す簡略説明図、第6図は本
発明の第3の実施例を示す断面図、第7図は本発
明の第4の実施例を示す第2図と同様の部分斜視
図である。 1,101,101a,201……玉継手、
2,102,202……第1のプレート、3……
ハブ状部材、5,105,105a,205……
ケース、6,106,206……第2のプレー
ト、8……扁平リング、20……ブリツジ、10
3,108……心棒軸、203……第1のハブ状
部材、208……第2のハブ状部材、J1,J2
……ストレンゲージ。
を示す簡略説明図、第2図は本発明の第1の実施
例を示す部分斜視図、第3図は本発明の連結手段
の断面図、第4a図及び第4b図は特定の実施例
に関する第1図と同様の説明図、第5A図、第5
B図、第5C図は本発明の検出器に接続される測
定回路の一実施例を示す簡略説明図、第6図は本
発明の第3の実施例を示す断面図、第7図は本発
明の第4の実施例を示す第2図と同様の部分斜視
図である。 1,101,101a,201……玉継手、
2,102,202……第1のプレート、3……
ハブ状部材、5,105,105a,205……
ケース、6,106,206……第2のプレー
ト、8……扁平リング、20……ブリツジ、10
3,108……心棒軸、203……第1のハブ状
部材、208……第2のハブ状部材、J1,J2
……ストレンゲージ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 中心軸を有する第1の部材と、 前記第1の部材に同軸的に配列された第2の部
材と、 前記中心軸のまわりに配列されており、前記第
1の部材及び前記第2の部材を接続する少なくと
も3つの接続部材とからなり、 前記接続部材の夫々は、前記中心軸から径方向
に離間して配列されると共に2つの部材を有して
おり、かつ該一方の部材が該他方の部材に対して
移動可能な自在継手と、一端が前記第1の部材に
固定されていると共に他端が前記自在継手の一方
の部材に接続されており、前記中心軸まわりのモ
ーメントに対しては弾性であると共に前記中心軸
の接線まわりのモーメントに対しては剛性である
第1のプレートと、一端が前記第2の部材に固定
されていると共に他端が前記自在継手の他方の部
材に接続されており、前記中心軸まわりのモーメ
ントに対しては剛性であると共に前記接線まわり
のモーメントに対しては弾性である第2のプレー
トとからなり、 前記第1のプレートには前記第1のプレートの
ひずみを検出する第1のひずみ検出器が設けられ
ており、 前記第2のプレートには前記第2のプレートの
ひずみを検出する第2のひずみの検出器が設けら
れている、多軸力及び多軸モーメントの検出器。 2 前記自在継手が、単一の滑動玉継手からなる
特許請求の範囲第1項に記載の検出器。 3 前記自在継手が、ケースが互いに固定された
2つの滑動玉継手からなり、前記第1のプレート
が前記滑動玉継手の一方に接続されていると共に
前記第2のプレートが前記滑動玉継手の他方に接
続されている特許請求の範囲第1項に記載の検出
器。 4 前記自在継手、前記第1のプレート及び前記
第2のプレートの夫々が複数設けられており、前
記第1のプレートが、前記第1の部材のまわりに
放射状に配列されている特許請求の範囲第1項か
ら第3項のいずれか1項に記載の検出器。 5 前記第1のプレートは、長さが互いに等しい
特許請求の範囲第4項に記載の検出器。 6 前記第1のプレートが120°の等角度距離をも
つて3つ設けられている特許請求の範囲第5項に
記載の検出器。 7 前記第2のプレートが、前記第1のプレート
の伸長方向と同一方向に夫々伸長している特許請
求の範囲第5項又は第6項に記載の検出器。 8 前記第1のプレートが3つ設けられており、
そのうち、2つは互いに180°の等角度距離をもつ
て配列されており、残りの1つは、前記第1のプ
レートの2つに対し夫々90°の角度距離をもつて
配列されている特許請求の範囲第5項に記載の検
出器。 9 前記第2の部材が、前記第1の部材に同軸的
な環状部材からなり、前記第2のプレートが前記
接線方向に伸長している特許請求の範囲第5項又
は第6項に記載の検出器。 10 前記第2のプレートが互いに平行に配列さ
れている特許請求の範囲第4項から第9項のいず
れか1項に記載の検出器。 11 前記第2のプレートがほぼ同一平面上に配
列されている特許請求の範囲第10項に記載の検
出器。 12 前記第1のひずみ検出器及び前記第2のひ
ずみ検出器の夫々がひずみゲージである特許請求
の範囲第1項から第11項のいずれか1項に記載
の検出器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8307957 | 1983-05-06 | ||
FR8307957A FR2545606B1 (fr) | 1983-05-06 | 1983-05-06 | Capteur de torseur de forces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6052731A JPS6052731A (ja) | 1985-03-26 |
JPH0511255B2 true JPH0511255B2 (ja) | 1993-02-15 |
Family
ID=9288825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59090043A Granted JPS6052731A (ja) | 1983-05-06 | 1984-05-04 | 多軸力及び多軸モーメントの検出器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4550617A (ja) |
EP (1) | EP0132163B1 (ja) |
JP (1) | JPS6052731A (ja) |
DE (1) | DE3462378D1 (ja) |
FR (1) | FR2545606B1 (ja) |
Families Citing this family (96)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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