JPH06186098A - 力検出器 - Google Patents
力検出器Info
- Publication number
- JPH06186098A JPH06186098A JP33697892A JP33697892A JPH06186098A JP H06186098 A JPH06186098 A JP H06186098A JP 33697892 A JP33697892 A JP 33697892A JP 33697892 A JP33697892 A JP 33697892A JP H06186098 A JPH06186098 A JP H06186098A
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- JP
- Japan
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- force
- acceleration
- output
- detection means
- grinder
- Prior art date
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- Pending
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】力検出器に力検出手段４と独立に加速度検出手
段６を設け、力検出手段４の出力と加速度検出手段６の
出力の差分を力検出器の出力とする。 【効果】力検出手段の出力を加速度検出手段の出力と差
分をとることで、力検出手段の出力に含まれる工具の加
振力が除去され、力検出器の出力を対象物との接触力に
忠実に比例した出力にすることができる。
段６を設け、力検出手段４の出力と加速度検出手段６の
出力の差分を力検出器の出力とする。 【効果】力検出手段の出力を加速度検出手段の出力と差
分をとることで、力検出手段の出力に含まれる工具の加
振力が除去され、力検出器の出力を対象物との接触力に
忠実に比例した出力にすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ばり取り作業や磨き作
業などの振動を伴う工具を使用して接触作業を行う工作
機械の力検出器に関する。
業などの振動を伴う工具を使用して接触作業を行う工作
機械の力検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ばり取り作業や磨き作業などを自動化す
る場合、工作機械と対象物の接触力を検出する力検出器
が必要であり、各社から製品として市販されている。
（日立建機株式会社製六軸力センサなど。）
る場合、工作機械と対象物の接触力を検出する力検出器
が必要であり、各社から製品として市販されている。
（日立建機株式会社製六軸力センサなど。）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の力検出器におい
て、力検出器にグラインダの振動などの対象物との接触
力以外の力が検出されている場合、適当なフィルタを力
検出器と工作機械の制御装置の間に入れて対象物との接
触力とグラインダの振動などの対象物との接触力以外の
力を分離して、対象物との接触力のみが工作機械の制御
装置に入るようにしていた。しかし、フィルタではグラ
インダの振動などの対象物との接触力以外の力が十分取
り切れないという問題点と、フィルタを入れることで対
象物との接触力そのものもひずんだ値となってしまうと
いう問題点があった。
て、力検出器にグラインダの振動などの対象物との接触
力以外の力が検出されている場合、適当なフィルタを力
検出器と工作機械の制御装置の間に入れて対象物との接
触力とグラインダの振動などの対象物との接触力以外の
力を分離して、対象物との接触力のみが工作機械の制御
装置に入るようにしていた。しかし、フィルタではグラ
インダの振動などの対象物との接触力以外の力が十分取
り切れないという問題点と、フィルタを入れることで対
象物との接触力そのものもひずんだ値となってしまうと
いう問題点があった。
【０００４】本発明の目的は、グラインダの振動などの
対象物との接触力以外の力が力検出器に検出されている
場合でも対象物との接触力を忠実に工作機械の制御装置
に送ることができる力検出器を提供することにある。
対象物との接触力以外の力が力検出器に検出されている
場合でも対象物との接触力を忠実に工作機械の制御装置
に送ることができる力検出器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、力検出器に力検出手段と独立に加速度検出手段を設
け、力検出手段の出力と加速度検出手段の出力の差分を
力検出器の出力とするようにしたものである。
に、力検出器に力検出手段と独立に加速度検出手段を設
け、力検出手段の出力と加速度検出手段の出力の差分を
力検出器の出力とするようにしたものである。
【０００６】
【作用】今、力検出器の先にグラインダを取付け、グラ
インダを回転させた状態で対象物と接触させたとする。
この時、力検出手段には対象物との接触力とグラインダ
を回転させたことによる加振力が検出される。また、加
速度検出手段にはグラインダを回転させたことによる加
振力のみが検出されるので、力検出手段の出力と加速度
検出手段の出力の差分をとったものは対象物との接触力
となる。
インダを回転させた状態で対象物と接触させたとする。
この時、力検出手段には対象物との接触力とグラインダ
を回転させたことによる加振力が検出される。また、加
速度検出手段にはグラインダを回転させたことによる加
振力のみが検出されるので、力検出手段の出力と加速度
検出手段の出力の差分をとったものは対象物との接触力
となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図２によ
り説明する。
り説明する。
【０００８】図１は本発明の力検出器のブロック図であ
る。１は力検出器のケース、２は工具取付け部、３はケ
ース１と工具取付け部２を結合する支持部で、ケース１
を固定し、工具取付け部２に力をかけたとき弾性変形す
るように構成する。４は力検出手段で、支持部３の変形
を電気信号に変換する。５は工具取付け部２の中に設け
られた中間梁で、工具取付け部２の振動の加速度に応じ
て弾性変形するように構成する。６は加速度検出手段
で、中間梁５の変形を電気信号に変換する。７は力検出
手段４の出力を増幅する力信号増幅器、８は加速度検出
手段６の出力を増幅する加速度信号増幅器であり、９は
２信号の差分を増幅する差分増幅器である。
る。１は力検出器のケース、２は工具取付け部、３はケ
ース１と工具取付け部２を結合する支持部で、ケース１
を固定し、工具取付け部２に力をかけたとき弾性変形す
るように構成する。４は力検出手段で、支持部３の変形
を電気信号に変換する。５は工具取付け部２の中に設け
られた中間梁で、工具取付け部２の振動の加速度に応じ
て弾性変形するように構成する。６は加速度検出手段
で、中間梁５の変形を電気信号に変換する。７は力検出
手段４の出力を増幅する力信号増幅器、８は加速度検出
手段６の出力を増幅する加速度信号増幅器であり、９は
２信号の差分を増幅する差分増幅器である。
【０００９】今、図２のように工具取付け部２にグライ
ンダを取付け、グラインダを回転させた状態で対象物に
押しつける。この時、工具取付け部２には対象物からの
反力ｆｃとグラインダの加振力ｆｂがかかる。支持部３
にはこのｆｃ，ｆｂに応じた変形が生じ、力検出手段４
は、
ンダを取付け、グラインダを回転させた状態で対象物に
押しつける。この時、工具取付け部２には対象物からの
反力ｆｃとグラインダの加振力ｆｂがかかる。支持部３
にはこのｆｃ，ｆｂに応じた変形が生じ、力検出手段４
は、
【００１０】
【数１】 ｖ１＝ｋ１×(ｆｃ＋ｆｂ) ［ｋ１は定数］ …(１) なる電圧を出力する。また、反力ｆｃの変化はゆるや
か、つまり加速度が小さいので加速度検出手段６には反
力ｆｃの加速度はほとんど検出されず、グラインダの加
振力ｆｂによる加速度のみが検出される。工具取付け部
２の質量をＭとすると、工具取付け部２には、
か、つまり加速度が小さいので加速度検出手段６には反
力ｆｃの加速度はほとんど検出されず、グラインダの加
振力ｆｂによる加速度のみが検出される。工具取付け部
２の質量をＭとすると、工具取付け部２には、
【００１１】
【数２】 ａ＝ｆｂ／Ｍ …(２) なる加速度がかかっており、加速度検出手段６は、
【００１２】
【数３】 ｖ２＝ｋ２×ａ＝ｋ２×ｆｂ／Ｍ ［ｋ２は定数］ …(３) なる電圧を出力する。ここで、力信号増幅器の増幅度を
ｋ３とし、加速度信号増幅器の増幅度を（ｋ３×ｋ１×
Ｍ）／ｋ２と選べば、力信号増幅器７の出力は、
ｋ３とし、加速度信号増幅器の増幅度を（ｋ３×ｋ１×
Ｍ）／ｋ２と選べば、力信号増幅器７の出力は、
【００１３】
【数４】 ｖ３＝ｋ３×ｋ１×(ｆｃ＋ｆｂ) …(４) となり、加速度信号増幅器８の出力は、
【００１４】
【数５】 ｖ４＝((ｋ３×ｋ１×Ｍ)／ｋ２)×ｋ２×ｆｂ／Ｍ＝ｋ３×ｋ１×ｆｂ …(５) となる。この力信号増幅器７の出力と加速度信号増幅器
８の出力を差分増幅器９に入力することで、差分増幅器
９の出力は、
８の出力を差分増幅器９に入力することで、差分増幅器
９の出力は、
【００１５】
【数６】 ｖ３−ｖ４＝ｋ３×ｋ１×ｆｃ …(６) となり、対象物からの反力ｆｃに比例したものになる。
【００１６】なお、中間梁５の伝達特性により、ｖ３と
ｖ４の信号に位相差が生じる場合は、加速度信号増幅器
８に位相補正回路を設け、これを調整する。
ｖ４の信号に位相差が生じる場合は、加速度信号増幅器
８に位相補正回路を設け、これを調整する。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、力検出器に力検出手段
と独立に加速度検出手段を設け、力検出手段の出力と加
速度検出手段の出力の差分を力検出器の出力とすること
で、グラインダなどの加振源となる工具を取り付けた場
合でも、工具による加振力の影響を受けない力検出器を
提供することができる。
と独立に加速度検出手段を設け、力検出手段の出力と加
速度検出手段の出力の差分を力検出器の出力とすること
で、グラインダなどの加振源となる工具を取り付けた場
合でも、工具による加振力の影響を受けない力検出器を
提供することができる。
【図１】本発明の力検出器のブロック図。
【図２】本発明の力検出器を用いた作業状態の例である
ブロック図。
ブロック図。
１…力検出器のケース、２…力検出器の工具取付け部、
３…支持部、４…力検出手段、５…中間梁、６…加速度
検出手段、７…力信号増幅器、８…加速度信号増幅器、
９…差分増幅器。
３…支持部、４…力検出手段、５…中間梁、６…加速度
検出手段、７…力信号増幅器、８…加速度信号増幅器、
９…差分増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】力検出手段と加速度検出手段を併置するこ
とを特徴とする力検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33697892A JPH06186098A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 力検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33697892A JPH06186098A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 力検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186098A true JPH06186098A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18304355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33697892A Pending JPH06186098A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 力検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06186098A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010234520A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-10-21 | Canon Inc | 研磨装置 |
| TWI477355B (zh) * | 2012-08-16 | 2015-03-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 壓力檢測裝置 |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP33697892A patent/JPH06186098A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010234520A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-10-21 | Canon Inc | 研磨装置 |
| TWI477355B (zh) * | 2012-08-16 | 2015-03-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 壓力檢測裝置 |
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