JPH067340Y2 - 多方向力検出器 - Google Patents
多方向力検出器Info
- Publication number
- JPH067340Y2 JPH067340Y2 JP4056286U JP4056286U JPH067340Y2 JP H067340 Y2 JPH067340 Y2 JP H067340Y2 JP 4056286 U JP4056286 U JP 4056286U JP 4056286 U JP4056286 U JP 4056286U JP H067340 Y2 JPH067340 Y2 JP H067340Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- attached
- detection unit
- strain gauge
- force detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、歪ゲージ等の応力検出素子により力検出を行
ない、直行するＸ，Ｙ，Ｚ方向の力を検出する多方向検
出器に関する。
ない、直行するＸ，Ｙ，Ｚ方向の力を検出する多方向検
出器に関する。
本出願人は、先行技術として特願昭６０−７９５４０号
を提案している。
を提案している。
しかして、従来の一つは（前者）ロバーバル機構に板バ
ネを使用したもの、もう一つは（後者）一体形とするた
めに一つの素材から削り出して作られたものがある。
ネを使用したもの、もう一つは（後者）一体形とするた
めに一つの素材から削り出して作られたものがある。
従来技術における前者は、部品点数が多く、微小な板バ
ネの歪を検出するにあたり、部品精度や組立精度等技術
的に困難であると共に、構成上必要なネジ，ボルト等締
結部品による初期応力が複雑になっており、機能上必要
な力検出精度が得られない欠点がある。
ネの歪を検出するにあたり、部品精度や組立精度等技術
的に困難であると共に、構成上必要なネジ，ボルト等締
結部品による初期応力が複雑になっており、機能上必要
な力検出精度が得られない欠点がある。
後者は、上記前者の問題点を解決する一つの方法である
が、加工上の困難さおよび加工のために要求される精度
がきびしく、安定したものが得にくいし、各個体間の加
工上のバラツキも発生しやすく、結果的に力検出器とし
ての機能に個体間のバラツキがある。さらにロボット等
マニュプレータに取りつけて使用する場合に構造上、大
きさが制限され小形化が困難である。
が、加工上の困難さおよび加工のために要求される精度
がきびしく、安定したものが得にくいし、各個体間の加
工上のバラツキも発生しやすく、結果的に力検出器とし
ての機能に個体間のバラツキがある。さらにロボット等
マニュプレータに取りつけて使用する場合に構造上、大
きさが制限され小形化が困難である。
また、歪ゲージが板バネ等の撓み部材の中立軸線上に貼
付されており、貼付精度のバラツキや撓み部材の捩れに
よって、荷重がかかったとき、曲げやトルクによる成分
を拾う危険性があった。
付されており、貼付精度のバラツキや撓み部材の捩れに
よって、荷重がかかったとき、曲げやトルクによる成分
を拾う危険性があった。
ここにおいて本考案は、従来例の難点を克服し、ネジ止
め部のみが異なる同一形状の部材２個を互いに直角に組
合わせた多方向力検出器を提供することを、その目的と
する。
め部のみが異なる同一形状の部材２個を互いに直角に組
合わせた多方向力検出器を提供することを、その目的と
する。
本考案は、 平行な２つの薄肉部とその両端部に剛性の高い部材で構
成されたロバーバル機構をなす歪検出器において、 Ｅ字形中央支柱部に位置決め用嵌め合い溝を設けたブロ
ック状の検出器ユニットを２個備え、 これら検出器ユニットを直交しておがみ合わせて、組み
付けるようにした 多方向力検出器である。
成されたロバーバル機構をなす歪検出器において、 Ｅ字形中央支柱部に位置決め用嵌め合い溝を設けたブロ
ック状の検出器ユニットを２個備え、 これら検出器ユニットを直交しておがみ合わせて、組み
付けるようにした 多方向力検出器である。
平行な２つの薄肉部とその両端部につながった剛性の高
い部材を持ったロバーバル機構の第１および第２の検出
器ユニットから成り、 これら第１および第２の検出器ユニットは同じ形状をし
ており、互いに直角に配置して、 Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の力を検出する歪ゲージおよびダミー用
の歪ゲージを検出器ユニット等に貼付固着して、多方向
の力を検出する。
い部材を持ったロバーバル機構の第１および第２の検出
器ユニットから成り、 これら第１および第２の検出器ユニットは同じ形状をし
ており、互いに直角に配置して、 Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の力を検出する歪ゲージおよびダミー用
の歪ゲージを検出器ユニット等に貼付固着して、多方向
の力を検出する。
本考案の一実施例における検出ユニットの組付け状態を
表わす斜視図を第１図に示す。
表わす斜視図を第１図に示す。
第２図は、その検出ユニットの斜視図である。
この一実施例は、円盤状の固定フランジ３と、それと同
形上の力が作用する円盤状の負荷フランジ４と、これら
フランジ３，４間に配設される第１の検出ユニット１ａ
および第２の検出ユニット１ｂから成っている。
形上の力が作用する円盤状の負荷フランジ４と、これら
フランジ３，４間に配設される第１の検出ユニット１ａ
および第２の検出ユニット１ｂから成っている。
第１の検出ユニット１ａと第２の検出ユニット１ｂは第
２図の支持部８に穿孔したタップ穴２がシズミ穴（挿通
穴）になっているほかは、全て同一形状に形成され、ネ
ジあるいはボルト６でお互いが直角方向にずれて固定さ
れている。
２図の支持部８に穿孔したタップ穴２がシズミ穴（挿通
穴）になっているほかは、全て同一形状に形成され、ネ
ジあるいはボルト６でお互いが直角方向にずれて固定さ
れている。
第１の検出ユニット１ａと第２の検出ユニット１ｂと
は、嵌め合い溝７で位置決め嵌合されて一体となり、第
１の検出ユニット１ａには負荷フランジ４がネジあるい
はボルト５で固定され、第２の検出ユニット１ｂには固
定フランジ３がネジあるいはボルト５で固定される。
は、嵌め合い溝７で位置決め嵌合されて一体となり、第
１の検出ユニット１ａには負荷フランジ４がネジあるい
はボルト５で固定され、第２の検出ユニット１ｂには固
定フランジ３がネジあるいはボルト５で固定される。
なお、第１および第２の検出ユニット１ａ，１ｂの固定
梁１０にはそれぞれキー溝９を設けてある。
梁１０にはそれぞれキー溝９を設けてある。
次に、この一実施例における歪ゲージの貼付状態を表わ
す斜視図を第３図に示す。
す斜視図を第３図に示す。
第４図は弾性梁１２の平面図である。
第１の検出ユニット１ａの弾性梁１２の長手方向の縦中
立軸１２１と、これと直角方向の横中立軸１２２の交点
１２０に点対象で梁部材表面に、縦中立軸１２１からＧ
および横中立軸１２２からＨをもって、２個つまり１対
の歪ゲージ１３を貼付固着し、クロストーク軸からの出
力の大きさは同一で、符号が逆になるようにし、弾性梁
１２の横方向にかかるモーメントや捩りによる成分を除
去するように、各梁の歪ゲージ１３の回路をブリッジに
組むようにしてある。
立軸１２１と、これと直角方向の横中立軸１２２の交点
１２０に点対象で梁部材表面に、縦中立軸１２１からＧ
および横中立軸１２２からＨをもって、２個つまり１対
の歪ゲージ１３を貼付固着し、クロストーク軸からの出
力の大きさは同一で、符号が逆になるようにし、弾性梁
１２の横方向にかかるモーメントや捩りによる成分を除
去するように、各梁の歪ゲージ１３の回路をブリッジに
組むようにしてある。
なお、歪ゲージ１３は上，下の弾性梁１２，１２に各１
対づつ貼付してあり、本来の負荷（たとえば、Ｘ，Ｙ，
Ｚ方向等の負荷をＦx，Ｆy，Ｆz等として示す）を検出
するようにしてある。
対づつ貼付してあり、本来の負荷（たとえば、Ｘ，Ｙ，
Ｚ方向等の負荷をＦx，Ｆy，Ｆz等として示す）を検出
するようにしてある。
また、第２の検出器ユニット１ｂにも同様にして、歪ゲ
ージ１３が貼付してある。
ージ１３が貼付してある。
可動梁１１には、その表面に前記弾性梁１２と同様に配
置した歪ゲージ１３が１対貼付固着されており、かつそ
の裏側にもさらに歪ゲージ１３が１対貼付されている。
置した歪ゲージ１３が１対貼付固着されており、かつそ
の裏側にもさらに歪ゲージ１３が１対貼付されている。
さらに、固定梁１０の負荷の影響のないところには、ダ
ミー用の歪ゲージ１３ｄが貼付固着されている。
ミー用の歪ゲージ１３ｄが貼付固着されている。
第５図および第６図はダミー用歪ゲージの貼付固着手段
の他のおよび別の実施例を表わす斜視図である。
の他のおよび別の実施例を表わす斜視図である。
負荷の影響を完全に除くため、第１，第２の検出ユニッ
ト１ａ，１ｂの固定梁１０の裏面に、固定梁１０と同部
材からなるスペーサ１４を固着させ、このスペーサ１４
を介し貼付するようにしてある。
ト１ａ，１ｂの固定梁１０の裏面に、固定梁１０と同部
材からなるスペーサ１４を固着させ、このスペーサ１４
を介し貼付するようにしてある。
なお、スペーサ１４は固定フランジ３もしくは負荷フラ
ンジ４に取り付けても良い。
ンジ４に取り付けても良い。
かくして本考案によれば、次に掲げる数多くの格段の効
果が得られ、当該分野に寄与するところ大である。
果が得られ、当該分野に寄与するところ大である。
第１および第２の検出器ユニットが同一形状であるた
め量産ができ、加工の均一性が保てるために検出器の個
体間のバラツキが少なくなり、安定した出力を得ること
ができる。
め量産ができ、加工の均一性が保てるために検出器の個
体間のバラツキが少なくなり、安定した出力を得ること
ができる。
固定および負荷フランジの中心を結ぶ軸方向の長さを
最小にすることができるため、例えばロボットの手首に
取り付けた場合に、ロボットの負荷制限を最小限に抑え
ることができるため、極めて有効である。
最小にすることができるため、例えばロボットの手首に
取り付けた場合に、ロボットの負荷制限を最小限に抑え
ることができるため、極めて有効である。
検出器機構が簡単で作りやすく、また組立容易で、し
かも同じ形状のものを２個使用すればよいので、構成が
簡素化できる。
かも同じ形状のものを２個使用すればよいので、構成が
簡素化できる。
歪検出梁にかかる本来検出すべき力以外のモーメン
ト，捩り等を除去できるので、検出精度の向上が果せ
る。
ト，捩り等を除去できるので、検出精度の向上が果せ
る。
第１図は本考案の一実施例における検出ユニットの組付
け状態を表わす斜視図、第２図はその検出ユニットの斜
視図、第３図は歪ゲージの貼布固着状態を示す斜視図、
第４図は弾性梁の平面図、第５図および第６図はダミー
用歪ゲージの貼付固着手段の他のおよび別の実施例を表
わす斜視図である。 １ａ…第１の検出ユニット、１ｂ…第２の検出ユニッ
ト、２…タップ穴、３…固定フランジ、４…負荷フラン
ジ、５，６…ネジあるいはボルト、７…嵌め合い溝、８
…支持部、９…キー溝、１０…固定梁、１１…可動梁、
１２…弾性梁、１３…歪ゲージ、１３ｄ…ダミー用の歪
ゲージ。
け状態を表わす斜視図、第２図はその検出ユニットの斜
視図、第３図は歪ゲージの貼布固着状態を示す斜視図、
第４図は弾性梁の平面図、第５図および第６図はダミー
用歪ゲージの貼付固着手段の他のおよび別の実施例を表
わす斜視図である。 １ａ…第１の検出ユニット、１ｂ…第２の検出ユニッ
ト、２…タップ穴、３…固定フランジ、４…負荷フラン
ジ、５，６…ネジあるいはボルト、７…嵌め合い溝、８
…支持部、９…キー溝、１０…固定梁、１１…可動梁、
１２…弾性梁、１３…歪ゲージ、１３ｄ…ダミー用の歪
ゲージ。
フロントページの続き (72)考案者 小林 正孝 福岡県北九州市八幡西区大字藤田2346番地 株式会社安川電機製作所八幡工場内 (56)参考文献 特開 昭57−169643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−88633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−84531（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−75056（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−75057（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】平行な２つの薄肉部とその両端部に剛性の
高い部材で構成されたロバーバル機構をなす歪検出器に
おいて、 Ｅ字形中央支柱部に位置決め用嵌め合い溝を設けたブロ
ック状の検出器ユニット２個を備え、 これら検出器ユニットを直交しておがみ合わせて、組み
付けるようにした ことを特徴とする多方向力検出器。 - 【請求項２】前記ブロック状の検出ユニットに歪ゲージ
を貼付した 実用新案登録請求の範囲第１項記載の多方向力検出器。 - 【請求項３】前記歪ゲージの貼付位置が撓み部材の中立
軸の交点と点対称である 実用新案登録請求の範囲第２項記載の多方向力検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4056286U JPH067340Y2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 多方向力検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4056286U JPH067340Y2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 多方向力検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152236U JPS62152236U (ja) | 1987-09-26 |
| JPH067340Y2 true JPH067340Y2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=30854757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4056286U Expired - Lifetime JPH067340Y2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 多方向力検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH067340Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP4056286U patent/JPH067340Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62152236U (ja) | 1987-09-26 |
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