JPS6073326A - Calibration of sensor - Google Patents

Calibration of sensor

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Publication number
JPS6073326A
JPS6073326A JP58181917A JP18191783A JPS6073326A JP S6073326 A JPS6073326 A JP S6073326A JP 58181917 A JP58181917 A JP 58181917A JP 18191783 A JP18191783 A JP 18191783A JP S6073326 A JPS6073326 A JP S6073326A
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JP
Japan
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detection
amplification factor
gauge
external force
sensor
Prior art date
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Application number
JP58181917A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Asakawa
浅川 和雄
Fumiaki Akitani
秋谷 文明
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6073326A publication Critical patent/JPS6073326A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L25/00Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform the calibration of a sensor simply and accurately, by adjusting the amplification factor of each detection gauge by successively adding constant external force to a position, where the max. moment of the indivisual detection gauge on a base plate is added, to converge the amplification factor of each detection gauge to a predetermined value. CONSTITUTION:Wt. providing positions P1-P4, where the max. moment is added to each of indivisual detection gauges Sa-Sd, are set to the outer frame 22 of a cross spring 13 supported through a support rod 21. After input resistance is regulated to perform the setting of the initial values of the detection gauges Sa -Sd, a wt. W is provided to the position P1 to adjust the amplification factor of Sa so as to make output equal to the wt. of the wt. W. The wt. W is successively transferred to P2-P4 to similarly adjust the amplification factors of Sb-Sd. By this method, the amplification factors of the detection gauges Sa-Sd are converged to predetermined values and calibration is performed simply and accurately.

Description

【発明の詳細な説明】 (+> 発明の技術分野 本発明は、ヒン1すのキャリフレージョン方法に係り、
特に、弾性変形可能な基板の異なった部位に複数個の検
出ゲージを装着し、各検出ゲージからの出力により複数
次元のカベクhルの成分を検出するようにしたセンサに
対して、有効な4ニヤリプレージヨン方法の改良に関づ
る。
[Detailed Description of the Invention] (+> Technical Field of the Invention The present invention relates to a calibration method for a hinge,
In particular, it is effective for a sensor in which a plurality of detection gauges are attached to different parts of an elastically deformable substrate, and components of a plurality of dimensions of the envelope h are detected by the output from each detection gauge. Concerning improvements in grinning methods.

(2) 技術の費用 近年、各種製品の組立ての自動化を図るために製品の組
立てライン上に工業用ロボツi〜が導入されてきている
。例えば、v51図に承りように、引ずり81S4Δ1
を7fi絹fす8tS月2の孔部3に挿入する嵌合作業
を多軸用ロボッ1〜Rに行なわせる場合を例に挙げ−r
12明ψるど、上記ロボッl−Rは、ファーム4先端に
上記組イ4部拐1を把持するハンド5を右し−U +3
す、該ハンド5で上記組付部材1を把持した後、所定の
ディーチング動作によって波相(j1部材2の孔部3に
上記組(=J4部材11■込むJ、うになっている。こ
の場合においC,i−記it−ム4にハンド5を剛体的
に固定Jるど、上記相イζJ部4A1と被絹イ」部tJ
 2の孔部3との相対位置を正確にしない限り、両省の
嵌合作業が困1111なってしまうことから、ロボッI
−Rのフイーナング精庶を大幅に向上さIiな1〕れば
ならないという問題を生じでしまう。
(2) Technology costs In recent years, industrial robots have been introduced onto product assembly lines in order to automate the assembly of various products. For example, as shown in figure v51, drag 81S4Δ1
Let us take as an example the case where the multi-axis robots 1 to R perform the fitting work of inserting the 7fi silk fsu8tS month 2 into the hole 3.
12 At the end of the day, the robot l-R holds the hand 5 that grips the part 1 of the assembly 4 at the tip of the farm 4. -U +3
After gripping the assembly member 1 with the hand 5, a predetermined feeding operation is performed to insert the assembly (=J4 member 11) into the hole 3 of the member 2. In case C, the hand 5 is rigidly fixed to the arm 4, and the above-mentioned phase A ζJ part 4A1 and the silk A' part tJ
The robot I
This results in the problem that the finishing precision of -R must be significantly improved.

ソコ(、このJ、うな問題を解決づるために、)′−ム
4とハンド5との間に機械的なコンプライアンス1if
t横C’t!: nQけ、)7−ム4に対してハン1〜
5を弾性的に変位可能とづるようにしたものがJij 
4ハされている1、このコンブライノ7ンス機招Ctま
、例えば第2図に示づように、アーム4に連結される連
結板10と、この3!I!結板10に一体的に形成され
、互いに直交するX方向及びY方向に変位可能な二組の
垂直基板と1ノでの平行板バネ11.12と、この平行
板バネIi、 +2のハンド5側面に一体的に形成され
た水平基板としての十字バネ13とからなり、前記十字
バネ13の中央に立設した連結棒14を介してハンド5
に連結固定されるようになっている。このため、上記ハ
ンド5はアーム4に対してX方向、Y方向、Z方向、X
軸周り及びY軸周りに相ヌ・j変位可能になるのである
In order to solve this problem, a mechanical compliance 1if is established between the arm 4 and the hand 5.
t horizontal C't! : nQ ke,) 7-mu 4 against han 1~
5 is spelled as elastically displaceable is Jij.
1, this combination plane 7 is connected to the connecting plate 10 connected to the arm 4, as shown in FIG. 2, for example, and this 3! I! Two sets of vertical substrates integrally formed on the connecting plate 10 and movable in mutually perpendicular X and Y directions, parallel plate springs 11 and 12, and parallel plate springs Ii and +2 hands 5. The hand 5 is connected to the hand 5 through a connecting rod 14 erected at the center of the cross spring 13.
It is designed to be connected and fixed to. Therefore, the hand 5 is moved in the X direction, Y direction, Z direction, and X direction with respect to the arm 4.
This allows for phase displacement around the axis and around the Y axis.

」二連したようなコンプライアンス機構Cは弾性的に変
位することから、所定の部位の変位を検出りることによ
りCンリ−とし−Cも利用されている。即ら、上記ヒレ
4ノSは、例えば第2図に示1ζうに、上記十字バネ1
3の各月及び平行板バネ11.12にそれぞれス1ヘセ
ンゲージ等の検出ゲージSa、Sb、Sc、Sd、Se
、SFを装着したもので、谷検出ゲージSa乃至S[の
出力により十字バネ13の中火部に+3(プるカベク1
〜ルの各成分を検出でさるようになっている。
Since the compliance mechanism C, which is like a double series, is elastically displaced, C-only C is also utilized by detecting the displacement of a predetermined portion. That is, the fin 4S is connected to the cross spring 1 as shown in FIG. 2, for example.
Detection gauges Sa, Sb, Sc, Sd, Se such as Hesen gauges are attached to each month of 3 and parallel plate springs 11 and 12.
, SF is attached, and +3 (Puru Kabeku 1
It is designed to detect each component of ~le.

史に具体的に説明づるど、第2図に示すように検出ゲー
ジSa乃至Sdに作用J゛るモーメントヲ各々Ma 、
 MI+ 、 Mc 、 Md トシ、検出ケージSe
、3[に作用4る[−メントをMe。
To explain the history in detail, as shown in Fig. 2, the moments acting on the detection gauges Sa to Sd are Ma, respectively.
MI+, Mc, Md Toshi, detection cage Se
, 3[acts on 4[-ment to Me.

M[どりれば近似的に次式が成立する。If M[, then the following equation holds approximately.

Ma=a+F/−IIVIV −−(1)fvlb−8
21−7−1−MX ・・・・・・・・・・旧・・ (
2)MC−#33F7 My ・+++旧・+++・・
++ (3)Ivlcl =a4Fz −Mx ・・・
・・・・旧・・・・・ (4)Me −= +1 FV
 ・・・・・・・・・・・・川 (5)Ml=rnFx
・・・・・・・・・・旧・・(6)(1,1し、Fx 
、Fy 、Fzはハンド5先端に加わるX、Y、7方向
のカ、Mx 、 Myはハンド5先端にかかるX、Y方
向のモーメント、m。
Ma=a+F/-IIVIV --(1) fvlb-8
21-7-1-MX ・・・・・・・・・Old・・・ (
2) MC-#33F7 My ・+++ Old ・+++・・
++ (3) Ivlcl =a4Fz -Mx...
... Old ... (4) Me -= +1 FV
・・・・・・・・・・・・River (5) Ml=rnFx
...... Old... (6) (1, 1, Fx
, Fy, Fz are the forces in the X, Y, and 7 directions that are applied to the tip of hand 5, and Mx and My are the moments in the X and Y directions that are applied to the tip of hand 5, m.

「−1はX、Y方向に働く平行板バネの中心と検出ゲー
ジSe、Sfの距印、at、+2+83゜a 、lは十
字バネ13の中心と検出ゲージsa乃至Stlの距朗(
・ある。またツノ及びt−メン1〜の符号は図に示した
矢印方向を正としている。
"-1 is the distance between the center of the parallel leaf spring acting in the X and Y directions and the detection gauges Se and Sf, at, +2+83°a, l is the distance between the center of the cross spring 13 and the detection gauges sa to Stl (
·be. Further, the signs of the horns and T-men 1~ are positive in the direction of the arrow shown in the figure.

上式(1)〜(6)によると、ノノベク1〜ルの各成分
は以下のようになる。
According to the above formulas (1) to (6), each component of Nonovec 1 to 1 is as follows.

Fx =Mf /m ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・ (7)FV =Me/r+ ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・ (8ンFz = (Ma 十M
tl +MCl−Md )/4 (at +a24−a
a +a4 )・・・・・・・・・・・・・・・・・・
 (0)MX = (Mb −Md −「z (+2−
+4 ))/2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ (10)fvlV = (Ma =Mc−FZ (
at−+3) )/2 ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ (11)このように上記検出ゲージ3a乃至
S[の出力を用いてハンド5先端にお(〕る各方向のツ
ノ及びモーメンI−を仝てRiLt するごどが可能と
なり、例えばロボットR側或は被組付部材2側にハンド
5の倒れを補正づる機構を設()、センリSからの信号
をフィードバラクタることによりハンドの倒れをほぼ零
に保った滑らかなに合動作が可能になるのである。
Fx = Mf / m ・・・・・・・・・・・・・・・
... (7) FV = Me/r+ ...
・・・・・・・・・ (8 Fz = (Ma 1 M
tl +MCl-Md )/4 (at +a24-a
a + a4 )・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(0)MX = (Mb - Md - "z (+2-
+4))/2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ (10) fvlV = (Ma = Mc-FZ (
at-+3) )/2 ・・・・・・・・・・・・・・・
(11) In this way, using the outputs of the detection gauges 3a to S, it is possible to perform RiLt using the horns and moment I- in each direction at the tip of the hand 5, for example. A mechanism for correcting the tilting of the hand 5 is installed on the robot R side or the assembled member 2 side (2), and by feeding the signal from the sensor S to a varactor, the hand tilting is kept at almost zero for smooth mating operation. becomes possible.

ところで上式(7)乃至(11)までの変換式は例えば
第3図に示り−ように、複数のオペアンプ、人力抵抗R
1’乃至R6′、帰環抵抗R1乃↑R12及びイの他の
抵抗素子を用いて容易に電気回路化されている。この電
気回路においては、検出ゲージS8乃至 S「の装着位置が不正確であること及び検出ゲージSa
)す’lSfのゲージ率にバラツキがあること等の問題
から、上記入力抵抗R1’乃至1<6′及び帰環11(
抗Ri乃至R12の値を調整し、力へ91−ルの各力成
分に対して各々の検出1ゲージS、I乃=、t、 S(
の増幅率を調整りるといういわゆるセンサのキャリブレ
ーションが必要になっ(くる。
By the way, the conversion equations (7) to (11) above are shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG.
1' to R6', return resistances R1 to ↑R12, and other resistance elements of A can be easily constructed into an electric circuit. In this electric circuit, the mounting positions of the detection gauges S8 to S' are inaccurate and the detection gauge Sa
) Due to problems such as variations in the gauge factor of
Adjust the values of resistance Ri to R12, and calculate each detection 1 gauge S, I to =, t, S(
It becomes necessary to perform so-called sensor calibration to adjust the amplification factor of the sensor.

(1) 従来技術ど−との問題点 f(、来この4重のセンサの:112リプレージョン方
法どしU l;L、[記センリに既知の外力を作用さE
!、この114の各検出ゲージの出力1的を測定し、−
1記既知の外)jのγ−タ及び検出ゲージの出力1白の
データを用いて上式(7)ノう至(11)までの変1g
!式から各検出ゲージの増幅率を4紳づるというもので
あった。
(1) Problems with conventional techniques
! , measure the output of each of these 114 detection gauges, and -
1) Using the data of γ-ta of j and the output 1 of the detection gauge, change the above formula (7) to (11) 1g
! From the formula, the amplification factor of each detection gauge was calculated to be 4 centimeters.

しかしながら、このような従来のセンサのキルリプレー
ジョン方法にあっては、例えばX軸及びY軸方向の力F
X、F’Vは1式(7)及び(8)で示されるように、
1つの検出ゲージの出力にJ:つて検出されるものであ
るため、比較的容易にキレリプレージョンを行なうこと
が可能であるが、例えばZ軸方向の力をみてみると、上
式(9)で示されるように1′つの検出ゲージの出力値
の和として与えられる。このため、次式(12)の連立
方稈式を解さ、各々の検出ゲージに3・1する増幅率を
決めな(Jればならない。
However, in such a conventional sensor kill replacement method, for example, the force F in the X-axis and Y-axis directions is
As shown in formulas (7) and (8), X and F'V are
Since it is detected by applying J to the output of one detection gauge, it is possible to perform sharp repression relatively easily. However, if we look at the force in the Z-axis direction, for example, the above equation (9) It is given as the sum of the output values of 1' detection gauges as shown in . For this reason, it is necessary to solve the simultaneous culm equation of the following equation (12) and determine the amplification factor of 3.1 for each detection gauge (J).

このIR、M a i乃至Md1lまでの16個のデー
タを四々的に81測し、上式(12)を解がな番ノれば
4jらないので、j′−夕の測定に時間を要し、その分
キ17リプレーシヨンが面倒なものになっていた9、ま
た、上記バ1静にJ、り各々の検出ゲージの増幅率を設
定したとしてら、抵抗値のバラツキや検出ゲージの検出
誤差等が複雑に絡み合い、その分、iE ll(t:な
1:17リプレーシヨンが困ff1l[になっ(しまう
This IR, 16 pieces of data from M a i to Md1l are measured 81 times, and if the above equation (12) is solved, it will not be 4j, so it takes time to measure j'-t. In other words, if the amplification factor of each detection gauge was set in the same way as above, it would cause variations in resistance values and detection gauges. Detection errors etc. are complicatedly intertwined, and the iEll(t:1:17 replacement becomes difficult).

(4) 発明の1」的 本発明はjメ十の観点に立つ(なδれたものであって、
その目的とづるところは、簡単でしかb 4iiめ(1
01丁「な1!ンリのI: t+ IJブ゛レーション
方ン人をl1ii (共りることにある。
(4) The present invention according to Invention 1 is based on the viewpoint of
Its purpose is simple and simple.
01-cho ``Na1!Nri no I: t+ IJ expansion method l1ii (It's about being together.

(5)発明の4t1成 そしく、本発明のLl木的構成は、センサの基板上にf
lji々の検出ゲージに各々最大モーメントを加える外
力作用位置を予め設定し、各外カ作用位1uに既知の一
定外力を順次作用せしめると」(に、それぞれの場合に
おいC最大ヒーメン1−が加わる検出ゲージの増幅率の
みを調整しC、センサ出力値を上記外力に相当するもの
に合致させるJ:うにし、各検出ゲージの増幅率が所定
値に集束覆るまで上記操作を繰返すJ:うにし1〔セン
サのキI7リプレーシー1ン方法にある。
(5) The 4t1 structure of the present invention is similar to the Ll tree structure of the present invention.
If we set in advance the external force application position that applies the maximum moment to each detection gauge, and then sequentially apply a known constant external force to each external force application position 1u, then in each case, C maximum heat 1- is applied. Adjust only the amplification factor of the detection gauge C, make the sensor output value match that corresponding to the external force mentioned above J: Sea urchin, repeat the above operation until the amplification factor of each detection gauge converges to the predetermined value 1 [Sensor Key I7 Replacement Method]

(6) 発明の実施例 以下、添付図面に承り実施例に塁づいC本発明の詳細な
説明する。
(6) Embodiments of the invention Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the accompanying drawings.

この実施例にかかるセンサは、第4図に示りように、第
2図とほぼ同様な基本構造を有しているが、第2図に示
Jものど異なり、平行板バネ11.12のハンド側面は
支持板20で塞がれており、該支持板の中央部に支持4
q=21を介して十字バネ13の中火部が支持されC1
13す、この十字バネの周囲にはλ口形状の外枠22が
一体的に形成されている。そしく、上記外枠22には、
個々の検出ゲージSa乃至Sdに名々ル人P−メン1〜
を加える鍾設@位侃P1乃至1〕4が予め設定されてい
る。尚、検出ゲージ3a乃〒Sfの出力1il′、fは
従来と同様に第2図に示すような電気回路に入力され(
いる、。
As shown in FIG. 4, the sensor according to this embodiment has almost the same basic structure as that in FIG. 2, but it is different from that shown in FIG. The side surface of the hand is covered with a support plate 20, and a support 4 is provided in the center of the support plate.
The middle part of the cross spring 13 is supported via q=21, and C1
13. A λ-shaped outer frame 22 is integrally formed around this cross spring. Therefore, in the outer frame 22,
The individual detection gauges Sa to Sd are filled with famous people P-men 1~
4 is set in advance. Note that the outputs 1il' and f of the detection gauges 3a to 3Sf are input to the electric circuit as shown in FIG. 2 as in the conventional case (
There is.

従つC1この実施例においC1例えばZ軸方向の力Fz
のキ17リプレーシヨンを行なう場合には、第55図に
示す′フローブ17−1〜に従っ−C行なうように1れ
ば、J:い。即ら、まづ”ロンザを図示のような所定の
姿勢に設置する1、そして、第2図に示1人力抵抗R1
’)り至R/l’ を調fli+ シ(、検出ゲージ3
a乃至S(1の出力1+i′JMa7り至MdのA〕(
ピッl−iiiを調節しておく。この段階(”Ma71
J芋M〔1の初期(1「(が設定されることになる。こ
の後、既知重量の錘W@鍾設置位置P1に:Q flT
l−!Jる。このり、? 、最大モーメン1−が作用し
くいる検出ゲージ3aの増幅率を調整し−(具体的には
第2図の帰環抵抗R3を調整し)センり出カド/のli
l’iをL記鍾WLJ)東予に等しくなるようにりる。
Therefore, C1 In this example, C1 For example, force Fz in the Z-axis direction
When performing the key 17 replacement, follow the flow 17-1 to 17-1 shown in FIG. That is, 1. First, install Lonza in a predetermined position as shown in the figure, and 1. Manpower resistance R1 as shown in FIG.
') to R/l'
a to S (output 1 of 1 + i'JMa7ri to A of Md)] (
Adjust Pill-III. This stage (“Ma71
Initial value of J potato M [1 (1 "( will be set. After this, a weight W of known weight @ peg installation position P1: Q flT
l-! Jru. Konori? , adjust the amplification factor of the detection gauge 3a on which the maximum moment 1- acts (specifically, adjust the return resistance R3 in Fig. 2)
L'i to be equal to Toyo (WLJ).

次に1.1記11i1i Wを紳設買位1べPlから1
〕2へ移し−(設「σづる。この時、第2図にdB)る
%l 環抵抗R/lをCI4 l”S Jることにより
1、晶大七−メン1〜が作用づる検出ゲージsbの増幅
率を調整し、II+I L; <センリ出力Fzが錘W
の重量に等しくなるJ:うにする1、更に、上記紳Wを
鍾設置位置P3へ移し、この場合にも上述したのと同様
に、帰環抵抗1(5を調整リ−ることににす、最大モー
メン1〜が作用覆る検出ゲージSCの増幅率を調整し、
けンリ出力Fzの値を鍾Wの重量に等しくなるようにす
る。史に鍾Wを鍾設買位置P4に移しC上述したのと同
様に、帰環抵抗R6を調整しC検出ゲージ3dの増幅率
を調整りるという操作を行なう、、このような操作を上
記鍾段置位置P1乃至P4に対して繰)反lノ行なつ(
いさ、各鍾設置(i’/ jA [〕1乃至1)4に対
しで5回鍾Wを設置してぞれぞれの検出ゲージ3a乃至
3 (Iのjljl字幅率整し、鍾Wを外枠22の任意
の位置に首いた時にセンザ出力F Zが紳Wの重量ど等
しくなつ(いればこの段階において「lに対づるキl=
、リプレージョンを終了りる。この場合、上記検出ゲー
ジSa7!+〒Sdの増幅率は所定のliQに集束して
いる。
Next, 1.1 11i1i W is purchased from 1be Pl to 1
] Transfer to 2 - (set "σ". At this time, dB in Fig. 2) %l Ring resistance R / l by CI4 l"S J 1, Shodai 7-men 1~ is detected. Adjust the amplification factor of gauge sb, II + I L; <Sensor output Fz is weight W
J: 1, which is equal to the weight of , adjust the amplification factor of the detection gauge SC over which the maximum moment 1 ~ acts,
The value of the force output Fz is made equal to the weight of the joist W. Move the screw W to the screw installation position P4, adjust the return resistance R6, and adjust the amplification factor of the detection gauge 3d in the same way as described above. Repeatedly for the plow position P1 to P4
Isa, set the joss W 5 times for each joss installation (i'/jA []1 to 1) 4, adjust the character width ratio of each detection gauge 3a to 3 (I, and set the joss W When the head is placed at any position on the outer frame 22, the sensor output FZ becomes equal to the weight of the body W (if it is, at this stage, ``Kil against l =
, end the represion. In this case, the detection gauge Sa7! The amplification factor of +〒Sd is focused on a predetermined liQ.

このようなキレリブレージ:1ン方法の集束性を確認す
るため以下のようなシミュレーションを行/、jっ(み
る。
In order to confirm the convergence of this sharp regeneration method, we performed the following simulation.

例えば、(1,2kgの錘を鍾設置位置P1にnいた時
、 M y・・−7(kg、/ cm)、 al” 7 = 1 (ku/Cn1)C4=’tz=
tlz=−4,7=’Jとしく Ma−’+ 7−=8、 lvl b・−−1,1−0= 、−1、へ4()・・
−117=Ci。
For example, (when a weight of 1.2 kg is placed at the peg installation position P1, M y...-7 (kg, / cm), al" 7 = 1 (ku/Cn1) C4 = 'tz =
tlz=-4,7='J Toshi Ma-'+ 7-=8, lvl b・--1,1-0= ,-1,to4()...
−117=Ci.

fvld −−1−0= −1 が111られる。このようにしく各検出ゲージS51乃
!Ji S (+の出力を表1のように決め、第5図に
示すノl−:l −Jl・−1〜に従ってj11幅率Q
 1乃至(コ4を調整υるど表2の結束が得られる。表
2によるど、に6己シlミレーシ、1ンから一11!リ
フレーションは12回のイタレーションで集束すること
がブ)る1、また、センリの精度とし−C±1%程1身
4゛充分と考えれば、5回目で所定の精瓜をMr仙;ぐ
さることがjIll解される。
fvld −−1−0=−1 is calculated as 111. In this way, each detection gauge S51no! Ji S (Determine the + output as shown in Table 1, and set j11 width ratio Q according to
From 1 to 4, the unity shown in Table 2 can be obtained. According to Table 2, 6 self-inclusions are obtained, and 1-11! Reflation can be converged in 12 iterations. ) 1. Also, if we consider that -C±1% is enough for one person, it is understood that the predetermined melon will be picked up by Mr. Senri on the fifth time.

よlこ、検出ゲージの催られlこ位置及びゲージファク
タのバラン:1:Wから、検出ゲージSa乃至Sdの出
力値が各々所定の Ma : 120% Mb:82% Me :’ 95% Md:88% であった場合の増幅率のw束過程を表3に承り。
Now, the position of the detection gauge and the balance of the gauge factor: 1: From W, the output values of the detection gauges Sa to Sd are respectively predetermined Ma: 120% Mb: 82% Me: '95% Md: Table 3 shows the w-flux process of the amplification factor when it is 88%.

この場合において、検出ゲージの仮想出力値は表4のよ
うに定めCいる。表3によると、良好な集束性を示しC
いる。尚実験C゛は10kM 10Vノルスタールで1
gの分解能まで3回の一イタレーションで到達すること
が11イ「かめられCいる。
In this case, the virtual output value of the detection gauge is determined as shown in Table 4. According to Table 3, C
There is. In addition, experiment C was 10km with 10V Norsthal.
Reaching the resolution of g in 3 iterations is 11.

また、XIr1111周りのモーメントM×のルリプレ
ーシ・1ンについてb本発明にかかるものを用いること
かぐきる1、その貝イホ的r順は例えば第6図に示づに
うなフローチv −l−に従って行なわれる。この場合
にI3い(、J、−f、既知小回の鍾Wを鍾設置位置P
 ’lに買く。この時、最大モーメントが作用!Jや検
出ゲージ3aの増幅率(具体的にはZ軸方向の力成分F
zの増幅率)を調F b ’(、センリ用力M×がOに
hるにうにりる。具体的には)12図に示4帰環抵抗R
9を調f!D uることにより行なう。次に上記鍾Wを
鍾設置位置P2貞に移1.この時には第2図に示19i
it環抵抗[く7を調整して、最大モーメントが作用し
ている検出ゲージsbの増幅率を調整し、センリ出力M
×をImWにJ、る作用ヒーメントに等しく<iる、J
、うにづる1、更に錘Wを評設置位置[)3に移り1.
この11.1には9fi)環抵抗R9を調整しく111
人し−メン1〜が作用している検出ゲージScの増幅率
〈具体的にはZ@力方向力成分[−7の増幅ヰ゛)を調
整し、センリー出力M×をOlに4TるJ、うに調整り
る。更にまた、−ト記紳Wを、’jrli設置6位首[
)4へ移し、この場合には、ll+7!環抵抗[く8を
調整しC最大し−メン1〜がイ′(用りる検出ゲージ3
dの増幅率を調整し、レノ1〕出ノJへ11Xを錘Wに
よるイ′1川[−メントに等しくなる、J、うにりる。
Also, regarding the repulsion of the moment Mx around It will be done. In this case, I3 (, J, -f, set the known small joss W to the joss installation position P
'l buy. At this time, the maximum moment comes into play! J and the amplification factor of the detection gauge 3a (specifically, the force component F in the Z-axis direction
The amplification factor of z) is adjusted F b ' (the sensor force M
9 in key f! This is done by Du. Next, move the above-mentioned joss W to the joss installation position P2 1. At this time, 19i is shown in Figure 2.
Adjust the ring resistance [7] to adjust the amplification factor of the detection gauge sb on which the maximum moment is acting, and increase the sensor output M.
× is equal to ImW, J is equal to the acting heap, J
, move the sea urchin 1, and then move the weight W to the installation position [)3.1.
For this 11.1, please adjust the ring resistance R9.
Adjust the amplification factor of the detection gauge Sc (specifically, Z @ force direction force component [-7 amplification) on which the human being 1~ is acting, and set the sensor output Mx to Ol by 4T, Adjust the sea urchin. Furthermore, the 6th place of 'jrli' was established by Mr. W.
)4, in this case ll+7! Adjust the ring resistance [8] to maximize C.
Adjust the amplification factor of d, and add 11X to J by weight W so that the amplification factor of d becomes equal to the -ment.

このような操作を5回繰返し、更に!!IiWを外枠2
2の任意の位;釦に厘いた時にセンリ出力1vlxが作
用七−メン1−に等しい所定値になつでいれば、この段
階にa3いC七−メントMxのキャリブレーションが完
了する。この場合において、上記検出ゲージ増幅率は所
定のものに集束している。
Repeat this operation 5 times, and then! ! IiW outer frame 2
If the sensor output 1vlx reaches a predetermined value equal to the action 7-men 1- when the button is pressed, the calibration of the a3 C 7-ment Mx is completed at this stage. In this case, the detection gauge amplification factor is focused on a predetermined value.

上記キ11リプレージョンの集束性を示りためのシミュ
レーション結果を表5に示す。表5によると、4回のイ
タシーシミ1ンC検出ゲージの各増幅!?!Q5.o6
.g7が隼東することが示されている1、この場合IJ
おい(、検出ゲージ3a乃至Sdの仮想出力1面【五人
6のように定められでいる。
Table 5 shows simulation results to show the convergence of the above-mentioned Ki-11 represion. According to Table 5, each amplification of the four Itashi Shimi 1C detection gauges! ? ! Q5. o6
.. G7 is shown to be Hayato1, in this case IJ
One virtual output of the detection gauges 3a to Sd [5 people 6].

また、Y軸周りの七−メンl−M yのキャリブレーシ
ョンについてt;L、−h記第6図(a)(b)に示−
y−bのとはぼI、’ilイ、丘に(1<fわイ′むる
のζ−1(二(二ではイの詳細<2説明を省略りる。尚
、実験では、50に!+−CIll / 10V (1
) −7)Lt スケ−/l/ テ5 u−cmノ分解
能まで4回のイタレージElンー(vlI達づることが
確められた。
In addition, the calibration of the seven-member l-M y around the Y axis is shown in Figures 6(a) and (b).
y-b means I, 'il A, on the hill (1 < f wa i'Muru's ζ-1 (2 (2, details of A < 2 will be omitted. In the experiment, 50 !+-CIll / 10V (1
) -7) It was confirmed that the Lt scale/l/Te5 u-cm resolution could be reached by four iterations.

次に第7図に示TI第2実茄例につい−C説明りる。Next, the second TI eggplant example shown in FIG. 7 will be explained.

この実茄例においC用いられるセンリSは第1実施例と
異なり、ト記鍾設防位置P1乃至1)/lに錘Wを位置
決めりるための位置決め孔25f、 I11設りるど共
に上配錘Wには位置決め突起(Wi+)を穿設したbの
(゛ある。このため、本発明にかかるセン4)のキャリ
ブレーション方法を実施した際にtilIWの位同が各
操作毎に一定に位置決めされることになるので、鍾Wの
設置誤X:がなく4にす、ぞの分各検出ゲージの増幅率
の集>+4 t’iを速めることが可能になる。
The sensor S used in this example differs from the first embodiment in that positioning holes 25f and I11 are provided for positioning the weight W at the mounting positions P1 to 1)/l. The weight W has a positioning protrusion (Wi+) drilled into it. Therefore, when the calibration method of sensor 4 according to the present invention is carried out, the position of tilIW is fixed at a constant position for each operation. As a result, the installation error of the joist W is eliminated, and the amplification factor of each detection gauge is increased by 4.

第8図及び第9)図に承り第3実施例に−)いて説明り
る。
The third embodiment will be explained based on FIGS. 8 and 9).

この実施例は、1−記名実施例と異なり、谷検出ゲージ
の増幅率を自動的に調整するものであるn ”Eの只1
本的−例どじ(は、例えば第8図に示されるものがある
。7検出ゲージSa乃至3 dの出力舶MHI乃IMd
はアブに1グマルヂプレクリ26を介して八[)変換器
27に入力される。このA1)変換器27から出力はン
イク[lプロ上ツリ28に)Xられる。ぞしcマイクロ
ブロピツサ28はアナログマルヂブ1ツク(+26及び
ΔD変換器27をそれぞれ制御しCいる。この場合の制
御システムは例えば第9図に示リフ1コーI+?−1〜
に従−)て行なわれている。第9図において【よ、まず
けン1ノのf+’Jqが正しいかどうか判111iされ
た後、各ゲージ出力の初期値が例えばX。I、XO2,
X113゜X 04に設定されマイクロブ[]I?ッ→
ノ28内に記憶される。そして谷検出ゲージ3a乃至S
dの増幅率の初期値が任意の伯例えば1に設定され、し
かも鍾Wの車中Cも設定される。この後、センリの錘段
1行位fffi P 17り至P4に順次−1−配錘W
が乗せられると、谷検出ゲージ3a乃至3dの増幅率A
1乃至Δ4の泪粋が1jなわれる。この場合のM’l’
 C7jとし4は次式(13)のものが用いられる。
This embodiment differs from the 1-name embodiment in that it automatically adjusts the amplification factor of the valley detection gauge.
For example, there is the one shown in Fig. 8.The output vessel MHI to IMd of 7 detection gauges Sa to 3d
is inputted to the 8[) converter 27 via the 1G multiplex converter 26. The output from this A1) converter 27 is inputted to the input circuit 28. The microcontroller 28 controls the analog multiplier (+26) and the ΔD converter 27, respectively.The control system in this case is shown in FIG. 9, for example.
(according to). In FIG. 9, first, it is determined whether f+'Jq of Ken1 is correct or not, and then the initial value of each gauge output is determined to be, for example, X. I, XO2,
Microbe [ ] I? →
28. And valley detection gauges 3a to S
The initial value of the amplification factor of d is set to an arbitrary value, for example, 1, and the value of the amplification factor of the driver W is also set. After this, the spindle stage 1st row fffi P 17 to P4 -1 - weight distribution W
is placed, the amplification factor A of the valley detection gauges 3a to 3d
The tears of 1 to Δ4 are 1j. M'l' in this case
As C7j and 4, the following formula (13) is used.

A+ = (A2 X2−I A3 X3−A4 X4
4 (’:) /X+A2 = (A+ X+ −A3
 X3 +A4 X4−C) /X3 ・・・・・・・
・・(13)A3−(△+Xl−へ2X21−A4 X
4−C) /x3△4=(−A+X+ 十△2X24−
A3 X3−1−C) /X4この増幅ψのム1紳が繰
返し行なわれ、各錘設置位置P1乃至P4に錘を5回以
上乗せた時に錘を外枠22の任意の位置に載直し、この
段山におイCI?ツリ出力!ifJ Cm (= A 
+ X + −A 2 X 2Δ3X:l+△4X1)
ど実際の錘Wの小量とを比較し一定範囲例えば5%以内
であれば最終的に51律されたJ(を輸率△1乃至A4
がマイク[コブ口しツリー28内に記憶されるのである
。このため、この実施例においCは、キ17リフレーシ
ヨンY1業がLIば自動化され、しかもマイク[lプ[
lけツリ28のfi’i鴎に伴なう高精度のキトリブレ
ージ」ンかlil (i!=になる。更に、鍾Wを自動
耐直する1]ボツ1へ簀の自動(戊ど引合lれは゛、十
記キIIリグIノーシj)作業の全自動システムが実現
でさる。
A+ = (A2 X2-I A3 X3-A4 X4
4 (':) /X+A2 = (A+ X+ -A3
X3 +A4 X4-C) /X3 ・・・・・・・
...(13) A3-(△+Xl- to 2X21-A4 X
4-C) /x3△4=(-A+X+ 10△2X24-
A3 Is there a CI in this Danzan? Tree output! ifJ Cm (= A
+ X + -A 2 X 2Δ3X:l+△4X1)
Compare the small amount of actual weight W and if it is within a certain range, for example 5%, the final value is 51 J (transportation number △1 to A4
is stored in the microphone tree 28. For this reason, in this embodiment, C is automated when the key 17 reflexion Y1 operation is LI, and the microphone [lp]
The high-precision Kitribrage associated with the fi'i seagull of 28 lil (i!= becomes.Furthermore, it automatically restores Zhong W 1] Automatically refills to Bots 1 (if you have any inquiries) This enables a fully automated system for the work.

尚、土5【シ各実/+ili Il’llにおい−(、
センサの具体的17、i成に−)いて【よ適宜設置、1
変更できることは勿論Cある1゜ (1) ざし明のり1宋 以1: r;+a明しくさたように本発明にかかるセン
サのキ1!リプレージョン方法によれば、ロン4ノのキ
ャリブレーション作業が簡略化され、しかも検出ゲージ
の装着位同のパンツ−1=−1りグージノ1クタのバラ
ツキに影響されない正確なキャリブレーションを行なう
ことがCぎる。
In addition, soil 5 [shi each fruit/+ili Il'll smell-(,
Specific details of the sensor 17.
Of course, there are some things that can be changed. According to the represion method, the calibration work for Ron 4 is simplified, and moreover, it is possible to perform accurate calibration that is not affected by variations in pants-1=-1 and guji-no-1 when the detection gauge is installed in the same position. Cgiru.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はけン1すを備えた[]ボッ1〜の一例を示す説
明図、第2図はヒツリの具体的−例を示づ説明図、第3
図はセンサの電気回路の一例を示づ説明図、第4図は本
発明にかかるセンサのキ〜・リプレージョン方法を使用
づる際に用いられるレジ1ノの具体例を示す説明図、第
5図は本発明にかかる:Il: vリプレージョン方法
の一例を示すノL1−ヂャー1〜、第6図(a)(b)
はX軸I7;1りのモーメン!・の;1ニヤリプレージ
ヨンを行なう手順を示すフ1」−チャーl〜、第7図は
本発明にかかるセンサのキ亀!リプレージョンh法を使
用する際に用いられるしツリーの他の例を示す説明図、
第8図は本発明にかかるセンサの十t・リプレージョン
方法を使用りるIWlに各検出ゲージの増幅ンヤの調整
を自動化りるための具体的回路の一例を示り゛回路図、
第9図は第8図の回路によるキ亀・リブレージ)lン方
法の手順を示づフロW・・・鍾(一定の外力) Sa乃至Sf・・・検出ゲージ 特 6′1 出願人 富士通株式会社 1:′5ゲージシー5C−1J−・ 4 −1 8 −1 −8 −2−Fzのキ リプレー・ン ンのシュミレーシ ン
 I)(錘w−2oog) に3: Fzのキ リブレージ ンのシ ミレーシ ン
 II(錘W・2oog) −4: 出ゲージSap至γの゛捜出 lG4 −1.
2 4.92.、−0.85 −7.004−15=!
 キ リブレージ ンのシュミレーン ン(錘−・20
0g) (モーメノトM−7000g−C躊)n g(
5) g(f() g(7) 1 1 1 1 2 −750.594 4.06977 −91.32
43−75s、734.11774 −82.7665
4 −759.873 4.11849 −92.78
915 −759.875 4.1185 −82.7
8946−758.875 4.1185 −92.7
8947 −759.875 4.1185 −92.
78948 −7511.875 4.1185 −8
2.78949 −7511.875 4.1185 
−!112.789410−759.875 4.11
85 −92.789411 −759.875 4.
1185 −92.789412 −758.875 
’4.1185 −92.789413 −75L87
5 4.1185 −92゜788414 −759.
875 4.1185 −92.789415 −75
9.875 4.1185 −!32.78946: 
出ゲージ気ア奈おの仮−111出 値P Ma Mb 
Mc Md 1 −9.6 −0.82 5.7 −0.882 −
1.2 −6.5Ei −0,955,2837・2 
−0.82 ”7.8 −0.884 −1.2 4.
92 −0.85 −7.04第 M 図 第2図 2 第7図 第8図 2日 第
Fig. 1 is an explanatory diagram showing an example of [] box 1~ equipped with a cage 1, Fig. 2 is an explanatory diagram showing a specific example of a hitch, and Fig. 3 is an explanatory diagram showing a specific example of the
4 is an explanatory diagram showing an example of the electric circuit of the sensor; FIG. 4 is an explanatory diagram showing a specific example of the cash register 1 used when using the sensor key replacement method according to the present invention; The figures relate to the present invention: Il: Figures 6(a) and 6(b) show an example of the v-replication method.
is X axis I7; 1 moment!・Fig. 7 shows the procedure for performing one-point repression. An explanatory diagram showing another example of a tree used when using the replication h method,
FIG. 8 shows an example of a specific circuit for automating the adjustment of the amplification of each detection gauge in an IWl using the sensor replacement method according to the present invention.
Fig. 9 shows the procedure of the Kikame/Rebage method using the circuit shown in Fig. 8. Company 1: '5 gauge sea 5C-1J-・4-1 8-1-8-2-Fz's kiripre engine simulation I) (weight w-2oog) 3: Fz's kiripre engine simulation Millesin II (weight W・2oog) -4: Search for output gauge Sap to γ lG4 -1.
2 4.92. , -0.85 -7.004-15=!
Kiribrejin's Similane (weight - 20
0g) (Momenoto M-7000g-C)n g(
5) g(f() g(7) 1 1 1 1 2 -750.594 4.06977 -91.32
43-75s, 734.11774 -82.7665
4 -759.873 4.11849 -92.78
915 -759.875 4.1185 -82.7
8946-758.875 4.1185 -92.7
8947 -759.875 4.1185 -92.
78948 -7511.875 4.1185 -8
2.78949 -7511.875 4.1185
-! 112.789410-759.875 4.11
85 -92.789411 -759.875 4.
1185 -92.789412 -758.875
'4.1185 -92.789413 -75L87
5 4.1185 -92°788414 -759.
875 4.1185 -92.789415 -75
9.875 4.1185 -! 32.78946:
Output gauge Ki Anao's provisional -111 Output value P Ma Mb
Mc Md 1 -9.6 -0.82 5.7 -0.882 -
1.2 -6.5Ei -0,955,2837・2
-0.82 ”7.8 -0.884 -1.2 4.
92 -0.85 -7.04th M Figure 2 Figure 2 Figure 7 Figure 8 Day 2

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 弾性変形可能な基板の異なつl〔部位に複数個
の検出ゲージを装着し、各検出ゲージからの出力により
複数次元のカベク1−ルの成分を検出づるようにしたセ
ンサに対して、各検出ゲージの増幅率を+、1.’l整
する。1:I+リプレージョンを行なうに際し、上記基
板上には個々の検出ゲージに各々最大゛し一メン1へを
加える外力作用位置を予め設定し、上記外力作用位置に
既知の一定外力を順次作用μしめると共に、上記外力を
作用さUる毎に最大七−メンl〜が加わる検出ゲージの
増幅率の力を調整し−(、センリ出〕J l1tJを上
記外力に相当りるものに合致させるようにし、各検出ゲ
ージの増幅率が所定1iriに集束するまで上記操作ヶ
繰返りことを特徴とするセンサのキャリフレージョン方
法1゜
(1) For a sensor in which a plurality of detection gauges are attached to different parts of an elastically deformable substrate, and the components of a multidimensional curve are detected by the output from each detection gauge. , the amplification factor of each detection gauge is +, 1. 'I'll arrange it. 1: When performing I+replication, positions where external force is applied to each detection gauge at a maximum of 1 are set in advance on the board, and a known constant external force is sequentially applied to the external force application positions. At the same time, adjust the force of the amplification factor of the detection gauge, which applies a maximum of 7 mm each time the above external force is applied, so that the output of the sensor gauge matches the value corresponding to the above external force. sensor calibration method 1, characterized in that the above operations are repeated until the amplification factor of each detection gauge converges to a predetermined value of 1 iri.
(2) 上記基板の外力作用位置に既知の一定外力を作
用させるに際し、当該外力の作用点を位置決めするよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のセ
ンサのキャリブレーション方法。
(2) The method of calibrating a sensor according to claim 1, characterized in that, when a known constant external force is applied to the external force application position of the substrate, the point of application of the external force is positioned.
(3)各検出ゲージの増幅率を調整づるに際し、マイク
ロプロセッサで制御するようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のロン1ノのキャリブレーショ
ン方法。
(3) The Ron 1 no calibration method according to claim 1, wherein the adjustment of the amplification factor of each detection gauge is controlled by a microprocessor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6278075B1 (en) 1998-02-05 2001-08-21 Fanuc, Ltd. Controller of wire electric discharge machine
CN105043664A (en) * 2015-08-21 2015-11-11 中国工程物理研究院总体工程研究所 Calibration device for special high-temperature force measurement sensor

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US6278075B1 (en) 1998-02-05 2001-08-21 Fanuc, Ltd. Controller of wire electric discharge machine
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