JPS6378032A - 力−モーメント・センサー・ユニットの測定要素およびその製造方法 - Google Patents

力−モーメント・センサー・ユニットの測定要素およびその製造方法

Info

Publication number
JPS6378032A
JPS6378032A JP62226245A JP22624587A JPS6378032A JP S6378032 A JPS6378032 A JP S6378032A JP 62226245 A JP62226245 A JP 62226245A JP 22624587 A JP22624587 A JP 22624587A JP S6378032 A JPS6378032 A JP S6378032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bridge
bridge element
members
unit
ring member
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.)
Granted
Application number
JP62226245A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0532688B2 (ja
Inventor
ジョン イー.ラミング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
J R THREE Inc
JR 3 Inc
Original Assignee
J R THREE Inc
JR 3 Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by J R THREE Inc, JR 3 Inc filed Critical J R THREE Inc
Publication of JPS6378032A publication Critical patent/JPS6378032A/ja
Publication of JPH0532688B2 publication Critical patent/JPH0532688B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Measurement Of Force In General (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、力とモーメントの検出システムに関するも
のである。より詳細には、この発明は、カおよびモーメ
ン1−の双方またはいずれか一方を検出する、製品とし
てのセンサー要素およびかかるセンサー要素を製造する
方法に関するものである。さらに詳細にいえば、この発
明は、工具が複数方向のうちのいずれかの方向に運動に
対する抵抗を受けた際に、ロボット・アームと工具の間
に存在する力およびモーメントの双方またはいずれか一
方を検出して測定する場合に有用な装置に関するもので
ある。ここで使用される「モーメント」は、ある特定方
向に軸の周りに作用するトルク、ねじりあるいは回転力
である。
この発明の特別の目的は、一対の駆動プレートと被動プ
レートが、ひずみゲージあるいは力測定要素を簡単に取
り付けできると共に、相当に低いコストでより簡単かつ
均一に製造できる、複数個のブリッジ要素によって連結
された力およびモーメントあるいはいずれか一方を感知
する要素またはユニットを提供することである。このユ
ニットは、単一の周縁のリング部材によって一対の取付
プレートを接合することにより組立てられる。これらの
プレートは、別々に製造されるか、あるいは一方がリン
グを含めることによりカップ(cup)として形成され
ることができる。複数個のブリッジ要素のそれぞれは、
次いでプレートの周縁部間の唯一の接続部分として、周
方向に等間隔に離れて配置された複数個の概して円形の
ブリッジ要素を残すように、上記リングを彫り込むため
に、従来のフライスおよび切削方法によりフライス加工
あるいは切削加工される。望ましくは、これらのブリッ
ジ要素は、ブリッジ要素の端面あるいはブリッジ要素を
貫通する中心孔の円形表面のいずれかに、ひずみゲージ
あるいはその他の力感知装置を取り付けるために、上記
の2枚のプレートに対して実質的に垂直なあるいは傾斜
した表面を提供する多角形とされる。
〔従来の技術〕
自動制御される装置とくにロボット・システムでは、作
業工具を支持するロボット・アームの動作を検出して制
御するのがきわめて望ましい。ロボット・アームの被動
側により支持された工具が、工作物に当たって、「感触
」が駆動機構に伝達されるときに、力およびモーメント
を検出するのがとくに有効であることが知られている。
これは、その運動範囲内にあるアーム、工具あるいは一
切の対象物(人間を含む)の損傷を回避するために不可
欠である。さらに、このような感触は、作業工具が対象
物あるいは製品の輪郭に追従することを可能ならしめる
。特別な事例は、表面仕上をすべくパリ、カエリなどを
除去するため、鋳物あるいは成形品の輪郭に追従するよ
うパリ取りないし研磨用の工具を制御する必要があるこ
とにより提起される問題である。このような工具は、完
全に仕上げられた製品を作るため、作業アームおよび工
具の案内を多用化、精確化するのにもっとも効果的であ
るように、力およびモーメン1−あるいはいずれか一方
の連続的な精密測定を必要とするこのような作業環境で
は、工具が工作物の研削、フライス加工あるいは研磨作
業中に生じるほこりや粒子による汚れ(コンタミネーシ
ョン)に耐えるように、力を測定する機構が構成される
ことも、大切である。ロボットによる製造においては、
感知要素の周りに粒子や砕片による多量の汚れ(コンタ
ミネーション)があっても、検出ユニットが、このよう
な力およびモーメントを正確に測定し続けることが、と
(に大切である。
従来より、駆動機構を制御するために、力およびモーメ
ントを測定し、フィードバンクによってこのような測定
結果を利用することは、公知である。このような結果は
、標準測定ロード・セルで軸方向荷重を個別に測定した
結果を利用して得られてきている。このような例は、特
公昭55−125426号公報に示されている。そこで
は、電極板と積層された複数個の感圧導電性ゴム板が、
把持要素の方向および強度を測定するように構成されて
いる。
ハンガリーの[フィノメカニカーミクロテクニカ(Fi
nomechanika−Microtechnika
) J第199第10号(1980年10月刊)に掲載
された論文には、多成分の力およびトルクをディジタル
的に測定するために、ロボット・アームの被動部材と駆
動部材の間に組込まれた、6成分のカメ−ターが開示さ
れている。
ワトソン(Watson)他の米国特許第4,094,
182号明細書には、ユニットの外周の周りに等間隔に
配置された3つの直立した柱で相互に結合された駆動プ
レートと被動プレートが開示されている。
各社は、ひずみゲージを支承している。このユニットは
、力およびモーメントの検出に有用であるが、3つの相
互に直角な軸の周りのこのような力およびモーメントを
検出して測定するには、総合的な感度に限界がある。
日本特許第1,145.885号には、被動部材と駆動
部材の間の力を測定する装置が開示されている。
そこでは、相互に直角な4本の片持梁が、1つの部材を
形成する内部シリンダーから半径方向外側へ延びている
。別の部材を形成する同心のカラーが、この同心のカラ
ーの一端におけるセクター(sector)として、軸
方向に切り込まれた4つの溝に取り付けられた3本の連
結棒を介して、各片持梁の端部に連結されている。ひず
みゲージは、各半径方向の片持梁の4つの側面に取り付
けである、連結棒および片持梁の各々は、ワトソン他の
特許と同様に、多くの組み立てステップを必要とする独
立した要素であるように思われる。
特開昭58−94996号公報には、2本のシャフト間
の軸方向トルクを測定する装置が開示されている。そこ
では、中心フランジと周縁リングが、複数個の半径方向
のひずみロンドによって連結されている。ひずみゲージ
は、各ロンドに取り付けである。この配置も、独立した
要素の集合体である。
特開昭58−205830号公報には、ワトソン他の特
許に開示されている駆動部材と被動部材間の3つの軸方
向の柱に代わるものとして、薄板状の力センサーが開示
されている。このセンサー板は、6本の半径方向の片持
梁のアームを形成するヒトデ形に切り出された円板から
構成されている。ひずみゲージは、各アームの表面に取
り付けられている。個々の部品は、別々に製造して組み
立てることが必要である。
特開昭59−205297号公報には、−組の平行リン
グ板が、4本の軸方向の柱と4本の等間隔に配置された
L形ビームにより連結された力検出装置の別の配置が示
されている。L形ビームの垂直な側面が、ひずみゲージ
を支承し、各りのひとつの脚は、被動輪にピン止めされ
ている。各りの他の脚は、柱を介して駆動されるリング
のひとつと他のリングに固定されている。これら要素は
、別々に製造して組み立てられることは明らかである。
私の米国特許第4.488,441号明細書では、等間
隔に配置されたアーチあるいは馬蹄形ユニットが、2枚
の板の間の空間に架は渡されている、同時に垂直方向の
力およびモーメントを測定する装置が開示されている。
このような一般にアーチ形状をした連結部材は、望まし
くは堅い金属ブロックからフライス加工される。2枚の
板の間の中心空間も、ブリッジ・ユニットが駆動板およ
び被動板と一体になるように、前記ブロックからフライ
ス加工される。このような配置としたブロックにブリッ
ジ要素を切削して作るには、この板のセクターが、2枚
の板の共通軸に平行で相互に垂直な面に沿って切断され
、そのためにブリッジ要素の表面が、ブリッジ・ユニッ
トの軸に対して半径方向の面に沿ってこれらの板を接合
するのと同様に、ブリッジ・ユニットの軸に平行である
ように切断されることが不可欠である。
先行技術のユニットととくに異なって、この発明の方法
は、自動旋盤、フライス盤あるいはボール盤を含む従来
の工作機械できわめて簡単に製造できる、カーモーメン
ト感知ユニットの単純化された製造方法を提供する。こ
れによって、より堅牢で均一なブリッジ要素が得られる
。さらにブリッジ・ユニットは、単一あるいは複数のひ
ずみゲージの各ブリッジへの取り付けが、組み立ておよ
び信頼性の面でかなり単純化されるように配置され、か
つ形成される。しかし、もっとも重要なことは、このよ
うにして作られた感知要素の、対称で円形の駆動プレー
トおよび被動プレートの周りのブリッジ要素の高度の対
称性が、測定システムの性能を相当に改善することであ
る。とくに、上記プレートとブリッジ要素の高度の対称
性は、このような三次元的な力あるいはモーメントがプ
レートの間に加えられたときに、各ブリッジによって検
出される変形あるいはひずみの非線形性を減少させる。
さらに、この構造は、たとえば溶接、研削、研磨あるい
は切削作業に使用されるロボット作業工具のような工具
によって発生する粒子あるいは砕片による汚染(コンタ
ミネーション)に対して耐久性が優れている。これによ
って、大いに有用な寿命が改善、延長されると共に、製
造ないし生産ラインでロボットを作動させ続けて、長期
間にわたって24時間操業を可能とするのに必要な作業
が減少する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この発明の目的は、一対の駆動プレートと被動プレート
が、ひずみゲージあるいは力測定要素を簡単に取り付け
できると共に、相当に低いコストでより簡単かつ均一に
製造できる複数個のブリッジ要素によって連結された、
力およびモーメントあるいはいずれか一方を感知する要
素またはユニットを提供することである。
この発明の他の目的は、自動旋盤、フライス盤あるいは
ボール盤を含む従来の工作機械できわめて簡単に製造で
きる、このようなカーモーメント感知ユニットの単純化
された製造方法を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明のカーモーメント・センサーは、一対    
゛の平行なディスク部材であって、ディスク部材間に円
筒状の室を形成する単一のブリッジ・リング部材により
外周近くで接合されたものを含む製品である。このリン
グ部材は、それぞれ貫通する中心孔を有する少なくとも
3つの概して円形あるいは多角形状のブリッジ要素を内
部に形成している。上記の各ブリッジ要素は、上記ブリ
ッジ要素間のリング部材を通ってリング部材の一部の周
方向にのびるスロットと、円形のブリッジ要素を規定す
るこの周方向スロットの各端部で周方向スロットを横切
る一組のスロットにより形成される。
この発明のカーモーメント・センサー・ユニットの製造
方法は、 (al  円形のベースプレートに対して垂直にのびる
比較的薄い肉厚の側壁を有するカップ部材を形成し、 (b)  このカップ部材とカバープレートの間の円筒
状の空間を閉じるように、側壁の開放端に実質的に垂直
で上記カップ部材と実質的に同じ直径および形状をもつ
円形のカバープレートを溶接あるいは接着し、 (C)  上記円形プレート間で周方向に等間隔に位置
する複数のブリッジ部材を形成するように、上記カップ
部材の側壁の中心部分を通る複数の周方向スロットであ
って、各スロットの幅が上記リングの軸方向長さよりも
狭いものを切削し、+d)  上記周方向スロットの端
部から遠ざかって少なくとも上記プレートの端縁まであ
る角度で延びるスロットを形成することにより、ブリッ
ジ部材の近傍で周方向スロットの端部に横方向にリリー
ブ(relieve)加工をし、 (Ql  概して円形の形状を形成するように、円形開
口部をもつ上記各ブリッジ部材の中心部にドリルで穿孔
し、 (f)  被動部材と駆動部材の間に上記ユニットを取
り付けるために、上記カバープレートおよびベースプレ
ートの外面に取付手段を形成する、という各工程を含む
ものである。
この発明のその他の目的および利点は、この明細書と一
体を成す図面を引用してなされる好ましい実施例につい
ての以下に述べる詳細な説明により、明らかになるであ
ろう。
〔実施例〕
さて図面を参照すると、とくに第1図において、カーモ
ーメント・センサー要素(10)は、ロボット・アーム
とこのアームにより操作される工具との間で、交互に駆
動プレートあるいは被動プレートのいずれかになること
のできる一対の円形あるいは円筒形のプレー) (12
)および(14)から成っている。検出器のセンサー要
素(10)は、第1図に見られるように、頂部プレート
(14)と底部プレー) (12)の両方に形成された
取付孔(16)によってかかる装置に固定されることが
できる。
複数の互いに直角をなす方向のうちのいずれかの方向に
両プレー) (12) (14)の間で作用する力とモ
ーメントを検出するためには、駆動プレートと被動プレ
ートの間の力およびモーメントまたはいずれか一方の差
が、両プレート間で駆動することができるように、感知
要素の過大な曲げあるいは撓みを生じることなくトルク
および力を支持する能力を持つ、充分に剛直な感知点あ
るいは撓み領域で測定されることが、不可欠である。し
たがって、六角形のブリッジ要素あるいは連結要素(1
7)は、実質的に同一であると共に、駆動プレートおよ
び被動プレー) (12) (14)と一体的に形成さ
れることが大切である。この実施例に示されるように、
ユニット(10)の構造における強度と均一性のために
、ブリッジ要素(17)は、多角形あるいは実質的な円
形とすることができる。さらに、特定方向における力と
モーメントの測定を単純化するため、ブリッジ要素(1
7)は、2つのリングの外周の周りに両リングの中間で
周方向に等間隔に配置されることが不可欠である。この
実施例に示されるように、4個のブリッジ要素(17)
は90″毎に等間隔に配置されている。3あるいはそれ
以上のブリッジ要素が、・ユニット(10)の軸および
周囲の両方に関連する3あるいはそれ以上の互いに直角
な方向の力およびモーメントまたはいずれか一方を検出
するのに充分なことは、理解されるであろうブリッジ要
素(17)およびこれらの両プレート(12) (14
)との関係に対する上述した必要条件は、これまでに知
られてはいるが、両プレート(12) (14)を均等
に配置し、かつそれらを互いに平行に維持するのは困難
であった。これは、中間の連結部のない中空円筒のよう
にセンサー・ユニット(10)の内部を形成する必要が
あることに起因するものである。2枚のプレート(12
) (14)の間にある実質的に円筒状の空間に、両プ
レート(12) (14)の間でユニット(10)の外
周にあるブリッジ要素(17)を備えるには、その間に
介在する区域を除去する間、ブリッジ要素(17)を破
損することなく残すようなフライス加工または切削加工
が必要であった。そうでなければ、2枚のプレート(1
2) (14)の外周の間の選択された位置で、別々に
各ブリッジ部材(17)を溶接する必要があった。これ
らの製作方法はいずれも、2枚のプレー) (12) 
(14)間の力とモーメントが、ブリッジ要素(17)
の位置とは無関係にブリッジ要素(17)により均一に
検出されることができるようなセンサー・ユニット(1
0)の対称性あるいはブリッジ要素(17)の均一性に
関しては、満足できるものではなかった。したがって、
各センサー・ユニット(10)で得られる測定値からの
較正とデータ整理は、困難でかつ費用がかかるものであ
った。
この発明によって、これらの問題は、ふたつのプレート
を独立したプレートとして形成するか、あるいは、比較
的薄い円筒状の側壁を存するカップ部材を形成するよう
に、ひとつのプレートを直立壁を備えたプレートとして
形成することにより、解決された。このような構造は、
第2図および第4図に最もよく示されており、そこでは
プレート(12)および(工4)は単一のリング部材(
I8)により結合されている。リング(18)は、プレ
ート(12) (14)の外周に沿って、電気溶接など
により均一に結合されている。リング(18)の幅すな
わち軸方向長さを、ユニソ) (10)の所期の用途に
合わせて選択することができるのは明らかであろう。と
くに、両プレート(12) (14)がかなり接近して
いる場合には、完全なカップとしてプレート(12)と
リング(18)を形成するように、円柱形ブロックを旋
盤あるいはボール盤を使用して切断あるいはドリル加工
すれば、リング(18)を底部プレー1−(12)と一
体的に形成することができる。両プレート(12) (
14)が離れている場合には、独立したリング(18)
が最初にプレート(12)に溶接される。
いずれの配置の場合でも、プレー) (14)が続いて
カップ部材の開放端あるいは、リング(18)の対向端
に電子的に溶接される。これは、この発明のカーモーメ
ント・センサー用の囲まれた円筒形の室(15)を含む
基礎構造を形成する。
リング(18)とプレート(12) (14)を上記の
通り形成すると、次に周方向に90°毎に互いに等間隔
をあけて4つのブリッジ要素(17)を残すように、周
方向スロソl−(20)がリング(18)の中央部分を
通って切削される。周方向スロット(20)は、リング
(18)の全幅に設けることもできるが、剛性のために
は、図示したようにリング(18)の幅の半分のオーダ
ーとするのが望ましい。リング(18)内にブリ・ノジ
要素(17)を形成するために、次に4個の横方向スロ
ット(22)が周方向スロット(20)の各端部でフラ
イス加工される。これらのスロット(22)は、周方向
スロッl−(20)から両プレート(12) (14)
の端縁まで達するように、概して軸方向に周方向スロ・
ノド(20)に対しである角度で延びている。これが、
ブリッジ要素(17)の側面あるいは端縁(25)の周
りに概して六角形状を形作っている。ブリッジ要素(1
7)の形状は、円形あるいはその他の多角形状とするこ
とができることは明らかである。これらの外部形状の各
々は、以下「概して円形状」と表現される。
ブリッジ要素(17)の外面にひずみゲージを取り付け
る便宜のため、ブリッジ(17)の端8!(25)およ
び中央端縁(24)が、ひずみゲージを簡単に接着でき
るよう滑らかなあるいは仕上げられた表面に切削される
ことができる。同じように、各ブリッジ要素(17)の
中心は、ひずみゲージを取り付けるための追加の内部取
付面を形成するように、円形孔(26)のようにドリル
で穿孔されることができる。
孔(26)によって、ひずみゲージ・アセンブリを支持
するプラグ部材を挿入することが可能となる。
適切な温度制御によって、孔(26)は、内表面にひず
みゲージを効果的に接着するように拡大あるいは縮小す
ることができることは明らかである。これによって、周
方向に間隔をおいて配置されたブリッジ要素(17)の
それぞれにおいて、個々のセンサー内部の微小な応力あ
るいはひずみの動きを検出する目的で、ひずみゲージを
ブリッジ要素(17)とともに移動することが可能とな
る。
センサー要素をロボット・アームの駆動部材およびロボ
ット工具を支持する被動部材と整列させる目的で、ふた
つのディスクの中心が、整列した中心孔(30)のよう
にドリルで穿孔されることができる。さらに、両プレー
ト(12) (1,4)の外面には、センサー・ユニッ
トとロボットの駆動部材および被動部材との正しい心合
わせを助けるために、プレート(14)にキー溝(32
)を、またプレート(12)にキー(34)を形成する
ことができる。
と(に第3図に示されているように、ロボ・ノド工具と
ロボット・アームの間にセンサー・ユニット(10)を
取り付けるための孔(16)は、ロボ・ノド・アームの
作動長さに1〜3インチ(2,54〜7.62cm)を
付加することになるセンサー・ユニ・ノド(10)の幅
を除けば、作動構成がほとんど変化しないように、ロボ
ット工具とロボット・アームの連結ボルトあるいは植込
みボルトと心合わせができる。
また、このような構造により、個々のひずみケージから
のリード線と電気結線を軸方向端部(24)にあると同
様にブリッジ要素(17)の外表面に、あるいは孔(2
6)の内表面に取り付けで、これらのリード線をすべて
中心孔(30)を通過するようにすることができる。こ
れらのリード線は、ロボット・アームの中心を通って、
センサー・ユニットで感知される力およびモーメントま
たはいずれか一方に応答する個々の測定・制御回路に連
結することができる。したがって、電気結線を、ロボッ
トのアームまたは工具ともつれる恐れのある外部配線ノ
\−ネス(harness)を通す必要はない。
さらにこのような構造によって、検出器要素は、検出器
自体の周囲には、通常の可撓性スリーブやブート(bo
ot)の他に追加の保護手段を必要としない。また、セ
ンサーのアセンブリ全体を、金属製の殻体または缶(図
示されていない)によって取り囲むことも可能となる。
これは、部品の溶接、研削、フライス加工および中ぐり
加工における工具によって、あるいは機械的な研磨や砂
磨きによってゴミやほこりが発生せしめられる通常の作
業環境において、このセンサーを使用することが可能と
なる点で、と(に有意義である。このように、この発明
に係るユニットは、ひずみゲージ要素を別個に保護する
ことなしに、このような砕片に対して耐えることができ
る。
この構成によって形成される個々のブリッジ要素(17
)が、均一かつ対称であることにより、センサー・ユニ
ット(10)によって支持される作業工具の部分で、数
百万骨の1インチ(数百万骨のl cm)程度の変位を
検出できるのが確認されている。
これによって、ロボットは、最低限のコンピュータ・プ
ログラミングと、工具と工作物の間の圧力に対する高精
度の「感触」とによって、大量生産された製品の輪郭を
追従するようにプログラミングされることができる。こ
のような感触は、プラスチック成形した部品のパリ取り
などのきわめて微細な仕上作業を可能にする。このよう
な仕上は、椅子のひじ掛けなどの工作物の表面に傷を付
けることなく、また製品に許容されないような量のパリ
を残すことなく、実現される。これによって、作業を完
了させる手作業が軽減され、また作業の「歩留り」が改
善される。
以上述べた説明から、当業者にとっては、センサー要素
の形状自体におけると同様に、センサー要素の製造方法
に関しても、さまざまな修正や変更が可能であろう。し
かも、このセンサー・コ、ニットを、それを形成するた
めの個々のひずみゲージを力およびモーメントまたはい
ずれか一方を感知する装置に配置することを含めて組み
込んだセンサー装置は、この発明から逸脱することなく
変更することができることも、明らかであろう。特許請
求の範囲に収まるこのようなすべての修正および変更は
、この発明に含まれるものである。
〔発明の効果〕
この発明は以上述べた構成を有するものであり、この発
明に係る力またはモーメントの測定要素は、ひずみゲー
ジ等の力測定要素を簡単に取り付けることができると共
に、低コストでより簡単かつ均一に製造することができ
る等の効果を有するものである。
また、この発明に係る製造方法は、上記測定要素を自動
旋盤、フライス盤、ボール盤等の従来の工作機械によっ
てきわめて簡単に製造することができる等の効果を有す
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明のカーモーメント・センサーの斜視
図である。 第2図は、第1図のカーモーメント・センサーの一部を
断面とした平面図。 第3図は、第1図のカーモーメント・センサーの一部を
断面とした立面図。 第4図は、第3図の矢印4−4の方向に見た一部を断面
とした立面図。 (lO)・・・センサー要素 (12)・・・底部プレ
ート (14)・・・頂部プレート(15)・・・室 
(16)・・・取付孔 (17)・・・ブリッジ要素 
(18)・・・リング部材 (20)・・・周方向スロ
ット (22)・・・横方向スロット (24)・・・
中央端部 (25)・・・側端部 (30)・・・中心
孔 (32)・・・キー溝 (34)・・・キー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、カーモーメント・センサー・ユニットの多数の力お
    よびモーメントまたはいずれか一方を測定する要素とし
    て使用される製品であって、一対の平行なディスク部材
    を含んでおり、当該ディスク部材は、両ディスク部材間
    に円筒状の室を形成する単一のブリッジ・リング部材に
    よって、ディスク部材の外周付近で結合されており、ま
    た上記リング部材は、その内部に少なくとも3個の概し
    て円形のブリッジ要素を形成していると共に、当該ブリ
    ッジ要素の各々はそれを貫通する中心開口部を有してお
    り、さらに、上記ブリッジ要素の各々が、上記の概して
    円形のブリッジ要素の各々を限定するように、ブリッジ
    要素の間で上記リング部材の一部の周りにこれを貫通し
    て周方向に延びるスロットと、当該周方向スロットの各
    端部でこれを横切って上記リング部材を貫通する一対の
    スロットによって形成されている製品。 2、上記のブリッジ要素が、上記の周方向スロットに対
    して概して横方向にあり、かつ上記ユニットの軸に対し
    て概して半径方向にある少なくとも1つの表面を含んで
    いる特許請求の範囲の範囲第1項に記載の製品。 3、上記の各ブリッジ要素が、上記ディスク部材に対し
    て直径方向に対向し、かつこれらのディスク部材から同
    じ間隔で配置された一対の上記の概して横方向の表面を
    含んでいる特許請求の範囲第2項に記載の製品。 4、上記表面が、上記ブリッジ要素を貫通する中心開口
    部にある特許請求の範囲第2項に記載の製品。 5、上記周方向スロットが、上記ブリッジ要素の取り付
    けられた端部が上記ディスク部材間の唯一の連結部とな
    るように、上記リング部材を半径方向および横方向に貫
    通して延びている特許請求の範囲第1項に記載の製品。 6、4個のブリッジ要素が、上記の平行なディスク部材
    の間でそれらの周りに周方向に等間隔で設けてある特許
    請求の範囲第1項に記載の製品。 7、上記の各ディスク部材が、ディスク部材の軸に平行
    な複数の取付手段を含んでおり、当該取付手段は上記リ
    ング部材から半径方向内側に形成され、かつ上記ディス
    ク部材の外表面上で周方向に等間隔に配置されている特
    許請求の範囲第1項に記載の製品。 8、上記の各ディスク部材が、2つの軸方向にに整列さ
    れた取付面の間に上記ユニットを取り付けるために、軸
    から半径方向に等距離で配置されかつ上記ディスク部材
    を貫通する複数の孔を含んでいる特許請求の範囲第1項
    に記載の製品。 9、 (a)円形のベースプレートに対して垂直に延びる比較
    的薄い側壁をもつカップ部材を形 成し、 (b)上記のカップ部材とカバープレート部材の内部の
    円筒状空間を閉じるように、上記 側壁の開放端に実質的に垂直で上記カップ 部材と実質的に同じ直径および形状をもつ カバープレート部材を溶接あるいは接着し 、 (c)上記両プレート部材間で周方向に等間隔で配置さ
    れた複数のブリッジ要素を形成す るように、上記カップ部材の側壁の中心部 分を貫通する複数の周方向スロットであっ て、各スロットの軸方向の幅が上記リング 部材の軸方向長さよりも狭いものを切削し 、 (d)上記ブリッジ要素を概して円形あるいは多角形の
    外周をもつように形成するため、 上記周方向スロットの端部から遠ざかって 少なくとも上記プレートの端縁まである角 度で延びるスロットを形成することにより 、上記ブリッジ要素の近傍で上記周方向ス ロットの各端部に横方向にリリーブ加工を し、 (e)上記各ブリッジ要素を貫通する円形の開口部を、
    ブリッジ要素と概して同心に中心 にドリル加工し、 (f)被動部材と駆動部材の間に上記ユニットを取り付
    けるために、上記カバープレート とベースプレートの外面に取付手段を形成 する 工程を含む、カーモーメント・センサー・ユニットの製
    造方法。 10、上記工程(a)のカップ部材が、円形のベースプ
    レートに環状のリング部材を溶接することによって形成
    される特許請求の範囲第9項に記載の方法。 11、上記各ブリッジ要素の中心部分が、上記周方向ス
    ロットに対して概して垂直であり、かつ上記ユニットの
    軸に対して実質的に半径方向にある仕上げられた表面を
    含んでいる特許請求の範囲第9項に記載の方法。 12、上記の仕上げられた表面が、上記ブリッジ要素の
    上記円形開口部にある特許請求の範囲第11項に記載の
    方法。 13、上記の仕上げられた表面が、上記ブリッジ要素の
    外端縁にある特許請求の範囲第11項に記載の方法。 14、上記の仕上げられた表面が、上記ブリッジ要素の
    直径方向に対向する端縁に形成されている特許請求の範
    囲第11項に記載の方法。 15、上記カバープレートとベースプレート間に印加さ
    れる力およびモーメントまたはいずれか一方を検出する
    ために、ひずみゲージ手段が上記各ブリッジ要素の対向
    する端縁に取り付けられる特許請求の範囲第9項に記載
    の方法。
JP62226245A 1986-09-17 1987-09-09 力−モーメント・センサー・ユニットの測定要素およびその製造方法 Granted JPS6378032A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US90910386A 1986-09-17 1986-09-17
US909103 2004-07-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6378032A true JPS6378032A (ja) 1988-04-08
JPH0532688B2 JPH0532688B2 (ja) 1993-05-17

Family

ID=25426640

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62226246A Granted JPS6378033A (ja) 1986-09-17 1987-09-09 力−モーメント測定ユニット
JP62226245A Granted JPS6378032A (ja) 1986-09-17 1987-09-09 力−モーメント・センサー・ユニットの測定要素およびその製造方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62226246A Granted JPS6378033A (ja) 1986-09-17 1987-09-09 力−モーメント測定ユニット

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JPS6378033A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02268237A (ja) * 1989-03-27 1990-11-01 Jr 3 Inc 力‐モーメント・センサ
US7360456B2 (en) 2003-06-17 2008-04-22 Nitta Corporation Six-axis sensor
JP2016145754A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 セイコーエプソン株式会社 力検出装置およびロボット
CN105865670A (zh) * 2015-02-09 2016-08-17 精工爱普生株式会社 力检测装置以及机器人

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6525940B2 (ja) * 2015-11-18 2019-06-05 キヤノン株式会社 センサ、駆動機構、およびロボット

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02268237A (ja) * 1989-03-27 1990-11-01 Jr 3 Inc 力‐モーメント・センサ
US7360456B2 (en) 2003-06-17 2008-04-22 Nitta Corporation Six-axis sensor
JP2016145754A (ja) * 2015-02-09 2016-08-12 セイコーエプソン株式会社 力検出装置およびロボット
CN105865670A (zh) * 2015-02-09 2016-08-17 精工爱普生株式会社 力检测装置以及机器人
US10442092B2 (en) 2015-02-09 2019-10-15 Seiko Epson Corporation Force detection device and robot

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0532689B2 (ja) 1993-05-17
JPH0532688B2 (ja) 1993-05-17
JPS6378033A (ja) 1988-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4823618A (en) Force-moment sensors
US4178799A (en) Force and bending moment sensing arrangement and structure
US7240570B2 (en) Load-sensing bearing
US7707893B2 (en) Industrial robot
US4488441A (en) Apparatus for simultaneous measurement of mutually perpendicular forces and moments
US8396596B2 (en) Robot with load sensor
ES2356936T3 (es) Soporte de herramientas y método de formación incremental de láminas utilizando el mismo.
JP2009507244A (ja) 荷重検出ベアリング
JPS6378032A (ja) 力−モーメント・センサー・ユニットの測定要素およびその製造方法
KR102613417B1 (ko) 전동 공구와 전동 공구의 이벤트 및/또는 상태를 식별하기 위한 방법
JPH0249844B2 (ja)
JPH0668460B2 (ja) 力―モーメント・センサー・ユニット
JPH05149811A (ja) 6軸力覚センサ
JPH0640039B2 (ja) 力検出装置
JPH07113588B2 (ja) 力‐モーメント・センサ
US10449654B2 (en) Instrumented tools for monitoring interaction dynamics during contact task
JP4323828B2 (ja) ブレーキディスク組立体におけるディスク摺動面の研削方法および研削装置
CN115655544A (zh) 用于测量扭矩和轴向力的装置
JPH03149158A (ja) トルク、スラスト、曲げ力検知スピンドル
JPH09174384A (ja) 棒状回転部材の曲げ力検出装置
KR960013546B1 (ko) 하중계를 내장한 마그네틱 베어링 시스템
FI74900C (fi) Kraftmaetningsangivare anslutbar till ett fjaerrstyrt verktygs funktionsanordning.
JPH0532690B2 (ja)
JPH0321465Y2 (ja)
JPH01142425A (ja) 力−モーメント・センサの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees