TW201940278A - 力量測量模組及設有此力量測量模組之插入件固持器和機器人手臂末端 - Google Patents

力量測量模組及設有此力量測量模組之插入件固持器和機器人手臂末端 Download PDF

Info

Publication number
TW201940278A
TW201940278A TW107145193A TW107145193A TW201940278A TW 201940278 A TW201940278 A TW 201940278A TW 107145193 A TW107145193 A TW 107145193A TW 107145193 A TW107145193 A TW 107145193A TW 201940278 A TW201940278 A TW 201940278A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
strain gauge
measurement module
force
force measurement
central hole
Prior art date
Application number
TW107145193A
Other languages
English (en)
Inventor
帕特里斯 洛朗
羅傑 布希
Original Assignee
法商機械工業和車削技術中心
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 法商機械工業和車削技術中心 filed Critical 法商機械工業和車削技術中心
Publication of TW201940278A publication Critical patent/TW201940278A/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0952—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
    • B23Q17/0966—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining by measuring a force on parts of the machine other than a motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/26—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with the measurement of force, e.g. for preventing influence of transverse components of force, for preventing overload
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2260/00—Details of constructional elements
    • B23B2260/128—Sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本發明關於一種力量測量模組(1)，包括：
測量本體(2)，包含中心孔(10)，係由二個凹穴(8、9)定界，該凹穴在該中心孔(10)之任一側上分隔該中心孔(10)，該凹穴(8、9)內接成平行六面體狀，界定出第一、第二及第三相互垂直方向(X、Y、Z)，該測量本體(2)在該第二方向(Y)上具有長形，
至少一第一應變計(13)，固定於該中心孔(10)之一側並且被建構成測量該第三方向(Z)上的剪力變形，
至少一第二應變計(14)，固定於其中一該凹穴(8、9)之側壁並且被建構成測量該第一方向(X)上的伸長-壓縮變形，
其特徵在於該中心孔(10)亦藉由至少兩解耦孔(11、12、16、17、18)定界，該解耦孔係同形以解耦至少該第三方向(Z)與該第一方向(X)之間之該應變計(13、14)周圍的該測量本體(2)的變形。
力量測量模組例如形成於插入件固持器中或產業機器人手臂末端中。

Description

力量測量模組及設有此力量測量模組之插入件固持器和機器人手臂末端
本發明關於一種例如用於插入件固持器或產業機器人手臂末端之力量測量模組。
為了使工具之使用狀況最佳化，本發明目的在測量施加於工具上之力。
現有之力量測量板使用對變形敏感的壓電感測器。這些感測器可以在空間內的三方向上達成力量測量，並具有令人滿意的準確度，即使是用在需要小力之操作上。惟，這些感測器非常昂貴且其在某些情況下無法裝設。
申請人之歐洲專利申請案EP2978565B1提出一可實施之插入件固持器。兩測量凹穴形成於插入件固持器主體中。應變計配置於諸凹穴中，用於測量其剪力變形，以便評估施加於插入件固持器上之切削力。應變計因此配置靠近於插入件固持器之中性纖維並且可配線成惠斯頓電橋(Wheatstone bridge)，以利於良好之敏感度，以及將連結之插入件固持器之其他變形源之影響限制成前進、扭轉及貫穿力。也可以使用黏貼在測量凹穴之側壁的第二應變計來測量力的第二分力，例如前進力。再者，可以在縱向偏離於諸第一應變計處設置補充測量凹穴，且其設有第三應變計來測量力的第三分力，例如貫穿力。
惟，經發現當使用者欲測量施加於工具上之力之至少一分力時，不可忽略的交互作用並無法一直利用特定配線或利用計算來校正，而仍存在於不同分力之間，使得在空間內之二或三維的測量變複雜、或甚至無法產生。
因此，本發明之一目的在提出一種無上述缺點的改良式力量測量模組。
就此而言，本發明之一目的係一種力量測量模組，包括：
測量本體，包含中心孔，係由二個凹穴定界，凹穴在中心孔之任一側上分隔中心孔，凹穴內接成平行六面體狀，界定出第一、第二及第三相互垂直方向，測量本體在第二方向上具有長形，
至少一第一應變計，固定於中心孔之一側並且被建構成測量第三方向上的剪力變形，
至少一第二應變計，固定於其中一凹穴之側壁並且被建構成測量第一方向上的伸長-壓縮變形，
其特徵在於中心孔亦藉由至少兩解耦孔定界，解耦孔係同形以解耦至少第三方向與第一方向之間之應變計周圍的測量本體的變形。
中心定位於中性纖維上的中心孔將測量本體局部變薄，使應變計可移動靠近測量本體之中性纖維，以便取得良好之測量敏感度。透過限制其交互作用，同形以解耦至少第三方向與第一方向之間之應變計周圍測量本體變形的中心孔即可達成分力之測量且在諸方向中彼此獨立。
根據第一實施例，中心孔係I字形，I字的橫樑則定向於測量本體之第二方向。關於此點，兩解耦孔通過測量本體，也一樣將中心孔定界。此兩貫穿孔係長形，例如延伸於測量本體之第二方向的橢圓形。
根據第二實施例，中心孔係T字形，T字的柄則定向於測量本體之第二方向。關於此點，兩第一解耦貫穿孔具有延伸於第二方向的長形及第三解耦貫穿孔具有具有延伸於第三方向的長形，其皆形成於測量本體中以同樣定界中心孔。因此其比上一實施例更可減少中心孔在第二方向上之解耦長度，使得力量測量模組在第三方向之勁度增加。
力量測量模組可進一步包括至少一第三應變計，第三應變計固定於中心孔並且被建構成測量第二方向上的伸長-壓縮變形。力量測量模組例如包括至少一第三應變計，固定於中心孔之各側，第三應變計疊置於中心孔之任一側上且配線成四分之一的惠斯頓電橋。
根據第三實施例，相對於垂直於背對背地配置之兩凹穴之對稱平面的對稱平面而背對背地對稱配置之兩盲孔式解耦孔亦定界中心孔。兩盲孔式解耦孔係對稱配置，且相對於測量本體之中性纖維而中心定位。
解耦孔具有例如在測量本體的第二方向上延伸之長形，例如橢圓形。
力量測量模組可進一步包括至少一第三應變計，第三應變計固定於解耦孔之平坦底部並且被建構成測量伸長-壓縮變形。力量測量模組例如包括第三應變計，固定於兩解耦孔之各者中。
本發明之另一目的係一種力量測量模組，包括：
測量本體，包含中心孔，係由二個凹穴定界，凹穴在中心孔之任一側上分隔中心孔，凹穴內接成平行六面體狀，界定出第一、第二及第三相互垂直方向，測量本體在第二方向上具有長形，
至少一第一應變計，固定於中心孔之一側並且被建構成測量第三方向上的剪力變形，
至少一第二應變計，固定於其中一凹穴之側壁並且被建構成測量第一方向上的伸長-壓縮變形，
其特徵在於中心孔係I字形，I的橫樑則定向於測量本體之第二方向，通過測量本體之兩解耦孔亦定界中心孔。
本案之另一標的係一種力量測量模組，包括：
測量本體，包含中心孔，係由二個凹穴定界，凹穴在中心孔之任一側上分隔中心孔，凹穴內接成平行六面體狀，界定出第一、第二及第三相互垂直方向，測量本體在第二方向上具有長形，
至少一第一應變計，固定於中心孔之一側並且被建構成測量第三方向上的剪力變形，
至少一第二應變計，固定於其中一凹穴之側壁並且被建構成測量第一方向上的伸長-壓縮變形，
其特徵在於中心孔具有T形，T之柄朝向測量本體之第二方向，在第二方向上延伸成長形之兩第一解耦貫穿孔及在第三方向上延伸成長形之第三解耦貫穿孔亦定界中心孔。
本案之又一標的係一種力量測量模組，包括：
測量本體，包含中心孔，係由二個凹穴定界，凹穴在中心孔之任一側上分隔中心孔，凹穴內接成平行六面體狀，界定出第一、第二及第三相互垂直方向，測量本體在第二方向上具有長形，
至少一第一應變計，固定於中心孔之一側並且被建構成測量第三方向上的剪力變形，
至少一第二應變計，固定於其中一凹穴之側壁並且被建構成測量第一方向上的伸長-壓縮變形，
其特徵在於相對於由垂直於背對背地配置之兩凹穴之對稱平面的對稱平面而背對背地對稱配置之兩盲孔式解耦孔亦定界中心孔。
本發明之力量測量模組可進一步各別或組合地包括文後所述之一或多項特性。
測量本體可以是長形，其內接成長平行六面體或其他稜柱形或圓柱形或截頭圓錐形。
例如，中心孔之厚度可以在5與20 mm之間。測量本體因此開口足以容納應變計，且不致過於弱化，以防止特定切削狀況下的振動現象產生。
力量測量模組之測量本體也可以配置成相距工具末端之縱向距離小於60 mm，例如小於或等於50 m之距離。
力量測量模組可包括第一應變計，固定於中心孔之各側，應變計疊置於中心孔之任一側上並且配線成完整之惠斯頓電橋。第一應變計例如為俗稱之V形或樅樹形雙應變計。
本發明之另一目的係一種機械工具用之插入件固持器，包含：
固定桿，被建構成安裝於工具位移裝置中，
頭部，伸出固定桿，被建構成攜載工具，例如切削插入件，
其特徵在於進一步包括上述之力量測量模組，其測量本體形成於固定桿中。
本發明之又一目的係一種機器人手臂末端，被建構成攜載工具及藉由工具位移裝置移動，其特徵在於進一步包括上述之力量測量模組，其測量本體形成於機器人手臂末端之主體中。
文後之實施例為範例。儘管說明係關於一或多個實施例，但是並不意指每次說明皆關於同一實施例，或是諸項特性僅應用於某一實施例。不同實施例之單純特性也可以組合或交換以提供其他實施例。
力量測量模組1包括一測量本體2。
測量本體2可以被建構成設置於一工具與一工具位移裝置4之間。工具可以是任意型式，例如一切削插入件3，或是稍後露出之一夾鉗、一刷子、一雷達切削工具、一清洗工具、一鑽頭、一模具、等等。
測量本體2包括一中心孔10，係由兩凹穴8、9定界，凹穴在中心孔10之任一側上分隔中心孔10，凹穴8、9內接成一平行六面體狀，界定出第一、第二及第三相互垂直方向X、Y、Z。凹穴8、9因此在由第二及第三方向Y、Z界定之一對稱平面中呈背對背地對稱配置。凹穴中心定位在中性纖維上。
測量本體2在第二方向Y上具有長方形。例如其內接一長平行六面體或其他稜柱形或圓柱形或截頭圓錐形。
在平行六面體外形的情況中，塊體之緣部平行於凹穴8、9之三方向X、Y、Z。在圓柱形或截頭圓錐形的情況中，圓柱或圓錐的軸線界定第二方向Y，其垂直於第一及第三方向X、Z，亦即徑向。
圖1揭示一力量測量模組1之第一實施例。在此實施例中，力量測量模組1製成於一機械工具之一插入件固持器6中，特別是用於旋轉且較特別是用於直線車削及輪廓銑削的工具。此處之工具3係切削插入件，可達成工作件之機械加工。
插入件固持器6包括一固定桿5及一延伸固定桿5之頭部7。頭部7係被建構成攜載工具3於頭部7之一側上。
固定桿5係被建構成藉由機械工具之一工具固持器形成的工具位移裝置4移動。固定桿5例如具有一長平行六面體形狀，截面積例如16x16 mm或20x20 mm或25x25 mm或25x20 mm或32x32 mm。
力量測量模組1之測量本體2製成於固定桿5中。例如其與固定桿5形成為一體。
例如，測量本體2配置成相距工具3末端之縱向距離(亦即在第二方向Y上之距離)小於60 mm，例如小於或等於50 mm。
凹穴8、9之深度例如小於或等於8 mm，且大於或等於4 mm。凹穴8、9之開口例如由一小於15x20 mm之長方形形成。
根據第一實施例，中心孔10係I字形，I的橫樑則定向於測量本體2之第二方向Y。
關於此點，例如兩解耦孔11、12通過測量本體2，也一樣將中心孔10定界。這兩貫穿孔11、12為長形，例如在測量本體2之第二方向Y延伸的橢圓形。這些解耦孔11、12形成開口，以建立兩凹穴8、9之間的連通(參閱圖2、3)。解耦孔11、12例如延伸通過凹穴8、9之全長。
中心孔10之厚度例如在5與20 mm之間。
從圖3可知，力量測量模組1進一步包括至少一第一應變計13，第一應變計固定於中心孔10之一側並且被建構成測量第三方向Z上的變形。
第一應變計13例如使用俗稱之V形或樅樹形。樅樹形應變計包括兩應變計，其各別縱向相交成V，以界定一例如在80與100°之間的角度，例如90°。
例如，樅樹形應變計13具有一樅樹對稱軸線，延伸於第三方向Z。中心孔10之剪力變形提供路徑給第三方向Z上的分力，其相當於一切削力。
力量測量模組1可包括第一應變計13，固定於中心孔10之各側上，應變計13疊置於中心孔10之任一側上並且配線成一完整之惠斯頓電橋。各雙應變計之各應變計可以配線在惠斯頓電橋之各別分支，依此方式將第一雙應變計13配線成完整之惠斯頓電橋，從圖4可知，其中J1及J3表示設置於中心孔10之一側上的第一雙應變計13的應變計，及J2及J4表示設置於另一側上的第一雙應變計13的應變計。
力量測量模組1進一步包括至少一第二應變計14，第二應變計固定於其中一凹穴8、9之一側壁並且被建構成測量第一方向X上的伸長-壓縮或剪力變形。
力量測量模組1例如包括兩第二應變計14，第二應變計設於各凹穴8、9中，或者第一第二應變計14通過第一解耦孔11及第二第二應變計14同樣通過第二解耦孔12。
載有第二應變計14之側壁係相對於一由第一及第二方向X、Y界定之平面而面對面。凹穴8、9之側壁可以說是相關於垂直之第三方向Z而呈水平。
例如，側壁上之樅樹形第二應變計14具有延伸於第一方向X的樅樹對稱軸線。側壁之剪力變形提供路徑給第一方向X上的分力，其相當於前進力。
根據另一實施例，固定於至少一凹穴8、9之相反側壁的至少兩第二應變計14係被建構成測量伸長-壓縮。
第二應變計14也可以配線成完整之惠斯頓電橋。
力量測量模組1可進一步包括至少一第三應變計15，第三應變計固定於中心孔10並且被建構成測量第二方向Y上的伸長-壓縮變形。例如其包括第三應變計15，固定於中心孔10之各側、疊置於中心孔10之任一側上且配線成完整之惠斯頓電橋。中心孔10之伸長-壓縮變形提供路徑給第二方向Y上的分力，其相當於貫穿力。
中心定位於中性纖維上的中心孔10將測量本體2局部變薄，使應變計13、14、15可移動靠近測量本體2之中性纖維，以便取得良好之測量敏感度。透過限制其交互作用，同形以解耦至少第三方向Z與第一方向X之間之應變計13、14、15周圍測量本體2變形的中心孔10即可達成分力之測量且在諸方向中彼此獨立。在此處相當於切削力之第三方向Z之力之測量最為準確。在此處相當於貫穿力之第二方向Y之力之測量最不準確。
一連接於凹穴8、9之內導管可形成於測量本體2中，用於連接應變計13、14、15之線路(參閱圖7)。力量測量模組1可進一步包括封蓋板，用於流體密封方式封蓋凹穴8、9，以保護應變計免於噴出油或切屑。
圖5揭示力量測量模組1之第二實施例，其亦設於機械工具插入件固持器6中。
本實施例不同於上一實施例之處在於一呈長形且延伸於第三方向Z之第三解耦貫穿孔16亦定界測量本體2的中心孔10。此處之兩解耦孔11、12並未延伸通過平行六面體形凹穴8、9之全長。因此中心孔10具有T形，T之柄朝向測量本體2之第二方向Y。
剪力第一雙應變計13可以定位靠近於T之頂桿中的第三解耦孔16，而伸長-壓縮第三應變計15可以定位於T之柄中。
因此其比上一實施例更可減少中心孔10在第二方向Y上之解耦長度L，使得力量測量模組1在第三方向Z之勁度(相當於切削力之分力)增加。
圖6、7及8揭示力量測量模組1之第三實施例，其亦形成於機械工具插入件固持器6中。
在此實施例中，相對於由垂直於背對背地配置之兩凹穴8、9之對稱平面(Z,Y)的第一及第二方向X、Y所界定之對稱平面而背對背地對稱配置之兩盲孔式解耦孔17、18亦定界中心孔10。盲孔式解耦孔17、18具有例如在測量本體2的第二方向Y上延伸之長形，例如橢圓形。盲孔式解耦孔之長度例如與凹穴8、9者相等，但是其寬度較小，例如小7 mm。解耦孔17、18之深度例如小8 mm且大於或等於5 mm。
中心孔10之厚度例如也在5與20 mm之間。
在上述實施例中，力量測量模組1包括至少一第一應變計13，第一應變計固定於中心孔10之一側並且被建構成測量第三方向Z上的剪力變形。例如第一應變計13固定於中心孔10之任一側，應變計13疊置於中心孔10之任一側上並且配線成完整之惠斯頓電橋(參閱圖4)。
在上述實施例中，力量測量模組1包括至少一第二應變計14，第二應變計固定於其中一凹穴8、9之一側壁並且被建構成測量第一方向X上的伸長-壓縮或剪力變形。力量測量模組1例如包括兩第二應變計14，配置於各凹穴8、9中之相反側壁上(X,Y)。
力量測量模組1可進一步包括至少一第三應變計15，第三應變計固定於解耦孔17、18之平坦底部並且被建構成測量伸長-壓縮變形。力量測量模組例如包括第三應變計15，固定於各解耦孔17、18中。第三應變計15例如配線成四分之一的惠斯頓電橋(參閱圖9)。兩解耦孔17、18之第三應變計15之電阻配線串聯於惠斯頓電橋之一分支。
藉由限制其交互作用，盲孔式解耦孔17、18可將在三方向X、Y、Z中施加於工具3上之力解耦及有助於分力之測量且在諸方向中彼此獨立。再者，第一方向X上之最大慣性矩不變，改善了抗切削力。
力量測量模組1可配置在平行六面體之插入件固持器6中，從圖1至8中可以看出，但是也可以配置在任意長形之固定桿5中，例如截頭圓錐形(參閱圖10及11)。固定桿5例如藉由直角轉彎安裝件安裝於工具位移裝置4之一轉塔中。測量本體2在此為內接之圓柱形或截頭圓錐形(參閱圖11)。
圖12、13揭示另一應用方式，其中力量測量模組1之測量本體2設於一產業機器人手臂末端20之主體中。
機器人手臂末端20例如被建構成攜載一工具21(圖12、13中僅概略揭示其一機械式介面)。工具21可以是任意類型，例如夾鉗、刷子、雷射切削工具、清洗工具、凝膠頭、模具、等等。
機器人手臂末端20亦被建構成藉由一工具位移裝置22移動，在此由機器人手臂形成，特別是被建構成用於繞著一旋轉軸線A1旋轉及令旋轉軸線A1繞著一垂直於旋轉軸線A1的樞轉軸線A2樞轉。
在上述實施例中，力量測量模組1係具有兩盲孔式解耦孔17、18，其相對於一垂直於背對背地配置之兩凹穴8、9之對稱平面Z、Y的對稱平面X、Y而背對背地對稱配置。也可以根據其他實施例形成力量測量模組1於機器人手臂末端20之主體中，如上所述者。
在圖12所示之範例中，力量測量模組1配置於機器人手臂末端20中，使得測量本體2及解耦孔17、18延伸之第二方向Y可與機器人手臂之旋轉軸線A1重合。第三方向Z之力之測量因此為最準確測量。
為了在機器人手臂之旋轉軸線A1方向取得較準確測量，例如，一項解決方式將力量測量模組1旋轉90°，使得力量測量模組1之測量本體2之第三方向Z與旋轉軸線A1之方向重合(參閱圖13)。
力量測量模組1之測量本體2隨後例如藉由兩連接橫樑23、24延伸，第一橫樑23連接於工具位移裝置22且第二橫樑24連接於工具21。橫樑23、24可以免除力量測量模組1之第三實施例之盲孔式解耦孔17、18的開口。
1‧‧‧力量測量模組
2‧‧‧測量本體
3‧‧‧切削插入件
4‧‧‧工具位移裝置
5‧‧‧固定桿
6‧‧‧插入件固持器
7‧‧‧頭部
8、9‧‧‧凹穴
10‧‧‧中心孔
11、12‧‧‧解耦孔
13‧‧‧第一應變計
14‧‧‧第二應變計
15‧‧‧第三應變計
16‧‧‧第三解耦孔
17、18‧‧‧解耦孔
20‧‧‧機器人手臂末端
21‧‧‧工具
22‧‧‧工具位移裝置
23‧‧‧第一橫樑
24‧‧‧第二橫樑
d‧‧‧厚度
J1、J2、J3、J4‧‧‧第一應變計之應變計
L‧‧‧長度
其他目的、優點及特徵可以在審閱本發明之說明時及從附圖中瞭解，其中：
圖1揭示根據第一實施例之設有力量測量模組的插入件固持器的概略圖。
圖2揭示沿圖1之插入件固持器之測量本體之線A-A所取的概略截面圖。
圖3揭示圖1之插入件固持器之部分立體圖。
圖4揭示第一應變計之配線範例。
圖5揭示根據第二實施例之設有力量測量模組的插入件固持器的部分立體圖。
圖6揭示根據第三實施例之設有力量測量模組的插入件固持器的立體圖。
圖7揭示圖6之插入件固持器若呈透明時之側視圖。
圖8揭示圖6之插入件固持器之測量本體之截面圖。
圖9揭示圖8之力量測量模組之第三應變計之配線範例。
圖10揭示根據第三實施例之設有力量測量模組的變化型式插入件固持器的立體圖。
圖11揭示沿圖10之力量測量模組之線A-A所取的概略截面圖。
圖12揭示根據第三實施例之設有力量測量模組的機器人手臂末端的概略立體圖。
圖13揭示圖12之機器人手臂末端的變化型式的概略立體圖。
在圖式中，相同元件使用相同參考編號。

Claims (14)

  1. 一種力量測量模組(1)，包括： 測量本體(2)，包含中心孔(10)，係由二個凹穴(8、9)定界，該凹穴在該中心孔(10)之任一側上分隔該中心孔(10)，該凹穴(8、9)內接成平行六面體狀，界定出第一、第二及第三相互垂直方向(X、Y、Z)，該測量本體(2)在該第二方向(Y)上具有長形， 至少一第一應變計(13)，固定於該中心孔(10)之一側並且被建構成測量該第三方向(Z)上的剪力變形， 至少一第二應變計(14)，固定於其中一該凹穴(8、9)之側壁並且被建構成測量該第一方向(X)上的伸長-壓縮變形， 其特徵在於該中心孔(10)亦藉由至少兩解耦孔(11、12、16、17、18)定界，該解耦孔係同形以解耦至少該第三方向(Z)與該第一方向(X)之間之該應變計(13、14)周圍的該測量本體(2)的變形。
  2. 如申請專利範圍第1項之力量測量模組(1)，其中，通過該測量本體之該兩解耦孔(11、12)亦定界該中心孔(10)，該中心孔(10)係I字形，I的橫樑則定向於該測量本體(2)之該第二方向(Y)。
  3. 如申請專利範圍第1項之力量測量模組(1)，其中，通過該測量本體之該三解耦孔(11、12、16)亦定界該中心孔(10)，該中心孔(10)係T字形，T字的柄則定向於該測量本體(2)之該第二方向(Y)。
  4. 如申請專利範圍第1項之力量測量模組(1)，其中，包括至少一第三應變計(15)，固定於該中心孔(10)並且被建構成測量該第二方向(Y)上的伸長-壓縮變形。
  5. 如申請專利範圍第1項之力量測量模組(1)，其中，相對於垂直於背對背地配置之兩該凹穴(8、9)之對稱平面(Z、Y)的對稱平面(X、Y)而背對背地對稱配置之兩盲孔式解耦孔(17、18)亦定界該中心孔(10)。
  6. 如申請專利範圍第5項之力量測量模組(1)，其中，該解耦孔(17、18)具有在該測量本體(2)之該第二方向(Y)上延伸之長形。
  7. 如申請專利範圍第5或6項任一項之力量測量模組(1)，其中，包括至少一第三應變計(15)，固定於解耦孔(17、18)之平坦底部並且被建構成測量伸長-壓縮變形。
  8. 如申請專利範圍第7項之力量測量模組(1)，其中，包括第三應變計(15)，設於各該兩解耦孔(17、18)中。
  9. 如申請專利範圍第1項之力量測量模組(1)，其中，該中心孔(10)之厚度在5與20 mm之間。
  10. 如申請專利範圍第1項之力量測量模組(1)，其中，包括一第一應變計(13)，固定於該中心孔(10)之各側，該應變計(13)疊置於該中心孔(10)之任一側上並且配線成完整之惠斯頓電橋。
  11. 如申請專利範圍第1項之力量測量模組(1)，其中，該第一應變計(13)係所謂V形或樅樹形雙應變計。
  12. 如申請專利範圍第1項之力量測量模組(1)，其中，該測量本體(2)係內接成長平行六面體或其他稜柱形或圓柱形或截頭圓錐形。
  13. 一種機械工具用之插入件固持器(6)，包含： 固定桿(5)，被建構成安裝於工具位移裝置(4)中， 頭部(7)，伸出該固定桿(5)，被建構成攜載工具(3)，例如切削插入件(6)， 其特徵在於進一步包括如申請專利範圍第1至12項中任一項之力量測量模組(1)，其中該測量本體(2)形成於該固定桿(5)中。
  14. 一種機器人手臂末端(20)，係被建構成攜載工具(21)及藉由工具位移裝置(22)移動，其特徵在於進一步包括如申請專利範圍第1至12項中任一項之力量測量模組(1)，其中該測量本體(2)形成於該機器人手臂末端(20)之主體中。
TW107145193A 2017-12-19 2018-12-14 力量測量模組及設有此力量測量模組之插入件固持器和機器人手臂末端 TW201940278A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762556A FR3075367B1 (fr) 2017-12-19 2017-12-19 Module de mesure d'efforts, porte-plaquette et extremite de bras de robot pourvus d'un tel module de mesure d'efforts
FR1762556 2017-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201940278A true TW201940278A (zh) 2019-10-16

Family

ID=61258455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107145193A TW201940278A (zh) 2017-12-19 2018-12-14 力量測量模組及設有此力量測量模組之插入件固持器和機器人手臂末端

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3729035B1 (zh)
FR (1) FR3075367B1 (zh)
TW (1) TW201940278A (zh)
WO (1) WO2019121189A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113324689A (zh) * 2021-05-25 2021-08-31 重庆大学 剪切侧向力实时测量装置及测量方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114286732A (zh) * 2019-09-03 2022-04-05 住友电气工业株式会社 切削工具、模块、切削工具单元以及切削系统
WO2021049429A1 (ja) * 2019-09-10 2021-03-18 京セラ株式会社 切削構造体、データ収集システム及び切削工具
EP3967449A1 (de) * 2020-09-09 2022-03-16 Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH Werkzeughalter und werkzeugsystem mit einem solchen werkzeughalter
WO2022123739A1 (ja) * 2020-12-10 2022-06-16 住友電気工業株式会社 切削工具
EP4331751A4 (en) * 2021-04-28 2024-07-10 Sumitomo Electric Industries CUTTING TOOL

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546838A (en) * 1984-07-23 1985-10-15 Ormond A Newman Flexure isolated shear web load cell
US5220971A (en) * 1991-09-24 1993-06-22 Sensortronics Shear beam, single-point load cell
DE10312288A1 (de) * 2003-03-19 2004-09-30 Gtm Gassmann Theiss Messtechnik Gmbh Kraft-Moment-Aufnehmer mit entkoppelten Messstellen
DE10346811B4 (de) * 2003-10-06 2018-07-12 Honigmann Industrielle Elektronik Gmbh Kraftmeßvorrichtung
JP4764619B2 (ja) * 2004-08-23 2011-09-07 株式会社エー・アンド・デイ 回転型分力計測装置
FR3003486B1 (fr) * 2013-03-25 2015-05-22 Ct Tech De L Ind Du Decolletage Porte-plaquette pour machine-outil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113324689A (zh) * 2021-05-25 2021-08-31 重庆大学 剪切侧向力实时测量装置及测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR3075367B1 (fr) 2021-04-09
FR3075367A1 (fr) 2019-06-21
WO2019121189A1 (fr) 2019-06-27
EP3729035B1 (fr) 2023-05-10
EP3729035A1 (fr) 2020-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201940278A (zh) 力量測量模組及設有此力量測量模組之插入件固持器和機器人手臂末端
US9751180B2 (en) Insert holder for a machine tool
ES2688477T3 (es) Dispositivo y método para perforar un agujero central de cigüeñal
US7296364B2 (en) Sensor module for a probe head of a tactile coordinated measuring machine
US8308169B2 (en) Chucking fixture with device for measuring the distance between a chunk and a toolholder or workholder
US10434615B2 (en) Measurement device and a method of selecting operational parameters of a chip removing machining tool
KR100491268B1 (ko) 검사용 마스터 블록 및 그 제조방법
Estrems et al. Measurement of clamping forces in a 3 jaw chuck through an instrumented Aluminium ring
CN211760241U (zh) 一种应变式集成化三维车削力传感器
US2830378A (en) Center-punching tool
JP7095822B1 (ja) ヘッド交換式切削工具における工具ヘッド
CN114964124A (zh) 一种小型燕尾型榫槽内孔对称度检测装置及方法
CN210243051U (zh) 一体式三分量力传感器
KR100471642B1 (ko) 소형 6축 힘/모멘트 센서
CN201344776Y (zh) 15°单燕尾专用检测量具
US5522147A (en) Edge locating device
CN210268421U (zh) 一种测量装置
JP7424711B1 (ja) 測定機器および工具ホルダ
CN217687002U (zh) 一种检验砂型上补砂块高低的检具
CN114178906B (zh) 切削力测量装置
JP2024104698A (ja) ドリル径確認冶具
EP2681506B1 (en) A Cubic Standard
Mancisidor et al. Receptance coupling for tool point dynamics prediction
RU2000127387A (ru) Устройство определения погрешностей изготовления детали на токарном станке
Xie et al. Design and Analysis of a New Tool Holder with Force Sensing Element