JPS6370137A - トルク荷重の較正装置 - Google Patents
トルク荷重の較正装置Info
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- JPS6370137A JPS6370137A JP21527586A JP21527586A JPS6370137A JP S6370137 A JPS6370137 A JP S6370137A JP 21527586 A JP21527586 A JP 21527586A JP 21527586 A JP21527586 A JP 21527586A JP S6370137 A JPS6370137 A JP S6370137A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔壜既要〕
本発明は３次元の座標方向の力成分と、その３軸廻りの
回転モーメントを同時に独立して検出する太軸力センサ
の較正装置において、摩擦力による較正誤差を解消する
ため支持機構をナイフェツジと■形支持体で構成したも
のである。
回転モーメントを同時に独立して検出する太軸力センサ
の較正装置において、摩擦力による較正誤差を解消する
ため支持機構をナイフェツジと■形支持体で構成したも
のである。
本発明は、ロボットの手首部分に構成される太軸力セン
サの較正装置に関する。
サの較正装置に関する。
太軸力センサがいかに分解能よく、また軸間で干渉が無
い構造が実現できたとしても、それを実証するには荷重
と力センサ出力信号との関係を較正しなければならない
し、その較正す＜シては力センサとしては利用価値がな
い。換言すれば、較正装置のよしあしで力センサの性能
をフルに発揮できるかどうかが決定される。
い構造が実現できたとしても、それを実証するには荷重
と力センサ出力信号との関係を較正しなければならない
し、その較正す＜シては力センサとしては利用価値がな
い。換言すれば、較正装置のよしあしで力センサの性能
をフルに発揮できるかどうかが決定される。
このため、力荷重の３つの成分とトルク荷重の３つの成
分をそれぞれ単独成分のみを高精度に与えることのでき
る較正装置が望まれている。本発明は実現の困難なトル
ク荷重における較正装置である。
分をそれぞれ単独成分のみを高精度に与えることのでき
る較正装置が望まれている。本発明は実現の困難なトル
ク荷重における較正装置である。
第３図は従来のトルク荷重（Ｚ軸まわり）の較正装置の
構成図を示す０図において、１は力検出装置であって図
示しない箔膜状の抵抗ひずみ針を用い、前記３次元の座
標方向の力成分と、その３軸廻りの回転モーメントの各
機械力を電気信号に変換し、同時に独立して検出する装
置である。
構成図を示す０図において、１は力検出装置であって図
示しない箔膜状の抵抗ひずみ針を用い、前記３次元の座
標方向の力成分と、その３軸廻りの回転モーメントの各
機械力を電気信号に変換し、同時に独立して検出する装
置である。
２は水平に取り付けた長さ２１のトルク伝達棒で、中央
点で力検出装置の作用点０に連結される。
点で力検出装置の作用点０に連結される。
３ａ、 ３ｂは滑車であり、それぞれ！−ルク伝達棒２
の端点２ａ、 ２ｂにつながる糸４ａ、 ４ｂを掛けて
、おもさＷの重錘５ａ、 ５ｂを吊す水平方向に互いに
逆向きの大きさＷの力を発生させる。
の端点２ａ、 ２ｂにつながる糸４ａ、 ４ｂを掛けて
、おもさＷの重錘５ａ、 ５ｂを吊す水平方向に互いに
逆向きの大きさＷの力を発生させる。
したがって、滑車をトルク伝達棒２に対して糸が直角に
なる位置に設置すれば、Ｚ軸まわりのトルクＦＩｚ＝２
１Ｗのみを力検出装置の作用点０に加えることができる
。
なる位置に設置すれば、Ｚ軸まわりのトルクＦＩｚ＝２
１Ｗのみを力検出装置の作用点０に加えることができる
。
第４図は従来のトルク荷重（Ｘ軸まわり）の較正装置の
構成図を示す。図において、■は力検出装置、２はＹ軸
方向に一致させた長さ２１のトルク伝達棒で、中央点で
力検出装置の作用点０に連結される。３は滑車であり、
トルク伝達棒２の一方の端点２ｂにつながる糸４ｂを掛
けて、トルク伝達棒２に対して糸が直角になる位置に滑
車３を設置し、重さＷの重錘５ｂを吊すことにより鉛直
上向きに大きさＷの力を発生させることができる。
構成図を示す。図において、■は力検出装置、２はＹ軸
方向に一致させた長さ２１のトルク伝達棒で、中央点で
力検出装置の作用点０に連結される。３は滑車であり、
トルク伝達棒２の一方の端点２ｂにつながる糸４ｂを掛
けて、トルク伝達棒２に対して糸が直角になる位置に滑
車３を設置し、重さＷの重錘５ｂを吊すことにより鉛直
上向きに大きさＷの力を発生させることができる。
次に他方の端点２ａに重さＷの重錘５ａを糸４ａにより
吊すことにより、鉛直下向きに大きさＷの力を発生させ
ることができる。これら２つの力は偶力であり、Ｘ軸ま
わりのトルクＭｘ＝２７！Ｗのみを力検出装置の作用点
０に加えることができる。
吊すことにより、鉛直下向きに大きさＷの力を発生させ
ることができる。これら２つの力は偶力であり、Ｘ軸ま
わりのトルクＭｘ＝２７！Ｗのみを力検出装置の作用点
０に加えることができる。
Ｙ軸まわりのトルクＦ′Ｉｙを加える場合は、第４図の
構成をトルク伝達棒２をＸ軸方向に一致させて設ける。
構成をトルク伝達棒２をＸ軸方向に一致させて設ける。
従来の較正装置では、滑車によって力の向きを鉛直下向
きから鉛直上向きに変えていたため、滑車と糸との間に
摩擦が発生し、正確に力を伝達することができず、した
がって較正を行うために基準となるトルク荷重に誤差が
発生すると共に、荷重と力検出装置の信号との関係にお
いて、ヒステリシス性が生じるといった欠点がある。
きから鉛直上向きに変えていたため、滑車と糸との間に
摩擦が発生し、正確に力を伝達することができず、した
がって較正を行うために基準となるトルク荷重に誤差が
発生すると共に、荷重と力検出装置の信号との関係にお
いて、ヒステリシス性が生じるといった欠点がある。
本発明は上記従来の欠点に鑑みて創作されたもので、摩
擦の影響を解消可能なトルク荷重の較正装置の提供を目
的とする。
擦の影響を解消可能なトルク荷重の較正装置の提供を目
的とする。
本発明のトルク荷重の較正装置は第１図に示すように、
力検出装置１の力の作用点０に、左右に等しい長さのト
ルク伝達棒２を設け、該トルク伝達棒２の一方の端に下
向きの力を与え、他方の端に前記下向きの力と同じ大き
さの上向きの力を与えて偶力を発生させ、力の大きさを
変化させることにより前記力の作用点Ｏに任意のトルク
荷重を与える構成において、前記下向きの力は重さＷの
重錘５ａを吊すことにより与え、前記上向きの力を与え
るためにナイフェツジ６ａ、 ６ｂ、 ６ｃとＶ形支持
体６ｄ、 ６ｅ、 ６ｆとをそれぞれ当接せしめてなる
支持構体を持ち、ナイフェツジ６ｃを中央支点とする力
伝達棒７にて梃を構成し、前記梃の作用点となる前記ナ
イフェツジ６ａに当接する前記■形支持体６ｄを前記ト
ルク伝達棒２の他方の端に設け、前記梃の力点となるＶ
形支持体６ｅに前記重錘とおなじ重さＷの重錘９をのせ
る構成にしている。
力検出装置１の力の作用点０に、左右に等しい長さのト
ルク伝達棒２を設け、該トルク伝達棒２の一方の端に下
向きの力を与え、他方の端に前記下向きの力と同じ大き
さの上向きの力を与えて偶力を発生させ、力の大きさを
変化させることにより前記力の作用点Ｏに任意のトルク
荷重を与える構成において、前記下向きの力は重さＷの
重錘５ａを吊すことにより与え、前記上向きの力を与え
るためにナイフェツジ６ａ、 ６ｂ、 ６ｃとＶ形支持
体６ｄ、 ６ｅ、 ６ｆとをそれぞれ当接せしめてなる
支持構体を持ち、ナイフェツジ６ｃを中央支点とする力
伝達棒７にて梃を構成し、前記梃の作用点となる前記ナ
イフェツジ６ａに当接する前記■形支持体６ｄを前記ト
ルク伝達棒２の他方の端に設け、前記梃の力点となるＶ
形支持体６ｅに前記重錘とおなじ重さＷの重錘９をのせ
る構成にしている。
（作用〕
本発明に用いた支持構体は、硬質部材（例えば焼入れ鋼
）で形成されたナイフェツジ６ａ、 ６ｂ、 ６ｃと、
これらにそれぞれ当接する硬質部材（例えば硬質ガラス
）で形成された■形支持体６ｄ、 ６ｅ、 ６ｆにより
構成されているため、完全なピン支持構造であり、かつ
両部材の接点における摩擦が僅少である。したがってこ
の支持構体を用いた梃により正確な鉛直上向きの力を得
ることができる。
）で形成されたナイフェツジ６ａ、 ６ｂ、 ６ｃと、
これらにそれぞれ当接する硬質部材（例えば硬質ガラス
）で形成された■形支持体６ｄ、 ６ｅ、 ６ｆにより
構成されているため、完全なピン支持構造であり、かつ
両部材の接点における摩擦が僅少である。したがってこ
の支持構体を用いた梃により正確な鉛直上向きの力を得
ることができる。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
なお、構成、動作の説明を理解し易くするために企図を
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
通じて同一部分には同一符号を付してその重複説明を省
略する。
第１図は本発明の実施例（Ｙ軸まわり）の構成図を示す
。図中、右上に示す斜視図は本例で用いる力検出装置の
形状と、作用点０および作用点０を原点とする三次元Ｘ
、Ｙ、Ｚの座標系を示す斜視図であり、その下側にＹ軸
まわりのトルク荷重Ｍｙに対する較正の場合の装置正面
図を示す。
。図中、右上に示す斜視図は本例で用いる力検出装置の
形状と、作用点０および作用点０を原点とする三次元Ｘ
、Ｙ、Ｚの座標系を示す斜視図であり、その下側にＹ軸
まわりのトルク荷重Ｍｙに対する較正の場合の装置正面
図を示す。
図において、１は力検出装置で、その座標系はＰ−Ｐ矢
視図で見た場合と一致する。２はＸ軸に一致させた長さ
２１のトルク伝達棒で、中央点で力検出装置１の作用点
Ｏに連結されている。
視図で見た場合と一致する。２はＸ軸に一致させた長さ
２１のトルク伝達棒で、中央点で力検出装置１の作用点
Ｏに連結されている。
６ａ、 ６ｂ、 ６ｃはナイフェツジ、６ｄ、 ６ｅ、
６ｆはＶ形支持体であってそれぞれ当接せしめてなる
３対の支持部を有する支持構体を形成し、ナイフェツジ
６ｃを中央支点とする力伝達棒７にて梃を構成し、中央
支点のナイフェツジ６Ｃに当接する■形支持体６ｆの支
持構体により力伝達棒７が水平に釣り合うように支えら
れている。
６ｆはＶ形支持体であってそれぞれ当接せしめてなる
３対の支持部を有する支持構体を形成し、ナイフェツジ
６ｃを中央支点とする力伝達棒７にて梃を構成し、中央
支点のナイフェツジ６Ｃに当接する■形支持体６ｆの支
持構体により力伝達棒７が水平に釣り合うように支えら
れている。
力伝達棒７の一端に設けられたナイフェツジ６ｄに当接
する■形支持体６ｄはトルク伝達棒２の端点２ｂに取り
付けられており、力伝達棒７の他端に設けられたナイフ
ェツジ６ｂに当接する■形支持体６ｅは受皿８を介して
重錘５ａと同じ重さＷの重錘９が載置されている。
する■形支持体６ｄはトルク伝達棒２の端点２ｂに取り
付けられており、力伝達棒７の他端に設けられたナイフ
ェツジ６ｂに当接する■形支持体６ｅは受皿８を介して
重錘５ａと同じ重さＷの重錘９が載置されている。
この構成において重さＷの重錘５ａを受皿１０を介して
トルク伝達棒２の端点２ａに吊すと、トルク伝達棒２の
端点２ｂには鉛直上向きの大きさＷの力が加わる。一方
、受皿８に重さＷの重錘９を載置すると、トルク伝達棒
２の端点２ａには鉛直下向きの大きさＷの力が加わる。
トルク伝達棒２の端点２ａに吊すと、トルク伝達棒２の
端点２ｂには鉛直上向きの大きさＷの力が加わる。一方
、受皿８に重さＷの重錘９を載置すると、トルク伝達棒
２の端点２ａには鉛直下向きの大きさＷの力が加わる。
これら２つの力は互いに偶力の関係にあり、力検出装置
１の作用点ＯにはＹ軸まわりのトルク荷重ＭＶ＝２βＷ
のみが加わる。
１の作用点ＯにはＹ軸まわりのトルク荷重ＭＶ＝２βＷ
のみが加わる。
Ｘ軸まわりのトルク荷重Ｍｘを加える場合は、第１図の
構成において、ｌ・ルク伝達棒２をＹ軸に一致させて設
ける。１）は取付治具であって力検出装置の較正する軸
方向に対応して取付方向を変°摸するための治具である
。
構成において、ｌ・ルク伝達棒２をＹ軸に一致させて設
ける。１）は取付治具であって力検出装置の較正する軸
方向に対応して取付方向を変°摸するための治具である
。
第２図は本発明の実施例（Ｚ軸まわり）の構成図を示す
。この図は第１図に示す座標系がＱ−Ｑ矢視図で見た場
合と一致するように取付治具１）によって取付けられる
。受皿８および１０にそれぞれ重さＷの重錘９，５ａを
裁置することにより力検出装置１の作用点０にＺ軸まわ
りのトルク荷重Ｍｚ＝２１Ｗのみが加わる。
。この図は第１図に示す座標系がＱ−Ｑ矢視図で見た場
合と一致するように取付治具１）によって取付けられる
。受皿８および１０にそれぞれ重さＷの重錘９，５ａを
裁置することにより力検出装置１の作用点０にＺ軸まわ
りのトルク荷重Ｍｚ＝２１Ｗのみが加わる。
第１図および第２図に示したトルク荷重の向きとは逆向
きのトルクに対しても較正できるように図中の取付治具
１）は、力検出装置１をＲ−Ｒ軸まわりに１８０度回転
可能にできている。
きのトルクに対しても較正できるように図中の取付治具
１）は、力検出装置１をＲ−Ｒ軸まわりに１８０度回転
可能にできている。
なお、受皿８および１０の重量はそれぞれ力伝達棒７．
トルク伝達棒２において重錘が無負荷状態で釣り合うよ
うに予め調整されていることはいうまでもない。
トルク伝達棒２において重錘が無負荷状態で釣り合うよ
うに予め調整されていることはいうまでもない。
以上詳細に説明したように本発明のトルク荷重の較正装
置によれば、力の伝達において摩擦の殆ど無い支持機構
からなる荷重較正装置であるため、荷重と力検出装置の
信号との関係において、摩擦による較正装置側の原因に
よるヒステリシスを解消可能となり、正確な較正を行う
ことができる。
置によれば、力の伝達において摩擦の殆ど無い支持機構
からなる荷重較正装置であるため、荷重と力検出装置の
信号との関係において、摩擦による較正装置側の原因に
よるヒステリシスを解消可能となり、正確な較正を行う
ことができる。
第１図は本発明の実施例（Ｙ軸まわり）の構成図、
第２図は本発明の実施例（Ｚ軸まわり）の構成図、
第３図は従来のトルク荷重（Ｚ軸まわり）の較正装置の
構成図、 第４図は従来のトルク荷重（Ｘ軸まわり）の較正装置の
構成図を示す。
構成図、 第４図は従来のトルク荷重（Ｘ軸まわり）の較正装置の
構成図を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 力検出装置（１）の力の作用点Ｏに、左右に等しい長さ
のトルク伝達棒（２）を設け、該トルク伝達棒（２）の
一方の端に下向きの力を与え、他方の端に前記下向きの
力と同じ大きさの上向きの力を与えて偶力を発生させ、
力の大きさを変化させることにより前記力の作用点Ｏに
任意のトルク荷重を与える構成において、 前記下向きの力は重さＷの重錘（５ａ）を吊すことによ
り与え、前記上向きの力を与えるためにナイフエッジ（
６ａ、６ｂ、６ｃ）とＶ形支持体（６ｄ、６ｅ、６ｆ）
とをそれぞれ当接せしめてなる支持構体を持ち、ナイフ
エッジ（６ｃ）を中央支点とする力伝達棒（７）にて梃
を構成し、前記梃の作用点となる前記ナイフエッジ（６
ａ）に当接する前記Ｖ形支持体（６ｄ）を前記トルク伝
達棒（２）の他方の端に設け、前記梃の力点となるＶ形
支持体（６ｅ）に前記重錘と同じ重さＷの重錘９をのせ
ることを特徴とするトルク荷重の較正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21527586A JPS6370137A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | トルク荷重の較正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21527586A JPS6370137A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | トルク荷重の較正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370137A true JPS6370137A (ja) | 1988-03-30 |
Family
ID=16669613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21527586A Pending JPS6370137A (ja) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | トルク荷重の較正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6370137A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0756165A2 (de) * | 1995-07-25 | 1997-01-29 | Carl Schenck Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Drehmoment-Messeinrichtungen |
| US5729425A (en) * | 1995-05-22 | 1998-03-17 | Tdk Corporation | High voltage capacitor and magnetron having porcelain dielectric material |
| WO1998011413A1 (en) * | 1996-09-14 | 1998-03-19 | Crane Electronics Ltd. | Torque sensing calibration unit |
| CN1042769C (zh) * | 1991-08-27 | 1999-03-31 | Tdk株式会社 | 高压穿心式陶瓷电容器 |
| JP2008046028A (ja) * | 2006-08-18 | 2008-02-28 | Meidensha Corp | 縦型電気動力計又は縦型トルクメータの検量装置 |
| JP2013195122A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Toyota Motor Corp | 試験装置 |
| US20150122004A1 (en) * | 2013-11-07 | 2015-05-07 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Calibrating apparatus of tire testing machine and calibrating method of tire testing machine |
-
1986
- 1986-09-11 JP JP21527586A patent/JPS6370137A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1042769C (zh) * | 1991-08-27 | 1999-03-31 | Tdk株式会社 | 高压穿心式陶瓷电容器 |
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| EP0756165A3 (de) * | 1995-07-25 | 1998-03-04 | Carl Schenck Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung von Drehmoment-Messeinrichtungen |
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