JPH07260602A - センサ - Google Patents

センサ

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JPH07260602A
JPH07260602A JP6056248A JP5624894A JPH07260602A JP H07260602 A JPH07260602 A JP H07260602A JP 6056248 A JP6056248 A JP 6056248A JP 5624894 A JP5624894 A JP 5624894A JP H07260602 A JPH07260602 A JP H07260602A
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JP
Japan
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sensor
terminals
movable member
load
pair
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JP6056248A
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English (en)
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Michikazu Miyamoto
道和 宮本
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SMC Corp
Original Assignee
SMC Corp
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Publication date
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Priority to KR1019950006447A priority patent/KR0153705B1/ko
Publication of JPH07260602A publication Critical patent/JPH07260602A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/135Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by making use of contacts which are actuated by a movable inertial mass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/04Suspension or damping

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Special Conveying (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な機構で廉価に製造することができるとと
もに、ショックアブソーバの緩衝機能の低下を確実に検
出することが可能なセンサを提供すること。 【構成】ショックアブソーバの緩衝機能が劣化して正常
に機能しなくなった場合、取付面18に対して異常な衝
撃、すなわち、矢印X2 方向の過度の荷重Fが付加され
る。前記荷重Fが予め設定されたスプリング26の弾発
力に勝ることによって、可動部材28は矢印X2 方向に
変位して取付部材20の着座面から離間するに至る。こ
の結果、一対の端子22、24間は導通状態から非導通
状態に変化し、前記非導通状態に基づく検出信号が導出
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、センサに関し、特に、
緩衝器における緩衝機能が正常に機能しているか否かを
検出することが可能なセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から機械、装置等において、ある物
体が他の物体に衝突する際の衝撃を吸収するために緩衝
器(以下、ショックアブソーバという)が用いられてい
る。このショックアブソーバは、例えば、コイルスプリ
ングの弾発力、空気の圧縮作用を介して機械、装置等を
構成する変位部材が他の部材に衝突する際に発生する衝
撃を吸収することにより、他の構成要素に前記衝撃が伝
達されることを阻止し、該機械、装置等の保護を図って
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に製造
される機械、装置等は、ショックアブソーバが正常に機
能している状態を前提に、その機械、装置等を構成する
部材の強度、仕様が設定されている。このため、ショッ
クアブソーバの緩衝機能が低下した場合、物体に衝突す
る際に発生する衝撃が十分に吸収されず、その衝撃値が
機械、装置等に予め設定された強度、仕様を超えてしま
い、結局、該機械、装置自体が破壊され、あるいは故障
が発生して所望の機能を営むことができないという不都
合がある。
【0004】また、前記ショックアブソーバの緩衝機能
が低下したことを検出するために、機械、装置等を構成
する変位部材に加速度センサを装着することが考えられ
るが、前記加速度センサは非常に高価であり、生産コス
トが増大するという不都合がある。
【0005】本発明は、前記の不都合を克服するために
なされたものであり、簡単な機構で廉価に製造すること
ができるとともに、ショックアブソーバの緩衝機能の低
下を確実に検出することが可能なセンサを提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、機械、装置等に取着される取付面が設
けられたケーシングと、前記ケーシングに設けられる一
組の端子と、導体によって形成され、付加された荷重が
予め設定された設定値を超えた時、前記一組の端子間を
導通させ、あるいは非導通させるように変位する可動部
材と、を備え、前記一組の端子間の導通状態、あるいは
非導通状態に基づいて検出信号を得ることを特徴とす
る。
【0007】さらに、本発明は、機械、装置等に装着さ
れる緩衝器が緩衝機能を正常に営んでいるか否かを検出
するために用いられる緩衝器用のセンサであって、機
械、装置等に取着される取付面が設けられたケーシング
と、前記ケーシングに設けられる一組の端子と、導体に
よって形成され、付加された荷重が予め設定された設定
値を超えた時、前記一組の端子間を導通させ、あるいは
非導通させるように変位する可動部材と、を備え、前記
一組の端子間の導通状態、あるいは非導通状態に基づい
て緩衝器の緩衝機能が正常であるか否かの検出信号を得
ることを特徴とする。
【0008】
【作用】前記の本発明に係るセンサを、ケーシングに設
けられた取付面を介して機械、装置等に装着する。前記
機械、装置等の作動時において、例えば、緩衝器の緩衝
機能が低下し予め設定された値を超える振動、衝撃が発
生した場合、センサを構成する可動部材が一組の端子間
を導通させ、あるいは非導通させるように変位する。前
記一組の端子間の導通状態、あるいは非導通状態によっ
て得られる検出信号により、機械、装置等の動作が停止
される。これによって、前記緩衝器の緩衝機能が低下し
ていることが検出される。
【0009】
【実施例】次に、本発明に係るセンサについて好適な実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
【0010】図1は、本発明の第1実施例に係るセンサ
10の縦断面図である。
【0011】このセンサ10は、一方側にねじ孔12が
画成され、前記ねじ孔12に対向する他方側に開口部1
4が画成されたセンサ本体16と、前記センサ本体16
に固着されて前記開口部14を閉塞するとともに、前記
センサ本体16と固着される面の反対側に他の装置等に
取着するための取付面18を有する取付部材20と、前
記取付部材20に設けられ、所定間隔離間して非導通状
態にある一対の端子22、24とを含む。この場合、セ
ンサ本体16および取付部材20は、例えば、合成樹脂
等の絶縁材料で形成され、前記センサ本体16および取
付部材20によってケーシングが構成される。
【0012】さらに、センサ10は、前記センサ本体1
6内に画成された開口部14に収納されたスプリング2
6と、前記スプリング26の弾発力の作用下に、通常、
矢印X1 方向に押圧されて端子22と端子24とを導通
接続する可動部材28と、前記スプリング26に係合し
螺回作用下にスプリング26の弾発力を調節する調節用
ねじ30と、前記調節用ねじ30に螺合してこれを保持
するロックナット32とを有する。なお、前記可動部材
28は、例えば、金属等の導電材料で形成される。
【0013】前記取付部材20が可動部材28と接触す
る面には、所定間隔離間して一対の金属片34a、34
bが設けられ、前記一対の金属片34a、34bは夫々
導線36a、36bを介して一対の端子22、24に導
通接続される。
【0014】第1実施例に係るセンサ10は、基本的に
は以上のように構成されるものであり、次にその動作並
びに作用効果について説明する。
【0015】先ず、ショックアブソーバが設けられた機
械、装置、例えば、図4に示すワーク搬送装置40の一
方のエンドプレート42aに、接着剤またはビス等の取
付手段を介して本発明に係るセンサ10を装着する。こ
の場合、第1実施例に係るセンサ10は、矢印X2 方向
からの荷重F(物体に加えられる力学的エネルギをも含
む。以下、同じ)を検出するため、取付面18をショッ
クアブソーバ44によって衝撃が吸収されるスライドテ
ーブル46の変位方向(X軸方向)と略直交する方向
(Y軸方向)に沿って取り付ける。
【0016】ここで、前記ワーク搬送装置40について
説明する。
【0017】このワーク搬送装置40は、基本的には、
X軸方向に沿って移動するスライドテーブル46を有す
る第1アクチュエータ48と、前記X軸に略直交するY
軸方向に沿って移動するスライドテーブル50を有する
第2アクチュエータ52とを含み、前記スライドテーブ
ル46の上面部に固定板63を介して第2アクチュエー
タ52が搭載されて構成される。前記スライドテーブル
50の一端部には、互いに矢印方向に変位して図示しな
いワークを把持するハンド52a、52bを有するチャ
ック部材54が設けられる。なお、前記第1、第2アク
チュエータ48、52は、ポートから圧力流体を供給す
ることによりスライドテーブル46、50を移動させる
シリンダの構成、またはモータの駆動作用下にスライド
テーブル46、50を移動させる構成のいずれであって
もよい。
【0018】第1アクチュエータ48は、本体部55
と、前記本体部55の長手方向(X軸方向)に沿って変
位するスライドテーブル46と、前記スライドテーブル
46をX軸方向に沿って案内する一対のロッド56a、
56bと、スライドテーブル46に当接して該スライド
テーブル46の移動範囲を規制する一対のストッパブロ
ク58a、58bとを含む。夫々のストッパブロック5
8a、58bには、スライドテーブル46が当接する際
の衝撃を吸収するショックアブソーバ44、60が設け
られる。
【0019】第2アクチュエータ52は、本体部62
と、前記本体部62の長手方向(Y軸方向)に沿って変
位するスライドテーブル50と、前記スライドテーブル
50をY軸方向に沿って案内する一対のロッド64a、
64bと、前記一対のロッド64a、64bの一端部に
連結され、スライドテーブル50のY1 方向に対する変
位を規制するストッパプレート66とを含む。前記スラ
イドテーブル50の一端部には、スライドテーブル50
がストッパプレート66に当接する際、Y1 方向に対す
る荷重を吸収するショックアブソーバ68が設けられ
る。
【0020】前記ワーク搬送装置40に対してセンサ1
0を装着した後、例えば、マイナスのドライバ等を用い
て調節用ねじ30を所定方向に螺回させ、可動部材28
を押圧するスプリング26の弾発力を適度に調節する。
前記スプリング26の弾発力を調節することにより、本
センサ10によって検出される荷重Fを広範囲にわたっ
て選択することができる。なお、前記スプリング26の
調節は、センサ10をワーク搬送装置40に装着する前
に行ってもよい。そして、一対の端子22、24間に図
示しない電流供給手段を介して通電しておく。
【0021】ショックアブソーバ44の緩衝機能が正常
に機能している時には、スライドテーブル46がストッ
パブロック58aに当接する際に発生する荷重Fに対し
て前記スプリング26の弾発力が勝ることから、可動部
材28は端子22、24側に押圧されて取付部材20に
着座して接触状態にある。
【0022】すなわち、導電材料で形成される可動部材
28と金属片34a、34bとが相互に接触することに
より、一対の端子22、24間は、可動部材28を介し
て導通した状態にある。
【0023】これに対して、ショックアブソーバ44の
緩衝機能が劣化して正常に機能しなくなった場合には、
スライドテーブル46がストッパブロック58aに当接
することにより発生する衝撃を十分に吸収することがで
きないため、取付面18に対して異常な衝撃、すなわ
ち、矢印X2 方向の過度の荷重Fが付加される。前記荷
重Fが予め設定されたスプリング26の弾発力に勝るこ
とによって、可動部材28は矢印X2 方向に変位して取
付部材20の着座面から離間するに至る。この結果、一
対の端子22、24間は非導通状態となり、リード線6
9を介して接続されるコントローラ(図示せず)に検出
信号が導入される。前記コントローラは、信号を導出し
てワーク搬送装置40の動作を停止させるとともに、図
示しない警報手段、発光手段等に信号を導出することに
よってショックアブソーバ44の異常を作業者に視認さ
せる。
【0024】なお、前記コントローラは、前記検出信号
をカウントして、所定回数カウントした時にワーク搬送
装置40の動作を停止させる信号を導出するようにして
もよい。 次に、本発明の第2実施例に係るセンサ70
を図2に示す。
【0025】このセンサ70は、一側面部に取付面72
が設けられ、絶縁材料で形成されるセンサ本体74と、
前記センサ本体74内に画成された室76内に配設され
る第1、第2スプリング78、79と、前記第1スプリ
ング78と第2スプリング79との間に介装されるリン
グ状の可動部材80と、先端部に第2スプリング79に
係合する着座部が形成され、螺回作用下に第1、第2ス
プリング78、79の弾発力を調節する調節用ねじ82
と、前記調節用ねじ82を固定するロックナット84と
から構成される。
【0026】前記センサ本体74の室76には環状の段
差部86が画成され、可動部材80は、通常、第1、第
2スプリング78、79の弾発力によって前記段差部8
6に着座した状態にある。前記段差部86には所定間隔
離間する一対の金属片88a、88bが設けられ、夫々
の金属片88a、88bは導線90a、90bを介して
外部に露出する一対の端子92、94に接続される。前
記可動部材80に近接するセンサ本体74の外周部に
は、前記可動部材80の変位に追従して変位する環状部
材96が設けられる。この場合、前記可動部材80は導
電材料で形成され、前記環状部材96、可動部材80の
両方またはいずれか一方が磁性体で形成される。
【0027】第2実施例に係るセンサ70は、基本的に
は以上のように構成されるものであり、次にその動作並
びに作用効果について説明する。なお、以下の実施例に
おいて、図4に示すワーク搬送装置40の構成および動
作は第1実施例と略同一であるのでその詳細な説明を省
略する。
【0028】先ず、センサ70をショックアブソーバ6
0に近接するエンドプレート42bに装着する。この場
合、前記取付面72をショックアブソーバ60によって
衝撃が吸収されるスライドテーブル46の変位方向(X
軸方向)と略直交する方向(Y軸方向)に取り付ける点
は第1実施例と同様である。
【0029】続いて、例えば、マイナスのドライバ等を
用いて調節用ねじ82を所定方向に螺回させ、可動部材
80を押圧する第1、第2スプリング78、79の弾発
力を適度に調節して、可動部材80を段差部86に着座
した状態とする。そして、一対の端子92、94間に図
示しない電流供給手段を介して通電しておく。
【0030】ショックアブソーバ60の緩衝機能が正常
に機能している時には、前記第1、第2スプリング7
8、79によって支持される可動部材80は段差部86
に着座した状態にあり、また、可動部材80と一対の金
属片88a、88bとが接触した状態にある。従って、
一対の端子92、94は、導電材料で形成される可動部
材80を介して導通接続されている。
【0031】これに対して、ショックアブソーバ60の
緩衝機能が劣化して正常に機能しなくなった場合には、
スライドテーブル46がストッパブロック58bに当接
することにより発生する衝撃を吸収することができない
ため、取付面72に対して異常な衝撃、すなわち、矢印
1 方向における過度の荷重Fが付加される。前記荷重
Fが予め設定された第2スプリング79の弾発力に打ち
勝つことにより、可動部材80は矢印X1 方向に変位し
て段差部86から離間するに至る。
【0032】従って、一対の端子92、94間は非導通
状態となり、この非導通状態に係る検出信号を図示しな
いコントローラに導入する。前記コントローラは、信号
を導出してワーク搬送装置40の動作を停止させるとと
もに、図示しない警報手段、発光手段等に信号を導出し
て作業者にショックアブソーバ60の異常を知らせる。
【0033】なお、本実施例では、可動部材80が変位
する際、磁気作用下に前記可動部材80の変位に追従し
て環状部材96が変位する。従って、作業者は、環状部
材96の変位を外部から視認することにより、簡単にシ
ョックアブソーバ60の異常を知ることができる。ま
た、前記環状部材96が所定位置から何ら変位しないに
もかかわらず、コントローラに非導通状態に係る検出信
号が導入される場合、作業者は、導線90a、90bが
断線し、あるいは可動部材80と金属片88a、88b
との接触不良等の何らかのトラブルが発生していること
を知ることができる。
【0034】次に、本発明の第3実施例に係るセンサ1
00を図3に示す。
【0035】このセンサ100は、取付面102が設け
られた第1ブロック104とねじ孔106が画成された
第2ブロック108とからなり、絶縁材料で形成される
センサ本体110と、前記第1と第2のブロック10
4、108間に介装されたガイドプレート112によっ
て支持される可動部材114とから構成される。なお、
前記第1と第2のブロック104、108を導電材料で
形成し、第1と第2のブロック104、108間に介装
されるガイドプレート112を絶縁材料で形成してもよ
い。
【0036】前記可動部材114は、矢印方向に揺動自
在に変位する揺動部116と、前記揺動部116から延
在しガイドプレート112に支持される支持部118
と、さらに第2ブロック108のねじ孔106に嵌合す
るねじ部120とからなる。なお、前記可動部材114
は、例えば、ばね鋼等からなり、その全体が導電材料で
形成されるとともに、少なくとも支持部118が可撓性
の材料で形成される。前記ねじ部120は、ロックナッ
ト121によって保持され、前記ねじ部120の螺回作
用下に、揺動部116に対するガイドプレート112の
支持長Aを調節することができる。
【0037】一方、センサ本体110の外周部には、所
定間隔離間して一対の端子122、124が設けられ、
一方の端子122は、導線126を介してねじ孔106
に設けられた金属製のリング体128に導通接続され
る。他方の端子124は、導線130を介して第1ブロ
ック104の内壁面に接合される金属製のリング体13
2に導通接続されている。
【0038】第3実施例に係るセンサ100は、基本的
には以上のように構成されるものあり、次にその動作並
びに作用効果について説明する。
【0039】先ず、センサ100をスライドテーブル5
0が当接するストッパプレート66に装着する。この場
合、本実施例に係るセンサ100は、スライドテーブル
50が矢印Y1 方向に向かって変位し、前記ストッパプ
レート66に衝突する際の荷重Fを検出するため、取付
面102をスライドテーブル50の変位方向(矢印Y方
向)と略平行に取り付ける。
【0040】続いて、例えば、マイナスのドライバ等を
用いてねじ部120を所定方向に螺回させ、ガイドプレ
ート112によって揺動部116の支持長Aを適度に調
節する。そして、一対の端子122、124間に図示し
ない電流供給手段を介して通電しておく。
【0041】ショックアブソーバ68の緩衝機能が正常
に機能している時には、ガイドプレート112によって
支持される揺動部116は、該揺動部116の周囲に離
間して設けられたリング体132に接触していないた
め、一対の端子122、124間は非導通状態にある。
【0042】これに対して、ショックアブソーバ68の
緩衝機能が劣化して正常に機能しなくなった場合、前記
ショックアブソーバ68は、ロッド64a、64bに沿
って矢印Y1 方向に変位するスライドテーブル50がス
トッパプレート66に当接する際に発生する衝撃を吸収
することができなくなる。このため、取付面102に対
して略平行な方向から、異常な衝撃、すなわち、矢印Y
1 方向の過度の荷重Fが付加される。従って、揺動部1
16は、ガイドプレート112によって支持された部分
を支点として矢印Y1 およびY2 方向に揺動変位する。
この結果、揺動部116がリング体132に接触するこ
とにより一対の端子122、124間が導通状態とな
る。この場合、前記導通状態に基づく検出信号を図示し
ないコントローラに導入することにより、該コントロー
ラは、ショックアブソーバ68の緩衝機能が低下したと
判断し、ワーク搬送装置40の動作を停止させる信号を
導出する。
【0043】
【発明の効果】本発明に係るセンサによれば、以下の効
果が得られる。
【0044】例えば、機械、装置等に装着される緩衝器
の緩衝機能が正常に機能しているか否かを検出すること
ができる。前記緩衝器の緩衝機能が低下して、異常な衝
撃、振動等が発生した場合、前記衝撃、振動等を検出す
ることができる。従って、前記衝撃によって機械、装置
自体が破壊され、あるいは故障の原因となる不都合がな
く、該機械、装置等の保護に役立つ。
【0045】また、本発明に係るセンサは、簡単な機構
で構成されるため、加速度センサ等を用いることなく廉
価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るセンサの縦断面図で
ある。
【図2】本発明の第2実施例に係るセンサの縦断面図で
ある。
【図3】本発明の第3実施例に係るセンサの縦断面図で
ある。
【図4】図1、図2および図3のセンサをワーク搬送装
置に取り付けた状態を示す平面図である。
【符号の説明】 10、70、100…センサ 16、74、110
…センサ本体 18、72、102…取付面 20…取付部材 22、24、92、94、122、124…端子 26、78、79…スプリング 28、80、114
…可動部材 30、82…調節用ねじ 34a、34b、88a、88b…金属片 40…ワーク搬送装置 44、60、68…
ショックアブソーバ 46、50…スライドテーブル

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機械、装置等に取着される取付面が設けら
    れたケーシングと、 前記ケーシングに設けられる一組の端子と、 導体によって形成され、付加された荷重が予め設定され
    た設定値を超えた時、前記一組の端子間を導通させ、あ
    るいは非導通させるように変位する可動部材と、 を備え、前記一組の端子間の導通状態、あるいは非導通
    状態に基づいて検出信号を得ることを特徴とするセン
    サ。
  2. 【請求項2】機械、装置等に装着される緩衝器が緩衝機
    能を正常に営んでいるか否かを検出するために用いられ
    る緩衝器用のセンサであって、 機械、装置等に取着される取付面が設けられたケーシン
    グと、 前記ケーシングに設けられる一組の端子と、 導体によって形成され、付加された荷重が予め設定され
    た設定値を超えた時、前記一組の端子間を導通させ、あ
    るいは非導通させるように変位する可動部材と、 を備え、前記一組の端子間の導通状態、あるいは非導通
    状態に基づいて緩衝器の緩衝機能が正常であるか否かの
    検出信号を得ることを特徴とするセンサ。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載のセンサにおいて、
    可動部材は、ケーシング内に配設されたばね部材によっ
    て支持され、前記ばね部材の弾発力に打ち勝って変位す
    ることにより、一組の端子間の導通状態、あるいは非導
    通状態の検出信号を得ることを特徴とするセンサ。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかに記載のセンサ
    において、該センサは荷重設定手段を有し、前記荷重設
    定手段は、ばね部材の弾発作用下に可動部材を一組の端
    子側に押圧する力を調節する調節用ねじであることを特
    徴とするセンサ。
  5. 【請求項5】請求項1または2記載のセンサにおいて、
    該センサは荷重設定手段を有し、前記荷重設定手段は可
    動部材と一体的な可撓性の先端部の位置を調節する部材
    であり、前記荷重設定手段の位置調節により、前記先端
    部の変位範囲を規制することを特徴とするセンサ。
  6. 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかに記載のセンサ
    において、取付面は、荷重が付加される方向と略直交す
    る方向、または前記荷重が付加される方向と略平行に設
    けられていることを特徴とするセンサ。
  7. 【請求項7】請求項1乃至4のいずれかに記載のセンサ
    において、該センサは、可動部材の変位に追従して変位
    する部材がケーシングの外部に設けられ、前記追従変位
    部材および/または可動部材を磁性体で形成することを
    特徴とするセンサ。
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