JPS6073326A - センサのキヤリブレ−シヨン方法 - Google Patents
センサのキヤリブレ−シヨン方法Info
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- 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
- Prior art keywords
- detection
- external force
- amplification factor
- gauge
- sensor
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L25/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Manipulator (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。
め要約のデータは記録されません。
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。
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。
(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。
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。
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
。
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
。
」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。
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。
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。
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。
M[どりれば近似的に次式が成立する。
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。
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。
「−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。
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。
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。
は以下のようになる。
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。
・・・ (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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
説明する。
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、。
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、。
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。
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。
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。
〕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。
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。
るため以下のようなシミュレーションを行/、jっ(み
る。
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。
、 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。
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。
!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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
次に第7図に示TI第2実茄例につい−C説明りる。
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。
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。
第8図及び第9)図に承り第3実施例に−)いて説明り
る。
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (3)
- (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゜ - (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。 - (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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181917A JPS6073326A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | センサのキヤリブレ−シヨン方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58181917A JPS6073326A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | センサのキヤリブレ−シヨン方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073326A true JPS6073326A (ja) | 1985-04-25 |
Family
ID=16109162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58181917A Pending JPS6073326A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | センサのキヤリブレ−シヨン方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6073326A (ja) |
Cited By (2)
| 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 (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-11 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 特种高温测力传感器标定装置 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58181917A patent/JPS6073326A/ja active Pending
Cited By (2)
| 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 (zh) * | 2015-08-21 | 2015-11-11 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 特种高温测力传感器标定装置 |
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