[发明专利]力觉传感器

说明书

本发明实现能够检测应变体的塑性变形的力觉传感器。力觉传感器(100)对施加于应变体(10)的力中的多个方向上的分量进行检测。力觉传感器(100)包括配置于应变体(10)中的应力集中区域中的多个检查用应变计(16A、16B)和多个检查用应变计(16A、16B)，且具备对应变体(10)产生的应力中的特定方向上的分量进行检测的检查用桥式电路。

技术领域

本发明涉及力觉传感器。

背景技术

力觉传感器被广泛用于各种产业领域。这样的力觉传感器包括一种应变计式的力觉传感器，所述应变计式的力觉传感器例如利用应变计检测承受力的应变体的应变，利用包括预定组合的应变计的桥式电路来检测施加于应变体的力中的特定方向上的分量。应变体例如包括：承受力的芯部；相对于芯部固定的框部；将芯部和框部连结的臂部；以及介于框部与臂部之间的弹性部。应变计例如配置于臂部和弹性部的适当位置。桥式电路例如检测X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上的力分量和围绕各轴的力矩分量总计6个方向的力中的每一个(例如参照专利文献1和2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2016-070673号公报”

专利文献2：日本公开专利公报“日本特开2018-146309号公报”

发明内容

发明要解决的问题

如果应变体承受超过弹性极限的力则可能发生塑性变形，甚至可能发生断裂。如果应变体发生塑性变形，则力觉传感器可能无法正常地检测到力。因此，从提高力觉传感器的可靠性的观点考虑，检测应变体的塑性变形是有效的。然而，在现有的力觉传感器中，不具有检测应变体的塑性变形的有效的方法。

本发明的一个实施例的目的在于实现能够检测应变体的塑性变形的力觉传感器。

解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明的实施例1的力觉传感器对施加于应变体的力中的多个方向上的分量进行检测，包括配置于应变体中的应力集中区域中的多个检查用应变检测元件，且具备对应变体产生的应力中的特定方向上的分量进行检测的检查用电路。

发明效果

根据本发明的一个实施例，能够实现可检测应变体的塑性变形的力觉传感器。

附图说明

图1示意地示出构成本发明的实施方式1的力觉传感器的应变体的结构的俯视图。

图2是示出包括该力觉传感器的检查用应变计的检查用桥式电路的一个例子的图。

图3是示出与该检查用桥式电路连接的故障检测电路的一个例子的图。

图4是放大地示出图1中的A部的图。

图5是放大地示出图4中的B部的图。

图6是放大地示出图4中的C部的图。

图7是示出对实施方式1中的芯部施加X方向的外力的情况下的应变体产生的应力的分布的模拟结果的俯视图。

图8是示出从相对于YZ平面中的Y方向倾斜的方向观察图7的应变体的情况下的该模拟结果的图。

图9是示出对实施方式1中的芯部施加Z方向的外力的情况下的应变体产生的应力的分布的一个模拟结果的俯视图。

图10是示出从相对于XZ平面中的X方向倾斜的方向观察图9的应变体的情况下的该模拟结果的图。

图11是示出对实施方式1中的芯部施加Z方向的外力的情况下的应变体产生的应力的分布的另一模拟结果的俯视图。