TWI780491B - 力量/力矩感測器的校正裝置 - Google Patents

Abstract

一種力量/力矩感測器的校正裝置包含一具有至少一導磁塊的治具、一電磁鐵及一荷重元，該治具用以結合一設置於一載台的力量/力矩感測器，該電磁鐵用以磁吸該治具的該導磁塊，使該荷重元產生一受力數據，且當該電磁鐵磁吸該導磁塊時，該治具對該力量/力矩感測器施力，並使該力量/力矩感測器產生一受力數據，藉由該荷重元的該受力數據及該力量/力矩感測器的該受力數據，校正該力量/力矩感測器或調整該電磁鐵磁吸該導磁塊的一磁吸位置。

Description

力量/力矩感測器的校正裝置

本發明是關於一種力量/力矩感測器的校正裝置，用以校正一力量/力矩感測器或調整一電磁鐵的一磁吸位置的校正裝置。

以自動化機械(尤其機械手臂)進行零件加工或組裝時，必需依賴感測器感測自動化機械作動的力量，因此感測器是否能夠精密地感測機械手臂的施力或受力，將影響加工或組裝等作業。

為避免感測器感測不準確，在感測器裝設於自動化機械前，會以校正機構校正感測器，然而一般校正機構通常會因傳動元件間的間隙或摩擦力，而造成傳遞力量的損耗，當傳遞力量損耗時將造成校正誤差。

本發明的一種力量/力矩感測器的校正裝置，其主要目的用以校正一力量/力矩感測器及調整一電磁鐵的一磁吸位置。

本發明的一種力量/力矩感測器的校正裝置包含一治具、一電磁鐵及一荷重元，該治具用以結合一設置於一載台的力量/力矩感測器，該治具具有至少一導磁塊，該電磁鐵用以磁吸該治具的該導磁塊，該荷重元結合該電磁鐵， 當該電磁鐵提供一磁力磁吸該導磁塊，以推動該治具對該力量/力矩感測器施力時，該荷重元產生一受力數據，該力量/力矩感測器產生一受力數據，藉由該荷重元的該受力數據及該力量/力矩感測器的該受力數據，校正該力量/力矩感測器或調整該電磁鐵磁吸該導磁塊的一磁吸位置。

本發明的一種力量/力矩感測器的校正裝置的治具，其用以結合一設置於一載台的力量/力矩感測器，該治具包含一本體、至少一導磁塊、至少一支持樑及一結合座，該導磁塊設置於該本體，該支持樑用以設置至少一應變規，該結合座以該支持樑結合該本體，該結合座用以結合該力量/力矩感測器。

本發明的一種力量/力矩感測器的校正裝置包含一治具及一電磁鐵，該治具具有一本體、至少一導磁塊、一結合座、至少一支持樑及一容置槽，該導磁塊設置於該本體，該結合座及該支持樑位於該容置槽中，該結合座以該支持樑結合該本體，該支持樑設有至少一應變規，該結合座用以結合該力量/力矩感測器，該電磁鐵用以磁吸該治具的該導磁塊，當該電磁鐵提供一磁力磁吸該導磁塊時，該支持樑受力並產生形變，並使設置於該支持樑的該應變規產生一受力數據，藉由該受力數據調整該電磁鐵磁吸該導磁塊的一磁吸位置。

本發明以該電磁鐵磁吸該治具的該導磁塊，以避免在傳遞力量時，產生力量的損耗，其可增加該校正裝置的精準度，且當該電磁鐵磁吸該導磁塊時，該荷重元產生一受力數據，該力量/力矩感測器產生一受力數據，藉由該荷重元的該受力數據及該力量/力矩感測器的該受力數據，以校正該力量/力矩感測器或調整該電磁鐵磁吸該導磁塊的一磁吸位置。

10:載台

20:力量/力矩感測器

20a:待校正的力量/力矩感測器

100:校正裝置

110:治具

111:本體

112:導磁塊

112a:表面

113:結合座

114:支持樑

115:容置槽

116:補強板

117:轉接座

117a:結合柱

120:電磁鐵

130:荷重元

140:應變規

150:位移調整座組

151:縱向調整座

152:橫向調整座

153:垂直向調整座

D1:第一厚度

D2:第二厚度

X:縱向

Y:橫向

Z:垂直向

第1圖：本發明的校正裝置的立體圖。

第2圖：本發明的校正裝置的局部立體圖。

第3圖：本發明的校正裝置的局部分解立體圖。

第4圖：本發明的校正裝置的局部立體圖。

第5圖：本發明的校正裝置的局部剖視圖。

第6圖：本發明的校正裝置的局部立體圖。

第7圖：本發明的校正裝置的治具的立體圖。

第8圖：本發明的校正裝置的治具的立體剖視圖。

第9圖：本發明的校正裝置的治具的立體剖視圖。

第10圖：本發明的校正裝置的局部立體圖。

第11圖：本發明的校正裝置的局部側視圖。

第12圖：本發明的校正裝置的局部側視圖。

請參閱第1至3圖，本發明的一種力量/力矩感測器的校正裝置100能被運用於單軸或多軸校正，該校正裝置100包含一治具110、至少一電磁鐵120及至少一荷重元130，該治具110用以結合一設置於一載台10的力量/力矩感測器20，該治具110具有至少一導磁塊112，該電磁鐵120用以磁吸該治具110的該導磁塊112。

請參閱第1至3圖，在本實施例中，該校正裝置100揭示有6個電磁鐵120及6個荷重元130，該治具110具有6個導磁塊112，該些導磁塊112成對且對 稱地設置於該治具110，各該電磁鐵120用以分別磁吸各該導磁塊112，且設置於該治具110上方的各該電磁鐵120被裝設於一支架(圖未繪出)上，但本實施例並非用以限制電磁鐵、荷重元及導磁塊的數量。

請參閱第1至3圖，該荷重元130結合該電磁鐵120，在本實施例中，該電磁鐵120位於該導磁塊112與該荷重元130之間，該電磁鐵120提供一磁力磁吸該導磁塊112以推動該治具110，該導磁塊112具有一表面112a，該表面112a朝向該電磁鐵120，較佳地，該表面112a的面積不小於該電磁鐵120的磁吸面積。

請參閱第1至3圖，該校正裝置100另包含一位移調整座組150，該荷重元130設置於該電磁鐵120與該位移調整座組150之間，該位移調整座組150用以調整該電磁鐵120磁吸該治具110的該導磁塊112的一磁吸位置，在本實施例中，該位移調整座組150可選擇性地包含一縱向調整座151、一橫向調整座152及一垂直向調整座153的其中之一，或該縱向調整座151、該橫向調整座152及該垂直向調整座153的其中之二以上的組合，該縱向調整座151用以調整該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置在一縱向X的位移量，該橫向調整座152用以調整該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置在一橫向Y的位移量，該垂直向調整座153用以調整該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置在一垂直向Z的位移量。

請參閱第2至4圖，該治具110具有一本體111、一結合座113及至少一支持樑114，在本實施例中，揭示該治具110具有4個支持樑114，但本實施例並非用以限制支持樑的數量。

請參閱第2至5圖，該導磁塊112設置於該本體111，該結合座113以該支持樑114結合該本體111，該結合座113用以結合該力量/力矩感測器20，在本 實施例中，該本體111具有一容置槽115，該容置槽115貫穿該本體111，該結合座113位於該容置槽115中，較佳地，該支持樑114位於該容置槽115中，請參閱第5圖，該本體111具有一第一厚度D1，該支持樑114具有一第二厚度D2，該第二厚度D2不大於該第一厚度D1。

請參閱第4圖，該校正裝置100另包含至少一應變規140，該應變規140設置於該支持樑114，該應變規140用以校正該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置，且由於該支持樑114的該第二厚度D2不大於該本體111的該第一厚度D1，因此可增加該應變規140感測該支持樑114的靈敏度。

請參閱第4、5及6圖，當成對的二電磁鐵120或其中一電磁鐵120以該磁力磁吸該治具110的該導磁塊112並推動該治具110時，該支持樑114受力產生形變，並使設置於該支持樑114的該應變規140產生一受力數據(如電阻值等數據)，當該受力數據未達到一標準受力數據時，即可判斷該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置未在一預定的區域，在本實施例中，可藉由該縱向調整座151、該橫向調整座152及該垂直向調整座153調整該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置，使該磁吸位置位於該預定的區域中。

請參閱第4及6圖，在本實施例中，當該校正裝置100包含複數個電磁鐵120，且該結合座113以複數個支持樑141結合該本體111時，各該電磁鐵120以鄰近各該電磁鐵120的各該支持樑141的形變量(即應變規140所產生的受力數據)為依據，以進行調整該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置。

請參閱第2、3、7至9圖，該治具110另包含一補強板116，該補強板116結合該本體111及該結合座113，且該補強板116罩蓋該容置槽115，較佳地，該治具110另包含一轉接座117，該結合座113結合該轉接座117，且該結合座113 以該轉接座117結合該力量/力矩感測器20，更佳地，該轉接座117結合該補強板116，使該結合座113被夾持並固定於該補強板116與該轉接座117之間，在本實施例中，該轉接座117具有至少一結合柱117a，該結合柱117a位於該容置槽115中，且該轉接座117以該結合柱117a結合該補強板116。

請參閱第1、2、3、7至9圖，該結合座113以該轉接座117結合設置於該載台10的該力量/力矩感測器20以調整該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置或校正該力量/力矩感測器20時，該補強板116及該轉接座117用以增加該治具110的結構強度。

請參閱第1、10及11圖，在一校正實施例中，將一合格的力量/力矩感測器20設置於該載台10，且該治具110結合該力量/力矩感測器20，在本實施例中，該結合座113以該轉接座117結合該力量/力矩感測器20，當該電磁鐵120提供一磁力磁吸該導磁塊112，以推動該治具110對該力量/力矩感測器20施力時，該荷重元130產生一受力數據，且該力量/力矩感測器20產生一受力數據，經由比對該荷重元130的該受力數據與該力量/力矩感測器20的該受力數據的差異，可判斷該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置是否位在該預定的區域中，當該磁吸位置是未在該預定的區域中時，相同地，可藉由該縱向調整座151、該橫向調整座152及該垂直向調整座153調整該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置，使該磁吸位置位於該預定的區域中。

請參閱第1及12圖，在另一校正實施例中，當該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置位於該預定的區域時，將一待校正的力量/力矩感測器20a設置於該載台10，且該治具110結合該待校正的力量/力矩感測器20a，在本實施例中，該結合座113以該轉接座117結合該待校正的力量/力矩感測器20a，當該 電磁鐵120提供一磁力磁吸該導磁塊112，以推動該治具110對該待校正的力量/力矩感測器20a施力時，該荷重元130產生一受力數據，該待校正的力量/力矩感測器20a產生一受力數據，經由比對該荷重元130的該受力數據與該待校正的力量/力矩感測器20a的該受力數據的差異，以對該待校正的力量/力矩感測器20a的該受力數據進行校正。

本發明是以該電磁鐵120磁吸該治具110的該導磁塊112，其可避免在傳遞力量時，產生力量的損耗，以增加該校正裝置100的精準度，且由於該治具110可在不同的表面設置成對且對稱的該些導磁塊112，以分別供各該電磁鐵120磁吸，因此可不翻轉該力量/力矩感測器20及該治具110，即可對該力量/力矩感測器20進行校正，或調整該電磁鐵120磁吸該導磁塊112的該磁吸位置。

本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

10:載台

20:力量/力矩感測器

100:校正裝置

110:治具

112:導磁塊

113:結合座

120:電磁鐵

130:荷重元

150:位移調整座組

X:縱向

Y:橫向

Z:垂直向

Claims (10)

1. 一種力量/力矩感測器的校正裝置，包含：一治具，用以結合一設置於一載台的力量/力矩感測器，該治具具有至少一導磁塊；一電磁鐵，用以磁吸該治具的該導磁塊；以及一荷重元，結合該電磁鐵，當該電磁鐵提供一磁力磁吸該導磁塊，以推動該治具對該力量/力矩感測器施力時，該荷重元產生一受力數據，該力量/力矩感測器產生一受力數據。
2. 如請求項1之力量/力矩感測器的校正裝置，其中該電磁鐵位於該導磁塊與該荷重元之間。
3. 如請求項1之力量/力矩感測器的校正裝置，其中該治具具有一本體、一結合座及至少一支持樑，該導磁塊設置於該本體，該結合座以該支持樑結合該本體，該結合座用以結合該力量/力矩感測器。
4. 如請求項3之力量/力矩感測器的校正裝置，其中該本體具有一容置槽，該容置槽貫穿該本體，該結合座位於該容置槽中。
5. 如請求項4之力量/力矩感測器的校正裝置，其中該支持樑位於該容置槽中。
6. 如請求項3之力量/力矩感測器的校正裝置，其另包含至少一應變規，該應變規設置於該支持樑。
7. 如請求項4或5之力量/力矩感測器的校正裝置，其中該治具另包含一補強板，該補強板結合該本體及該結合座，且該補強板罩蓋該容置槽。
8. 如請求項7之力量/力矩感測器的校正裝置，其中該治具另包含一 轉接座，該結合座結合該轉接座，該結合座以該轉接座結合該力量/力矩感測器。
9. 如請求項8之力量/力矩感測器的校正裝置，其中該轉接座結合該補強板。
10. 如請求項9之力量/力矩感測器的校正裝置，其中該轉接座具有至少一結合柱，該結合柱位於該容置槽中，且該轉接座以該結合柱結合該補強板。

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