일반기술

6 분력(分力) 힘/모멘트 센서 설계 제작 기술

기존의 6분력 힘/모멘트 센서는 정밀정확도를 나타내는 상호 간섭오차가 3 - 37 % 정도이다. 상호 간섭오차가 큰 센서를 현장에서 사용할 때는 이를 보완하기 위하여 컴퓨터를 이용하여 보상하여 사용하는데, 이 경우 보상하는 시간이 소요되므로 로봇, 공작기계 등과 같이 빠르고 정밀한 제어를 원하는 경우에는 많은 문제점이 발생한다. 또한, 병렬평행판이나 병렬방사평판을 이용하여 설계한 6분력 힘/모멘트 센서는 힘Fx가 가해질 경우 모멘트 My, 힘 Fy가 가해질 경우 모멘트 Mx가 발생할 때 상호 간섭오차가 5 % 이상 크게 발생하며, 같은 힘과 모멘트의 용량에서 처짐이 크게 발생하는 단점이 있다. 이와 같은 종래의 단점을 보완하기 위하여 본 발명에서는 여러개의 평판보들을 이용하여 힘 Fx, Fy, Fz, 모멘트 Mx, My, Mz를 동시에 감지할 수 있는 6분력 힘/모멘트 센서를 한몸체로 설계하였다. Fz, Mx, My를 감지하는 감지부는 센서의 상부에 위치하며, 4개의 평판보를 z방향과 수직으로 눕혀서 상부에 위치한 하중전달블록을 중심으로 십자형으로 구성하였다. Fx, Fy, Mz를 감지하는 감지부는 센서의 하부에 위치하며 Fx, Fy 감지부는 8개의 평판보를 z방향으로 세워서 사각형 모양이 되게 구성하였으며, Mz 감지부는 Fx와 Fy의 감지부를 구성한 사각형 안에 4개의 평판보를 z방향으로 세워서 하부에 위치한 하중전달블록을 중심으로 십자형으로 구성하였다. 특성 실험 결과 상호간섭오차 2% 이내로 판명되었으므로 기존 센서의 문제점이 해결되었다. 기존의 6분력 힘/모멘트 센서는 정밀정확도를 나타내는 상호 간섭오차가 3 - 37 % 정도이다. 상호 간섭오차가 큰 센서를 현장에서 사용할 때는 이를 보완하기 위하여 컴퓨터를 이용하여 보상하여 사용하는데, 이 경우 보상하는 시간이 소요되므로 로봇, 공작기계 등과 같이 빠르고 정밀한 제어를 원하는 경우에는 많은 문제점이 발생한다. 또한, 병렬평행판이나 병렬방사평판을 이용하여 설계한 6분력 힘/모멘트 센서는 힘Fx가 가해질 경우 모멘트 My, 힘 Fy가 가해질 경우 모멘트 Mx가 발생할 때 상호 간섭오차가 5 % 이상 크게 발생하며, 같은 힘과 모멘트의 용량에서 처짐이 크게 발생하는 단점이 있다. 이와 같은 종래의 단점을 보완하기 위하여 본 발명에서는 여러개의 평판보들을 이용하여 힘 Fx, Fy, Fz, 모멘트 Mx, My, Mz를 동시에 감지할 수 있는 6분력 힘/모멘트 센서를 한몸체로 설계하였다. Fz, Mx, My를 감지하는 감지부는 센서의 상부에 위치하며, 4개의 평판보를 z방향과 수직으로 눕혀서 상부에 위치한 하중전달블록을 중심으로 십자형으로 구성하였다. Fx, Fy, Mz를 감지하는 감지부는 센서의 하부에 위치하며 Fx, Fy 감지부는 8개의 평판보를 z방향으로 세워서 사각형 모양이 되게 구성하였으며, Mz 감지부는 Fx와 Fy의 감지부를 구성한 사각형 안에 4개의 평판보를 z방향으로 세워서 하부에 위치한 하중전달블록을 중심으로 십자형으로 구성하였다. 특성 실험 결과 상호간섭오차 2% 이내로 판명되었으므로 기존 센서의 문제점이 해결되었다.