全てのカテゴリ
閲覧履歴
フォースセンサーについての概要、用途、原理などをご説明します。また、フォースセンサーのメーカー20社一覧や企業ランキングも掲載しております。フォースセンサー関連企業の2025年3月注目ランキングは1位:ミネベアミツミ株式会社、2位:日章電機株式会社、3位:ビー・エル・オートテック株式会社となっています。
関連キーワード
フォースセンサーとは、力や荷重の大きさを測定するセンサーです。
フォースセンサーの種類は、実にさまざまです。大型のプレス機械から材料や機械部品の強度評価に用いる試験装置など、荷重を測定するロードセル、配管や装置内の圧力を測定する圧力センサー、ロボットの指の先端に取り付けて触覚を再現するための力覚センサー、圧力分布を測定するシート状のタイプなどがあります。
フォースセンサーは主にセンサーにかかる力を測定するために使用するセンサーです。センサーとしての構造は基本的に共通ですが、形状はブロックのようなものからシート状のものまで様々です。
薄く成形することができるという特徴から、シートやテープのような形状にすることができ、センサ―背面に両面テープを貼り付けて簡単に設置できるという利点もあります。一般的に、ロボットアーム先端の触覚センサーとしての使用やキーボードなどの入力装置において、キーを押したことを検出するためのセンサーなどの用途で使用されています。
フォースセンサーはタイプによって原理は異なりますが、代表的なタイプはひずみゲージ式のフォースセンサーです。ひずみゲージ式のセンサーでは、負荷が加わる部分が弾性構造をしており力がかかると、この弾性体がわずかに変形します。
このわずかな変形を検出するのがひずみゲージです。ひずみゲージは極細の電線であり、貼り付けられた部品が変形すると、電線は細く長くなるので電気抵抗が増えます。この微小な抵抗値の変化を「ホイートストンブリッジ回路」を使用して検出するのが、ひずみゲージを用いたフォースセンサーの原理です。
ここでひずみゲージの抵抗値を「R (Ω) 」、圧縮または伸びによって生じた電気抵抗値の変化を「ΔR (Ω) 」とすると、ひずみ「ε」は以下の式で求められます。
ΔR / R = K・ε
この式における「K」は、ひずみゲージにごとに決まる固有の比例定数であるゲージ率です。ブリッジ回路に電圧「E」を印加し、ひずみゲージの抵抗値「R (Ω) 」、伸びまたは圧縮によって生じた抵抗値変化を「ΔR (Ω) 」とすると、出力電圧「e」は以下の式で表されます。
e = 1/4・K・ε・E (※ΔR / R = K・ε)
上記のような原理で、測定されるひずみ量と電圧の関係を基に、センサーにかかった力を測定することができます。ひずみゲージ以外のフォースセンサーで比較的多く用いられているのは、圧電式力センサーです。水晶などの圧電性結晶は応力が作用すると電荷を生成する性質があります。圧電式センサーは力の作用を受けた圧電材料から生成された電荷の大きさから、力の大きさ検出するセンサーです。
フォースセンサーは力を計測するためのセンサー全般を指すため、さまざまな種類があります。
ロードセルは、力を電気信号に変換する代表的なフォースセンサーです。メーカーによってはフォースセンサーとは別の扱いをしているところもあります。
圧縮・引張のどちらも測定できるもの、圧縮、引張それぞれ専用のタイプがあります。主に歪みゲージを用いたセンサーが主流です。
トルクメーターは力の大きさを、特に回転運動をさせる力の大きさであるトルクに変換して計測するセンサーです。トルクは回転軸に作用する力、回転させるための力であり、力の大きさと回転させようとする力が作用する腕の長さとの積で表されます。力は小さくても腕の長さが長くなれば、トルクは大きくなります。
力覚センサーは、主に工場での組み立て作業を行う産業用ロボットなどに用いられるセンサーです。ロボットが部品を掴む際の力の感覚を検出します。
力覚センサーがロボットが作業する際の力加減を精度良く検出することによって、繊細な作業もロボットがこなせるようになります。
参考文献
https://www.nissha.com/products/allproducts/force.html
https://www.hbm.com/jp/7318/how-does-a-piezoelectric-force-transducer-work/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | ミネベアミツミ株式会社 |
37.5%
|
| 2 | 日章電機株式会社 |
25.0%
|
| 3 | ビー・エル・オートテック株式会社 |
12.5%
|
| 4 | NISSHA株式会社 |
12.5%
|
| 5 | 北陸電気工業株式会社 |
12.5%
|
12 点の製品がみつかりました
12 点の製品
ユニパルス株式会社
860人以上が見ています
最新の閲覧: 3時間前
100.0% 返答率
36.6時間 返答時間
1/10,000の分解能、卓越したゼロ点の安定性、1 kHzの応答性を誇るユニパルス独自のトルクメータ・センサです。 ■最大レンジ10,000Nm 0.05Nm～5,000Nmのレン...
3種類の品番
ユニパルス株式会社
960人以上が見ています
最新の閲覧: 1時間前
100.0% 返答率
36.6時間 返答時間
■スリップリングレスのため、データのとびがなく安定した測定が可能 容量10 Nm/ 20 Nm/ 50 Nm/ 100 Nm/ 500 Nm ナットランナ (ネジ締め装置) のトルク測...
3種類の品番
ユニパルス株式会社
1040人以上が見ています
最新の閲覧: 17時間前
100.0% 返答率
36.6時間 返答時間
■雨水や海水のかかる屋外環境や過負荷に強い防滴・防錆タイプ ■ラビリンス構造・フッ素ゴム回転シール構造 (オプション： (S) ) について 標準は、雨水...
4種類の品番
ホッティンガー・ブリュエル・ケアー（HBK）
140人以上が見ています
返信の比較的早い企業
5.0 会社レビュー
100.0% 返答率
20.5時間 返答時間
■力センサC10 圧縮力の安定計測に、最高精度、ステンレス密閉構造 (25KN以上) ■力センサ C10：テストベンチ、製造ライン、ラボでの利用に 圧縮型力センサC1...
三友電子工業株式会社
240人以上が見ています
100.0% 返答率
72.4時間 返答時間
ひずみゲージを使用した量産向けのセンサーです。シンプルな形状の起歪体にひずみゲージを接着した製品です。専用の自己温度補償された多素子ゲージを使用し...
