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【2020年版】力覚センサー5選 / メーカー11社一覧

力覚センサーのメーカー11社・26製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


力覚センサーとは

力覚センサは、力やモーメントの大きさと向きを測定する装置になります。

力覚センサは6軸型が基本で、力とモーメントをそれぞれx,y,z方向の値を測定します。使用用途によっては、3軸型の力覚センサも存在します。

力覚センサは、測定対象の変形の大きさや向きを利用して測定します。変形の検出方法としては、ひずみゲージ式、電圧式、光学式、静電容量式などがあります。

力覚センサーの使用用途

力覚センサは、産業用ロボットで主に使用されます。

力覚センサを使用する環境に応じて、精度や応答時間、力やモーメントの検出範囲、耐久性を考慮して選定する必要があります。

力覚センサの使用例を紹介します。

  • 組み立て工程でのはめ合い作業をするロボットの力の検出
  • 遠隔操作型の医療用手術ロボットにおける、ロボット側と操作側両方の力の検出
  • 2足歩行ロボットの自立制御用の力の検出

力覚センサーの原理

力覚センサは、力によって生じる測定対象の変形を利用して力やモーメントを検出します。変形の測定方法としては、ひずみや変位量、特性変化を用います。

力覚センサは測定方法によって分類でき、その中でも代表的なひずみゲージ式、圧電式、光学式、静電容量式の動作原理について説明しま

ひずみゲージ式力覚センサー

測定対象が引張や圧縮の力を受けてひずむ時のひずみを検出し、測定対象のゲージ率と組み合わせて測定対象に加わった力を測定します。

圧電式力覚センサー

力覚センサ内に内蔵されている水晶が力を受けることによって電子を放出します。その電子の量を測定することで力の大きさを検出します。測定対象との接触性に気を付ける必要があります。

光学式力覚センサー

光学式力覚センサは、測定対象に設置した模様の変化をカメラやレーザを用いて測定し、測定対象のゲージ率などを分析することで力やモーメントを測定します。非接触で使用できることが特徴です。

静電容量式力覚センサー

静電容量式力覚センサは2枚の平行平板に力が加り、平行平板間の距離が変化することにより生じる静電量変化を測定することで力を検出します。構成が容易なことが特徴です。

 

参考文献

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe/84/4/84_303/_pdf/-char/ja

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jrsj1983/9/6/9_6_759/_pdf/-char/ja

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jacc/49/0/49_0_361/_pdf

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe/84/4/84_307/_pdf/-char/ja

力覚センサーのメーカー情報

力覚センサーのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 三菱電機株式会社
  2. 2 セイコーエプソン株式会社
  3. 3 新東工業株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 シュンク・ジャパン株式会社
  2. 2 株式会社ワコーテック
  3. 3 株式会社レプトリノ

歴史のある会社

  1. 1 三菱電機株式会社
  2. 2 新東工業株式会社
  3. 3 セイコーエプソン株式会社

力覚センサーのメーカー11社一覧


力覚センサー5選

WEF-6A2000-400-RGD-B

株式会社ワコーテック WEF-6A2000-400-RGD-B 画像出典: 株式会社ワコーテック公式サイト

特徴

WEF-6A2000-400-RGD-B・超高荷重型6軸力覚センサは、ワコーテック社の力覚センサの中でも最も高荷重で使用するモデルになります。

定格荷重が2000N、定格モーメントが400Nmと非常に高負荷での使用が可能なため、大型高重量の物資の搬送用ロボットなどで使用に向いています。

ワコーテック社が独自開発したストッパー技術によって、過負荷時の対策が取られているため、長期にわたっての使用が可能です。

アンプや他のモジュールが不要で、シンプルに使用できます。

株式会社ワコーテックの会社概要

  • 会社所在地: 富山県高岡市二上町122 ものづくり研究開発センター102号室
  • URL: https://wacoh-tech.com/
  • 創業: 2007年
  • 従業員数: 5人

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USL06-H5シリーズ

株式会社テック技販 USL06-H5シリーズ 画像出典: 株式会社テック技販公式サイト

特徴

USL06-H5シリーズ・力覚センサは、テック技販社の力覚センサの中でもハイエンドのモデルになります。

大きさが1辺10㎜・厚さ5㎜と世界最小クラスのため、他の製品との干渉を最小限に抑えることや、力覚センサを密集させて使用することも可能です。

力覚センサ専用の校正装置により、高精度・高感度の測定が可能です。

設計から製造まで自社で行っているため、定格容量や出力方式のカスタマイズも可能です。

株式会社テック技販の会社概要

  • 会社所在地: 京都府宇治市大久保町西ノ端1番22
  • URL: http://www.tecgihan.co.jp/
  • 創業: 1991年
  • 従業員数: 35人

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TFSA

日本リニアックス株式会社 TFSA 画像出典: 日本リニアックス株式会社公式サイト

特徴

TFSA・超小型6軸力覚センサは、日本リニアックス社の力覚センサのラインラップの中でもハイエンドのモデルです。

独自の特許技術のセンサ構造とひずみゲージのセンサボディへの直接形成により、複合力の測定誤差が小さく、小さな力も高精度に測定できるため、精密な力制御に有効です。

破壊荷重は、定格荷重の5倍と剛性が優れており、6軸の力とモーメント測定が可能な力覚センサとしては、世界最小のサイズになります。

日本リニアックス株式会社の会社概要

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FRシリーズ用/Fシリーズ用

三菱電機株式会社 FRシリーズ用/Fシリーズ用 画像出典: 三菱電機株式会社公式サイト

特徴

三菱電機の力覚センサは、同社のロボットアームなどのシステムに取り付けることで、より正確で精密な動作を可能にする製品です。

独自のロボットプログラミング言語を用いて、力覚センサのデータを処理することによって、ロボットアームの微小な力での作業を可能にします。

専用のソフトウェアで、力覚センサのログを確認することができるため、調整が容易になり、ログの分析を通じて生産ラインの保全を行えます。

三菱電機株式会社の会社概要

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BL Thin NANOセンサ

ビー・エル・オートテック株式会社 BL Thin NANOセンサ 画像出典: ビー・エル・オートテック株式会社公式サイト

特徴

ビーエル・Thin NANO センサは、ビー・エル・オートテック社の力覚センサの中でもハイエンドのモデルになります。

厚さが12㎜と非常に薄型のため、他のセンサとの干渉を抑えることができます。

3成分の力とトルクをアナログ信号によって出力するので、使用している制御機器に合わせて処理することが可能です。

必要な定格荷重に応じて3種類のラインラップが展開されていますが、増幅ユニットを使用することで複数の定格荷重で使用可能です。

ビー・エル・オートテック株式会社の会社概要

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力覚センサーの26製品一覧

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