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材質識別装置

国内特許コード P07A009822
掲載日 2007年4月27日
出願番号 特願2005-240478
公開番号 特開2007-057276
登録番号 特許第4701394号
出願日 平成17年8月22日(2005.8.22)
公開日 平成19年3月8日(2007.3.8)
登録日 平成23年3月18日(2011.3.18)
発明者
  • 信太 克規
  • 木本 晃
  • 一ノ瀬 雄志
出願人
  • 学校法人佐賀大学
発明の名称 材質識別装置
発明の概要

【課題】 簡易な構成で測定試料の材質を単に接触・離反するのみで確実且つ迅速に識別する材質識別装置を提供する。
【解決手段】 第1の金属電極11の表面に装着される誘電体13からなる表面部材14を測定試料100に接触・離反させて第1及び第2の金属電極11、12間に生じる電圧を電圧検出部1で検出し、この検出電圧に基づいて電圧の波形を電圧波形検出部2で検出し、この検出された電圧波形及び複数の測定試料100について予め得られた基準試料データに基づいて前記複数の測定試料100のいずれかの材質を材質判別部5で判別するようにしているので測定試料100に接触・離反する際に生じる静電気の電圧波形により区別できることとなり、簡易な構成で測定試料の材質を単に接触・離反するのみで確実且つ迅速に識別することができる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


従来、この種の材質識別装置として触覚センサが特開2005-4933号公報に開示されるものがあり、これを図9に触覚センサの外観斜視図及び全体システム構成図として示す。



同図において従来の触覚センサは、触覚センサ111は、媒体112と、媒体112中に分散されているセンサ素子113と、媒体112に電気的に接続されている一対の電極114とから構成されている。媒体112は、各センサ素子113同士を機械力学的に接続するとともに各センサ素子113同士並びに電極114及びセンサ素子113を電気的に接続し、誘電体により形成されキャパシタンス成分を有するものが好ましい。センサ素子113はコイル状炭素繊維113aにより構成され、微小バネとして作用するとともにLCR共振回路として作用する。センサ素子113は、各センサ素子113の相互間に存在する媒体112を介して接続され、機械力学的等価回路及び電気的等価回路として構成されている。



前記各電極114は媒体112に電気的に接続されるとともに導線115の一端がそれぞれ接続され、各導線115の他端には増幅回路116を介して電源117及びオシロスコープ等の測定器118が取付けられている。ここで、電極114が媒体112に電気的に接続されると、電流が電極114を介して媒体112に通電されるように電極114が媒体112に接続されることとなる。触覚センサ111、増幅回路116、電源117及び測定器118により触覚センサシステムを構成している。この構成に基づき構成が簡単であるとともに感度を向上させるようにできる。

【特許文献1】特開2005-49332号公報

産業上の利用分野


本発明は、測定試料の材質を識別する材質識別装置に関し、特に測定試料の表面に接触時に生じる電圧に基づいて測定試料の材質を識別する材質識別装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1及び第2の金属電極間に誘電体を介装し、当該第1の金属電極の表面に誘電体からなる表面部材を接着し、前記第2の金属電極を接地して形成され、前記表面部材を測定試料に接触・離反させて前記第1及び第2の金属電極間に生じる電圧を検出する電圧検出手段と、
前記検出電圧に基づいて電圧の波形を検出する電圧波形検出手段と、
前記検出された電圧波形における最大電圧値及び当該最大電圧値に至るまでの立上がり時間並びに複数の測定試料について予め得られた基準試料データに基づいて前記複数の測定試料のいずれかの材質を判別する材質判別手段とを備え
前記電圧検出手段が、前記表面部材を測定試料に接触・離反させて、当該表面部材及び測定試料間での摩擦により生じる静電気が前記第1及び第2の金属電極に分極され、当該分極された電荷により前記第1及び第2の金属電極間に生じる電圧を検出することを
特徴とする材質識別装置。

【請求項2】
前記請求項1に記載の材質識別装置において、
前記電圧検出手段が、表面部材を測定試料に衝突させることを
特徴とする材質識別装置。

【請求項3】
前記請求項2に記載の材質識別装置において、
前記電圧検出手段が、表面部材を測定試料に衝突させる速度及び/又は圧力を変化させることを
特徴とする材質識別装置。

【請求項4】
前記請求項1ないし3のいずれかに記載の材質識別装置において、
前記電圧検出手段が、第1及び第2の金属電極間に介装される誘電体を複数の異なる種類で各々形成し、
前記材質判別手段が、前記複数の異なる種類の誘電体に対応して予め得られた各基準試料データに基づいて材質を判別することを
特徴とする材質識別装置。

【請求項5】
前記請求項1ないし4のいずれかに記載の材質識別装置において、
前記電圧検出手段が、圧電セラミックスを用い、当該圧電セラミックスの一側の電極を接地すると共に、他側電極に誘電体からなる表面部材を接着して形成されることを
特徴とする材質識別装置。
産業区分
  • 試験、検査
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005240478thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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