CN107532962B - 载荷检测器以及张力检测器 - Google Patents

Abstract

载荷检测器(1)具有一对板簧(21)、凸缘(10)、可动刚体(23)、载荷支撑部件(24)以及位移传感器(30)。一个板簧(21c)的长边方向与从轴(101)作用的载荷(L1)的方向正交。另一个板簧(21d)平行于一个板簧(21c)，从一个板簧(21c)沿载荷(L1)的方向而分离。凸缘(10)安装于基座，并且将一对板簧(21)的一个端部(21a)固定。可动刚体(23)将一对板簧(21)的另一个端部(21b)彼此连结。载荷支撑部件(24)配置于一对板簧(21)之间，并且具有轴承部(25)，该轴承部(25)固定于可动刚体(23)，并且从轴(101)承受载荷(L1)。位移传感器(30)对可动刚体(23)的沿载荷(L1)的方向的位移进行检测。

Description

载荷检测器以及张力检测器

技术领域

本发明涉及一种对作用于可动体的载荷进行检测的载荷检测器以及对长条材料的张力进行检测的张力检测器。

背景技术

对于与在外周面施加有张力的长条材料接触的可动体，为了对施加于长条材料的张力进行检测，使用了对作用于可动体的载荷进行检测的载荷检测器(参照专利文献1)。长条材料为带状物(web)或者线材，带状物为纸、布、薄膜、或者由金属构成的箔，线材为线缆。

载荷检测器具有：被固定的基座；板簧，其一端固定于基座，如果承受载荷则产生位移；以及位移传感器，其对板簧的位移进行检测。板簧具有对可动体进行支撑的支撑部，根据作用于可动体的载荷而发生位移。位移传感器具有：铁心，其安装于板簧；以及线圈，其安装于基座，如果板簧因载荷而发生位移，则与其联动地，铁心的位置也变化，铁心和线圈之间的位置关系相对地变化，输出与该相对位移成正比的电压。位移传感器通过输出与铁心和线圈之间的相对位移成正比的电压，从而对可动体的位移进行检测。

专利文献1：日本特开平3-246433号公报

发明内容

对于专利文献1所示的载荷检测器，在对板簧施加载荷、且产生了位移时在板簧产生的弯曲力矩、与从施加载荷的位置算起的长度成正比地增大，在固定于基座的固定端达到最大。专利文献1所示的载荷检测器为了承受弯曲力矩而难以实现小型化。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种能够实现小型化的载荷检测器。

为了解决上述课题、实现目的，本发明是一种载荷检测器，该载荷检测器具有第一板簧、第二板簧、支撑刚体、可动刚体、载荷支撑部件以及位移传感器。第一板簧的将两端彼此连结的方向与从可动体作用的载荷的方向相交叉。第二板簧的将两端彼此的方向平行于将第一板簧的两端彼此连结的方向，并且第二板簧从第一板簧沿载荷的方向分离地配置。支撑刚体安装于固定体，并且将第一板簧的一个端部和第二板簧的一个端部固定。可动刚体将第一板簧的另一个端部和第二板簧的另一个端部连结。载荷支撑部件配置于第一板簧和第二板簧之间且所述支撑刚体和所述可动刚体之间，且固定于可动刚体，并且从可动体承受载荷。位移传感器对载荷支撑部件的沿载荷的方向的位移进行检测。

发明的效果

本发明涉及的载荷检测器具有能够实现小型化的效果。

附图说明

图1是具有本发明的实施方式1涉及的载荷检测器的输送装置的一部分的侧视图。

图2是沿图1中的II-II线的载荷检测器的剖视图。

图3是表示图2所示的计算单元的硬件的结构的图。

图4是示意性表示作用于图2所示的载荷检测器的一对板簧的载荷的图。

图5是对作用于图4所示的一对板簧的弯曲力矩进行说明的图。

图6是示意性表示作用于对比例的载荷检测器的板簧的载荷的图。

图7是对作用于图6所示的板簧的弯曲力矩进行说明的图。

图8是具有本发明的实施方式2涉及的载荷检测器的输送装置的在一部分剖面处示出的侧视图。

图9是具有本发明的实施方式3涉及的载荷检测器的输送装置的在一部分剖面处示出的侧视图。

图10是表示图9所示的载荷检测器的侧视图。

图11是具有本发明的实施方式4涉及的载荷检测器的输送装置的在一部分剖面处示出的侧视图。

图12是本发明的实施方式5涉及的载荷检测器的剖视图。

图13是本发明的实施方式6涉及的载荷检测器的剖视图。

图14是本发明的实施方式7涉及的载荷检测器的剖视图。

图15是表示本发明的实施方式8涉及的张力检测器的结构的图。

图16是表示本发明的实施方式9涉及的张力检测器的结构的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式涉及的载荷检测器以及张力检测器详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是具有本发明的实施方式1涉及的载荷检测器的输送装置的一部分的侧视图。

实施方式1涉及的载荷检测器1构成对长条材料进行输送的图1所示的输送装置100。即，载荷检测器1是输送装置100的一部分。在实施方式1中，载荷检测器1构成输送装置100，但也可以构成输送装置100以外的各种装置。

输送装置100具有轴101，该轴101是对长条材料W进行输送的可动体。轴101在轴心P方向上形成为使外径形成得恒定的圆柱状。轴101通过绕轴心P进行旋转，从而对架设于外周面101a而与外周面101a接触的长条材料W进行输送。在实施方式1中，轴心P平行于Y方向。另外，在轴101的两个端部设置有与轴101相比外径小的小径部101b。

长条材料W是带状物或者线材。带状物为纸、布、薄膜、或者由金属构成的带状的箔，线材为线缆。在实施方式1中，长条材料W为线缆。长条材料W在通过输送装置100进行输送时，被赋予与长条材料W的长边方向平行的张力T。张力T是使长条材料W沿长条材料W的长边方向而伸长的方向上的力。轴101由于对架设于外周面101a的长条材料W赋予的张力T而作用有与轴心P相交叉的方向上的载荷L。在实施方式1中，载荷L的方向与轴心P正交，但只要与轴心P相交叉即可，也可以不必正交。另外，在实施方式1中，载荷L的方向平行于与Y方向正交的Z方向。Y方向为与载荷L的方向相交叉的交叉方向。在实施方式1中，Y方向为与载荷L的方向正交的第1正交方向。

载荷检测器1设置于轴101的两个端部中的至少一个端部。在实施方式1中，载荷检测器1分别设置于轴101的两个端部。载荷检测器1对从作为可动体的轴101作用的载荷L1进行检测。在实施方式1中，载荷检测器1分别设置于轴101的两个端部。即，由于载荷检测器1设置有两个，因此从轴101作用于一个载荷检测器1的载荷L1的大小，为作用于轴101的载荷L的大小的1/2。

图2是沿图1中的II-II线的载荷检测器的剖视图。载荷检测器1如图2所示，具有：凸缘10，其是固定于作为固定体的基座B的支撑刚体；弹簧20，其可自由弹性变形；位移传感器30，其对在轴101的两个端部设置的小径部101b的Z方向的位移进行检测。凸缘10为刚体，形成为圆环状。凸缘10与轴101同轴地配置。此外，同轴地配置是指配置于具有共同的轴心P的位置。在实施方式1中，对于凸缘10的内侧的空间S，与轴心P正交的方向上的剖面形状形成为矩形形状，但空间S的剖面形状并不限定于矩形形状。

弹簧20配置于凸缘10的内侧的空间S。弹簧20具有：一对板簧21，它们是沿载荷L1的方向分离配置的一对弹簧；以及固定刚体22，其将一对板簧21的一个端部21a固定。弹簧20具有：可动刚体23，其将一对板簧21的另一个端部21b彼此连结；以及载荷支撑部件24，其固定于可动刚体23。此外，在实施方式1中，载荷检测器1具有作为弹簧的板簧21，但作为弹簧也可以具有板簧21以外的弹簧。

一对板簧21形成为棒状或平板状。将一对板簧21的两端即两个端部21a、21b彼此连接的方向TW即长边方向与载荷L1的方向相交叉。在实施方式1中，一对板簧21的长边方向与载荷L1的方向正交。一对板簧21的弹簧常数相互相等。在实施方式1中，板簧21的长边方向平行于与Z方向和Y方向这两者正交的X方向。因此，X方向是与载荷L的方向相交叉的交叉方向，在实施方式1中，有时也是与载荷L1的方向正交的第2正交方向。即，板簧21的长边方向与载荷L1的方向和轴101的轴心P这两者相交叉。在实施方式1中，板簧21的长边方向与载荷L1的方向和轴101的轴心P这两者正交。另外，一对板簧21配置于从凸缘10的内表面10a隔开间隔的位置。一对板簧21的长边方向在凸缘10的Z方向上平行于与板簧21相对的内表面10a。此外，一对板簧21中的一个板簧21c为第一板簧，另一个板簧21d为第二板簧。即，第一板簧即一个板簧21c的长边方向与载荷L1的方向相交叉，该长边方向是将两端彼此连结的方向、即将两个端部21a、21b彼此连结的方向TW。第二板簧即另一个板簧21d的长边方向平行于将一个板簧21c连结的方向，该长边方向是将两端彼此连结的方向、即、将两个端部21a、21b彼此连结的方向TW。第二板簧即另一个板簧21d从第一板簧即一个板簧21c沿载荷L1的方向而分离配置。

固定刚体22固定于一对板簧21的长边方向的一个端部21a和凸缘10这两者。即，将一对板簧21各自的一个端即一个端部21a固定。固定刚体22使用未图示的螺栓而固定于凸缘10。凸缘10通过对将板簧21的一个端部21a固定的固定刚体22进行固定，从而经由固定刚体22对板簧21的一个端部21a进行固定。即，凸缘10将一个板簧21c的一个端部21a和另一个板簧21d的一个端部21a固定。在实施方式1中，固定刚体22形成为棒状或者平板状，固定刚体22的长边方向为载荷L1的方向。

可动刚体23将一对板簧21的长边方向的另一个端部21b彼此连结。即，可动刚体23将一个板簧21c的另一个端部21b和另一个板簧21d的另一个端部21b连结。在实施方式1中，可动刚体23形成为棒状或者平板状，可动刚体23的长边方向为载荷L1的方向。另外，可动刚体23在凸缘10的内侧的空间S的X方向上，配置于从与可动刚体23相对的内表面10b隔开间隔的位置。

载荷支撑部件24在一对板簧21之间，并且配置于固定刚体22和可动刚体23之间。即，载荷支撑部件24配置于一个板簧21c和另一个板簧21d之间。载荷支撑部件24配置于从一对板簧21和固定刚体22这两者隔开间隔的位置。在实施方式1中，载荷支撑部件24的与轴心P正交的方向的剖面形状形成为矩形形状。载荷支撑部件24具有轴承部25，该轴承部25是从轴101承受载荷L1的载荷承受部。轴承部25设置于载荷支撑部件24的中央，配置于被一对板簧21夹入的位置。在实施方式1中，轴承部25是沿轴线P将载荷支撑部件24贯穿的孔，轴承部25的平面形状为圆形。另外，在实施方式1中，轴承部25与轴101同轴地配置。可动刚体23和载荷支撑部件24构成载荷承受部件70。即，载荷承受部件70从一对板簧21中的一个板簧21的自由端延伸设置至另一个板簧21的自由端，并且，设置于一对板簧21之间且承受来自轴101的载荷L1。

另外，在实施方式1中，载荷检测器1在载荷支撑部件24具有对轴101的小径部101b进行安装的轴承50。轴承50固定于轴101的小径部101b的外周面和轴承部25的内周面这两者而安装于轴承部25。轴承50与轴101和凸缘10这两者同轴地配置。轴承50将轴101支撑为相对于载荷支撑部件24即凸缘10而绕轴心P可自由旋转。轴承50由滚动轴承、或者滑动轴承构成。此外，图2中以空白表示轴承50。

对于前述结构的弹簧20，从轴101作用的载荷L1经由轴承50而作用于轴承部25。这样，在弹簧20中，板簧21进行弹性变形。板簧21的另一个端部21b彼此通过可动刚体23而连结，因此，在弹簧20中，板簧21的另一个端部21b相对于板簧21的一个端部21a沿载荷L1的方向相对地发生位移。因此，作为可动体的轴101相对于作为固定体的基座B，根据载荷L1的大小而在载荷L1的方向、即Z方向上发生位移。

在实施方式1中，弹簧20由金属构成，并且通过在凸缘10的比内侧的空间S小的方型件将一对板簧21和载荷支撑部件24之间的狭缝SL、固定刚体22和载荷支撑部件24之间的狭缝SL、以及轴承部25沿轴心P形成而得到。弹簧20通过由方型件构成，从而使一对板簧21、固定刚体22、可动刚体23以及载荷支撑部件24成为一体。另外，在实施方式1中，弹簧20通过在一对板簧21之间配置具有轴承部25的载荷支撑部件24，从而实现小型化以及薄型化。另外，弹簧20通过改变轴承部25的大小，从而能够应对各种各样大小的轴101以及轴承50。

位移传感器30对可动刚体23的载荷L1的方向的位移、即轴101的一个端部的位移进行检测。位移传感器30与计算单元40连接。计算单元40基于位移传感器30的检测结果，对从轴101作用的载荷L1的大小进行计算。位移传感器30为差动变压器，具有：铁心31，其固定于可动刚体23；以及线圈32，其固定于凸缘10的内表面10b。铁心31形成为长边方向平行于载荷L1的方向、即Z方向的棒状。线圈32使铁心31在内侧通过。板簧21进行弹性变形而产生铁心31和线圈32的相对位移，由此位移传感器30将与铁心31和线圈32的相对位移成正比的电压从线圈32输出。位移传感器30通过将与铁心31和线圈32的相对位移成正比的电压从线圈32输出，从而对可动刚体23的沿载荷L1的方向的位移进行检测。即，位移传感器30对载荷承受部件70的沿载荷L1的方向的位移进行检测。

计算单元40被输入由位移传感器30的线圈32输出的电压。计算单元40基于由各位移传感器30的线圈32输出的电压，对作用于轴101的载荷L的大小进行计算。由线圈32输出的电压与铁心31和线圈32的相对位移成正比，铁心31和线圈32的相对位移与作用于载荷检测器1的轴承部25的载荷L1的大小成正比。在实施方式1中，计算单元40存储由线圈32输出的电压和作用于载荷检测器1的轴承部25的载荷L1的大小之间的关系。计算单元40利用从位移传感器30输入的由线圈32输出的电压和前述关系，对作用于各载荷检测器1的轴承部25的载荷L1的大小进行计算，对作用于轴101的载荷L的大小进行计算。

下面，基于附图说明计算单元40的结构。图3是表示图2所示的计算单元的硬件的结构的图。实施方式1涉及的计算单元40为执行计算机程序的计算机，如图3所示，包括CPU(Central Processing Unit)41、RAM(Random Access Memory)42、ROM(Read Only Memory)43、存储装置44、输入装置45、显示装置46以及通信接口47。CPU 41、RAM 42、ROM 43、存储装置44、输入装置45、显示装置46以及通信接口47经由总线B40而相互连接。

CPU 41将RAM 42作为作业区域而使用，并且执行存储于ROM43以及存储装置44的程序。存储于ROM 43的程序是基于从位移传感器30输入的由线圈32输出的电压而对载荷L1的大小进行计算的程序，但存储于ROM 43的程序并不限定于基于从位移传感器30输入的由线圈32输出的电压而对载荷L1的大小进行计算的程序。在实施方式1中，存储装置44在程序的基础上，至少还存储由线圈32输出的电压和作用于载荷检测器1的轴承部25的载荷L1的大小之间的关系。在实施方式1中，存储装置44为SSD(Solid State Drive)或者HDD(HardDisk Drive)，但存储装置44并不限定于SSD或者HDD。

输入装置45接受来自用户的操作输入。在实施方式1中，输入装置45为键盘或者鼠标，但并不限定于键盘或者鼠标。显示装置46对字符以及图像进行显示。在实施方式1中，显示装置46为液晶显示装置，但并不限定于液晶显示装置。通信接口47被输入来自位移传感器30的线圈32的电压。计算单元40的功能是通过下述方式实现的，即，向通信接口47输入来自位移传感器30的线圈32的电压，CPU 41将RAM 42作为作业区域而使用，并且执行存储于ROM 43以及存储装置44的程序。具体而言，计算单元40的功能是通过下述方式实现的，即，CPU 41将RAM 42作为作业区域而使用，并且基于从线圈32得到的电压、以及存储于存储装置44的由线圈32输出的电压和作用于载荷检测器1的轴承部25的载荷L1的大小之间的关系，对载荷L1、L的大小进行计算。

下面，对实施方式1涉及的载荷检测器1的动作进行说明。图4是示意性表示作用于图2所示的载荷检测器的一对板簧的载荷的图。图5是对作用于图4所示的一对板簧的弯曲力矩进行说明的图。图6是示意性表示作用于对比例的载荷检测器的板簧的载荷的图。图7是对作用于图6所示的板簧的弯曲力矩进行说明的图。

在载荷检测器1中，载荷L1从轴101作用于轴承部25。作用于轴承部25的载荷L1平行于Z方向。如果载荷L1作用于轴承部25，则在载荷检测器1中，载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，另一个端部21b以固定于凸缘10的一个端部21a为支点而在Z方向上以线性细微地发生位移。在载荷检测器1中，由于板簧21的另一个端部21b的位移，在弹簧20的可动刚体23安装的铁心31和在凸缘10安装的线圈32相对地移动，将与相对位移成正比的电压从线圈32输出至计算单元40。计算单元40基于电压和预先存储的前述关系，对载荷L1的大小进行计算，对作用于轴101的载荷L的大小进行计算。

根据实施方式1涉及的载荷检测器1，在一对板簧21之间且在固定刚体22和可动刚体23之间设置有载荷支撑部件24，因此能够实现载荷检测器1的小型化，该载荷支撑部件24具有承受来自轴101的载荷L1的轴承部25。其结果，载荷检测器1能够抑制设置所需的空间。

另外，根据实施方式1涉及的载荷检测器1，通过在一对板簧21之间配置载荷L1所作用的轴承50，将板簧21设置一对，从而能够确保所需的板簧21的长度，能够确保位移传感器30能够检测的位移量。另外，载荷检测器1具有一对板簧21，从而能够降低在板簧21产生的应力。

利用图4至图7对通过一对板簧21而降低在板簧21产生的应力的情况进行说明。如图4所示，在弹簧常数相等的一对板簧21的一个端部21a固定于固定刚体22，一对板簧21的另一个端部21b通过可动刚体23而连结的情况下，一对板簧21的一个端部21a和另一个端部21b这两者处于与固定端相同的状态。因此，如果一对板簧21的一个端部21a和另一个端部21b发生相对位移，则一个端部21a和另一个端部21b这两者变形，它们各自的变形在板簧21的中央达到最大。由于一个端部21a和另一个端部21b这两者的变形的方向相反，因此以板簧21的一个端部21a作为支点的弯曲力矩和以板簧21的另一个端部21b作为支点的弯曲力矩在板簧21的中央相互抵消，如图5所示，板簧21的中央的弯曲力矩为零。其结果，在弹簧常数相等的一对板簧21的一个端部21a固定于固定刚体22，一对板簧21的另一个端部21b通过可动刚体23而连结的情况下，如果将板簧21的长度设为l，将作用于板簧21的另一个端部21b的载荷L1的大小设为L1，则板簧21的一个端部21a的弯曲应力为﹣L1×l/2，板簧21的另一个端部21b的弯曲应力为L1×l/2。

与其相对，在具有一根板簧21的图6所示的对比例的情况下，如图7所示，在板簧21产生的弯曲力矩与从施加有载荷L1的板簧21的另一个端部21b算起的长度成正比地增大，在板簧21的一个端部21a达到最大。其结果，在板簧21的截面积一样的情况下，在板簧21产生的弯曲应力在一个端部21a达到最大，板簧21的一个端部21a的弯曲应力为﹣L1×l。

由此，在实施方式1涉及的载荷检测器1中，由于一对板簧21的一个端部21a固定于固定刚体22，一对板簧21的另一个端部21b通过可动刚体23而连结，因此确保了位移传感器30能够检测的位移量，因而即使板簧21变长，也将所产生的弯曲应力抑制得较低。另外，实施方式1涉及的载荷检测器1能够抑制作用于各板簧21的弯曲应力而实现板簧21自身的小型化，由于能够抑制作用于板簧21的弯曲应力，因此能够提高板簧21的耐久性。

另外，在实施方式1涉及的载荷检测器1中，一对板簧21的一个端部21a固定于固定刚体22，一对板簧21的另一个端部21b通过可动刚体23而连结。因此，载荷检测器1如图4中虚线所示，如果平行于Z方向的载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，则在板簧21的长边方向的中央部产生弯曲角θ，但一对板簧21的弯曲角θ的方向为隔着中央而相互抵消的方向，因此在一对板簧21的另一个端部21b未产生弯曲角θ。其结果，在载荷检测器1中，如图4所示，如果载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，则板簧21的另一个端部21b与载荷L1平行地线性移动，即在Z方向上线性移动。因此，在载荷检测器1中，如果与Z方向平行的载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，则由于板簧21的另一个端部21b在直线方向上移动，因此与下述对比例相比能够提高检测精度，在该对比例中，如图6中虚线所示，如果与Z方向平行的载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，则在另一个端部21b产生弯曲角θ，另一个端部21b以将一个端部21a作为中心而描画圆弧的方式移动。

另外，在实施方式1涉及的载荷检测器1中，位移传感器30为差动变压器，不需要使用高价的张力仪，因此能够实现小型化且实现低成本化。

实施方式2.

下面，基于附图对本发明的实施方式2涉及的载荷检测器1-2进行说明。图8是具有本发明的实施方式2涉及的载荷检测器的输送装置的在一部分剖面处示出的侧视图。此外，图8中，对与实施方式1相同的部分标注相同的标号，省略说明。

实施方式2涉及的载荷检测器1-2如图8所示，除了具有在轴101的小径部101b安装的转接器60以外，结构与实施方式1相同。转接器60与轴心P同轴地配置，并且具有大径部61和小径部62。大径部61形成为圆环状，小径部62形成为圆盘状，大径部61的外径与小径部62的外径相比形成得较大。大径部61使轴101的小径部101b在内侧穿过而安装于轴101的小径部101b的外周面。在实施方式2中，转接器60具有轴承50，该轴承50在大径部61内将轴101支撑为绕轴心P可自由旋转，但也可以不具有轴承50而是将轴101固定。即，在转接器60不具有轴承50的情况下，轴101绕轴心P进行旋转被限制。转接器60的小径部62插入于载荷检测器1-2的载荷支撑部件24的轴承部25内而安装于载荷支撑部件24的轴承部25。

实施方式2涉及的载荷检测器1-2与实施方式1相同地，在一对板簧21之间且在固定刚体22和可动刚体23之间设置有载荷支撑部件24，因此能够实现载荷检测器1-2的小型化，该载荷支撑部件24具有承受来自轴101的载荷L1的轴承部25。其结果，载荷检测器1-2能够抑制设置所需的空间。另外，实施方式2涉及的载荷检测器1-2与实施方式1相同地，一对板簧21的一个端部21a固定于固定刚体22，一对板簧21的另一个端部21b通过可动刚体23而连结，因此如果载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，则板簧21的另一个端部21b与载荷L1平行地线性移动，即在Z方向上线性移动，能够提高检测精度。

另外，实施方式2涉及的载荷检测器1-2在轴101的小径部101b之间设置有转接器60，因此即使是无法直接安装于轴承部25的轴101，也能够经由转接器60进行支撑，能够应对各种各样的轴101。

实施方式3.

下面基于附图对本发明的实施方式3涉及的载荷检测器1-3进行说明。图9是具有本发明的实施方式3涉及的载荷检测器的输送装置的在一部分剖面处示出的侧视图。图10是表示图9所示的载荷检测器的侧视图。此外，图9以及图10中，对与实施方式1相同的部分标注相同的标号，省略说明。

实施方式3涉及的输送装置100如图9所示，轴101的轴心P与Y方向平行地配置。在实施方式3的载荷检测器1-3中，板簧21的长边方向平行于轴心P。另外，实施方式3涉及的载荷检测器1-3如图9以及图10所示，除了凸缘10的形状、设置轴承部25的位置以及位移传感器30的安装位置不同以外，结构与实施方式1相同。

在实施方式3涉及的载荷检测器1-3中，安装于基座B的凸缘10形成为平板状。在载荷检测器1-3中，固定刚体22固定于凸缘10的表面。在载荷检测器1-3中，在可动刚体23和载荷支撑部件24设置有轴承部25。在位移传感器30中，铁心31固定于载荷支撑部件24的与固定刚体22在Y方向上相对的端部，线圈32固定于固定刚体22，位移传感器对载荷支撑部件24的Z方向的位移进行检测。

由此，实施方式3涉及的载荷检测器1-3相对于实施方式1涉及的载荷检测器1，改变了轴承部25的轴心P相对于载荷支撑部件24方向。即，实施方式3涉及的载荷检测器1-3的轴承部25的轴心P相对于载荷支撑部件24的方向，与实施方式1涉及的载荷检测器1的轴承部25的轴心P相对于载荷支撑部件24的方向正交。另外，实施方式3涉及的载荷检测器1-3使一对板簧21的长边方向和轴101的轴心P平行，将位移传感器30设置在了板簧21的一个端部21a之间。实施方式3涉及的载荷检测器1-3与实施方式1涉及的载荷检测器1相比，载荷检测器1-3的Y方向的长度变长，但能够抑制载荷检测器1在XZ平面中的大小。

实施方式3涉及的载荷检测器1-3与实施方式1相同地，在一对板簧21之间设置有载荷支撑部件24，因此能够实现载荷检测器1-3的小型化，该载荷支撑部件24具有承受来自轴101的载荷L1的轴承部25。其结果，载荷检测器1-3能够抑制设置所需的空间。另外，实施方式3涉及的载荷检测器1-3与实施方式1相同地，一对板簧21的一个端部21a固定于固定刚体22，一对板簧21的另一个端部21b通过可动刚体23而连结，因此如果载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，则板簧21的另一个端部21b与载荷L1平行地线性移动，即在Z方向上线性移动，能够提高检测精度。

实施方式4.

下面基于附图对本发明的实施方式4涉及的载荷检测器1-4进行说明。图11是具有本发明的实施方式4涉及的载荷检测器的输送装置的在一部分剖面处示出的侧视图。此外，图11对与实施方式3相同的部分标注相同的标号，省略说明。

实施方式4涉及的载荷检测器1-4如图11所示，除了具有在轴101的小径部101b安装的转接器60以外，结构与实施方式3相同。转接器60与轴心P同轴地配置，并且具有大径部61和小径部62。大径部61形成为圆环状，小径部62形成为圆盘状，大径部61的外径与小径部62的外径相比形成得较大。大径部61使轴101的小径部101b在内侧穿过而安装于轴101的小径部101b的外周面。在实施方式4中，转接器60具有轴承50，该轴承50在大径部61内将轴101支撑为绕轴心P可自由旋转，但也可以不具有轴承50而是将轴101固定。即，在转接器60不具有轴承50的情况下，轴101绕轴心P进行旋转被限制。转接器60的小径部62插入于载荷检测器1-4的轴承部25内而安装于在可动刚体23和载荷支撑部件24设置的轴承部25。

实施方式4涉及的载荷检测器1-4与实施方式1相同地，在一对板簧21之间设置有载荷支撑部件24，因此能够实现载荷检测器1-4的小型化，该载荷支撑部件24具有承受来自轴101的载荷L1的轴承部25。其结果，载荷检测器1-4能够抑制设置所需的空间。另外，实施方式4涉及的载荷检测器1-4与实施方式1相同地，一对板簧21的一个端部21a固定于固定刚体22，一对板簧21的另一个端部21b通过可动刚体23而连结，因此如果载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，则板簧21的另一个端部21b与载荷L1平行地线性移动，即在Z方向上线性移动，能够提高检测精度。

另外，实施方式4涉及的载荷检测器1-4与实施方式2相同地，在轴101的小径部101b之间设置有转接器60，因此即使是无法直接安装于轴承部25的轴101，也能够经由转接器60进行支撑，能够应对各种各样的轴101。

实施方式5.

下面基于附图对本发明的实施方式5涉及的载荷检测器1-5进行说明。图12是本发明的实施方式5涉及的载荷检测器的剖视图。此外，图12中，对与实施方式1相同的部分标注相同的标号，省略说明。

实施方式5涉及的载荷检测器1-5如图12所示，除了弹簧20-5与作为支撑刚体的凸缘10一体地形成以外，结构与实施方式1相同。载荷检测器1-5的弹簧20-5不设置固定刚体22，而是使板簧21的一个端部21a直接与凸缘10的内侧的空间S的内表面相连。

实施方式5涉及的载荷检测器1-5与实施方式1相同地，在一对板簧21之间设置有载荷支撑部件24，因此能够实现载荷检测器1-的小型化，该载荷支撑部件24具有承受来自轴101的载荷L1的轴承部25。其结果，载荷检测器1-5能够抑制设置所需的空间。另外，在实施方式5涉及的载荷检测器1-5中，一对板簧21的一个端部21a固定于凸缘10，一对板簧21的另一个端部21b通过可动刚体23而连结，因此如果载荷L1作用于板簧21的另一个端部21b，则与实施方式1相同地，板簧21的另一个端部21b与载荷L1平行地线性移动，即在Z方向上线性移动，能够提高检测精度。

实施方式6.

下面基于附图对本发明的实施方式6涉及的载荷检测器1-6进行说明。图13是本发明的实施方式6涉及的载荷检测器的剖视图。此外，图13中，对与实施方式1相同的部分标注相同的标号，省略说明。

实施方式6涉及的载荷检测器1-6如图13所示，除了凸缘10的内侧的空间S的与轴心P正交的方向的剖面形状形成为圆形，在与轴心P正交的方向的剖面中弹簧20-6的外缘的平面形状形成为圆形以外，结构与实施方式1相同。载荷检测器1-6的弹簧20-6的板簧21-6在与轴心P正交的方向的剖面中，形成为以轴心P作为中心的圆弧状，将两端即两个端部21a、21b彼此连结的方向TW与载荷L1的方向正交。载荷检测器1-6的弹簧20-6的载荷支撑部件24-6的外缘的平面形状在与轴心P正交的方向的剖面中形成为圆形。此外，一对板簧21-6中的一个板簧21c-6为第一板簧，另一个板簧21d-6为第二板簧。

实施方式6涉及的载荷检测器1-6与实施方式1相同地，在一对板簧21-6之间设置有载荷支撑部件24-6，因此能够实现载荷检测器1-6的小型化，该载荷支撑部件24-6具有承受来自轴101的载荷L1的轴承部25。其结果，载荷检测器1-6能够抑制设置所需的空间。另外，实施方式6涉及的载荷检测器1-6与实施方式1相同地，一对板簧21-6的一个端部21a固定于固定刚体22-6，一对板簧21-6的另一个端部21b通过可动刚体23而连结，因此如果载荷L1作用于板簧21-6的另一个端部21b，则与实施方式1相同地，板簧21-6的另一个端部21b与载荷L1平行地线性移动，即在Z方向上线性移动，能够提高检测精度。

实施方式7.

下面基于附图对本发明的实施方式7涉及的载荷检测器1-7进行说明。图14是本发明的实施方式7涉及的载荷检测器的剖视图。此外，图14中，对与实施方式6相同的部分标注相同的标号，省略说明。

实施方式7涉及的载荷检测器1-7如图14所示，除了弹簧20-7与作为支撑刚体的凸缘10一体地形成以外，结构与实施方式6相同。载荷检测器1-7的弹簧20-7不设置固定刚体22，而是使板簧21-7的一个端部21a直接与凸缘10的内侧的空间S的内表面相连。此外，一对板簧21-7中的一个板簧21c-7为第一板簧，另一个板簧21d-7为第二板簧。

实施方式7涉及的载荷检测器1-7与实施方式5相同地，在一对板簧21-7之间设置有载荷支撑部件24-7，因此能够实现载荷检测器1-7的小型化，该载荷支撑部件24-7具有承受来自轴101的载荷L1的轴承部25。其结果，载荷检测器1-7能够抑制设置所需的空间。另外，在实施方式7涉及的载荷检测器1-7中，一对板簧21-7的一个端部21a固定于凸缘10，一对板簧21-7的另一个端部21b通过可动刚体23而连结，因此如果载荷L1作用于板簧21-7的另一个端部21b，则与实施方式5相同地，板簧21-7的另一个端部21b与载荷L1平行地线性移动，即在Z方向上线性移动，能够提高检测精度。

实施方式8.

下面基于附图对本发明的实施方式8涉及的张力检测器90-8进行说明。图15是表示本发明的实施方式8涉及的张力检测器的结构的图。图15中，对与实施方式1以及实施方式2相同的部分标注相同的标号，省略说明。张力检测器90-8具有输送装置100和与轴101平行的输送辊102。即，张力检测器90-8具有实施方式1以及实施方式2涉及的载荷检测器1、1-2中的任一者。另外，张力检测器90-8也可以具有实施方式5至实施方式7涉及的载荷检测器1-5、1-6、1-7中的任一者。在实施方式8中，输送辊102设置有两个，在输送辊102之间架设长条材料W。此外，图15中，省略了近前侧的载荷检测器1、1-2。

实施方式8涉及的张力检测器90-8的计算单元40，基于载荷检测器1、1-2任一者的检测结果，对长条材料W的张力T进行计算。在实施方式8中，计算单元40存储有作用于轴101的载荷L的大小和长条材料W的张力T之间的关系。计算单元40利用基于从位移传感器30输入的由线圈32输出的电压而计算出的作用于轴101的载荷L(L1)、以及作用于轴101的载荷L的大小和长条材料W的张力T之间的关系，对长条材料W的张力T进行计算。在实施方式8中，计算单元40在存储装置44存储有作用于轴101的载荷L的大小和长条材料W的张力T之间的关系。在实施方式8中，计算单元40的功能是通过下述方式实现的，即，CPU 41将RAM 42作为作业区域而使用，并且基于从线圈32得到的电压、以及存储于存储装置44的由线圈32输出的电压和作用于载荷检测器1、1-2的轴承部25的载荷L1的大小之间的关系，对载荷L1、L的大小进行计算。在实施方式8中，计算单元40的功能是通过下述方式实现的，即，CPU 41将RAM 42作为作业区域而使用，并且利用计算出的载荷L1、L的大小、以及作用于轴101的载荷L的大小和长条材料W的张力T之间的关系，对长条材料W的张力T进行计算。

根据实施方式8，张力检测器90-8具有实施方式1以及实施方式2的载荷检测器1、1-2中的任一者，因此能够实现小型化。另外，根据实施方式8，由于具有实施方式1以及实施方式2的载荷检测器1、1-2中的任一者，因此能够提高张力T的检测精度。

实施方式9.

下面基于附图对本发明的实施方式9涉及的张力检测器90-9进行说明。图16是表示本发明的实施方式9涉及的张力检测器的结构的图。图16中，对与实施方式3以及实施方式4相同的部分标注相同的标号，省略说明。张力检测器90-9具有输送装置100、以及与轴101平行的输送辊102。即，张力检测器90-9具有实施方式3以及实施方式4涉及的载荷检测器1-3、1-4中的任一者。另外，张力检测器90-9也可以具有实施方式5至实施方式7涉及的载荷检测器1-5、1-6、1-7中的任一者。在实施方式9中，输送辊102设置有两个，在输送辊102之间架设长条材料W。此外，图16中，省略了近前侧的载荷检测器1-3、1-4。

实施方式9涉及的张力检测器90-9的计算单元40基于载荷检测器1-3、1-4中的任一者的检测结果，与实施方式8相同地对长条材料W的张力T进行计算。

根据实施方式9，张力检测器90-9具有实施方式3以及实施方式4的载荷检测器1-3、1-4中的任一者，因此能够实现小型化。另外，根据实施方式9，由于具有实施方式3以及实施方式4的载荷检测器1-3、1-4中的任一者，因此能够提高张力T的检测精度。

此外，在实施方式1至实施方式7的载荷检测器1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7中，位移传感器30为差动变压器，但并不限定于此，作为位移传感器30，也可以由光学式位置传感器、涡电流式或者静电电容式的位置传感器构成。光学式位置传感器由PSD(PositionSensitive Detector)构成。概括而言，在实施方式1至实施方式7的载荷检测器1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7中，作为位移传感器30，只要是能够对线性位移进行测定，可以使用任何传感器。

以上实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子，可以与其他公知技术进行组合，也可以在不脱离本发明的主旨的范围对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7载荷检测器，10凸缘(支撑刚体)，21、21-6、21-7板簧，21a一个端部，21b另一个端部，21c、21c-6、21c-7一个板簧(第一板簧)，21d、21d-6、21d-7另一个板簧(第二板簧)，23可动刚体，24、24-6、24-7载荷支撑部件，25轴承部(载荷承受部)，30位移传感器，40计算单元，50轴承，60转接器，70载荷承受部件，90-8、90-9张力检测器，101轴(可动体)，B基座(固定体)，L1载荷，P轴心，Y第1正交方向(交叉方向)，X第2正交方向，W长条材料，T张力，TW将两端彼此连结的方向。

Claims (6)

1.一种载荷检测器，其具有：

支撑刚体，其安装于固定体；

弹簧，其配置于在所述支撑刚体的内部形成的空间中；以及

位移传感器，

其特征在于，

所述弹簧具备：

第一板簧，将其两端彼此连结的方向与从可动体作用的载荷的方向相交叉；

第二板簧，将其两端彼此连结的方向平行于将所述第一板簧的两端彼此连结的方向，并且从所述第一板簧沿所述载荷的方向分离地配置；

可动刚体；以及

载荷支撑部件，

所述第一板簧的一个端部和所述第二板簧的一个端部，固定于所述支撑刚体，

所述可动刚体，将所述第一板簧的另一个端部和所述第二板簧的另一个端部连结，

所述载荷支撑部件，配置于所述第一板簧和所述第二板簧之间且所述支撑刚体和所述可动刚体之间，且固定于所述可动刚体，并且具有从所述可动体承受所述载荷的载荷承受部，

所述位移传感器具备固定于所述可动刚体的铁芯、和固定于所述支撑刚体的内面的线圈，

所述位移传感器对所述可动刚体的沿所述载荷的方向的位移进行检测，

所述载荷承受部设置于所述载荷支撑部件的中央，

在所述支撑刚体和所述载荷支撑部件之间形成的狭缝，与在第一板簧及第二板簧与载荷支撑部件之间形成的狭缝相连通。

2.根据权利要求1所述的载荷检测器，其特征在于，

所述载荷支撑部件具有从所述可动体承受所述载荷的载荷承受部，

所述可动体是轴，该轴的轴心平行于与所述载荷的方向、将所述第一板簧的两端彼此连结的方向、及将所述第二板簧的两端彼此连结的方向相交叉的交叉方向，

所述载荷检测器具有转接器，该转接器安装于所述轴的外周面，并且安装于所述载荷支撑部件的所述载荷承受部。

3.根据权利要求1所述的载荷检测器，其特征在于，

所述载荷支撑部件具有从所述可动体承受所述载荷的载荷承受部，

所述可动体是轴，该轴的轴心平行于与所述载荷的方向、将所述第一板簧的两端彼此连结的方向、及将所述第二板簧的两端彼此连结的方向相交叉的交叉方向，

所述可动体具有轴承，该轴承安装于所述轴的外周面，并且，安装于所述载荷支撑部件的所述载荷承受部且将所述轴支撑为绕轴心可自由旋转。

4.根据权利要求1所述的载荷检测器，其特征在于，

所述载荷支撑部件具有从所述可动体承受所述载荷的载荷承受部，

所述可动体是轴，该轴的轴心与所述载荷的方向相交叉，并且平行于与将所述第一板簧的两端彼此连结的方向和将所述第二板簧的两端彼此连结的方向这两者平行的交叉方向，

所述可动体具有转接器，该转接器安装于所述轴的外周面，并且安装于所述载荷支撑部件的所述载荷承受部。

5.根据权利要求1所述的载荷检测器，其特征在于，

所述载荷支撑部件具有从所述可动体承受所述载荷的载荷承受部，

所述可动体是轴，该轴的轴心与所述载荷的方向相交叉，并且平行于与将所述第一板簧的两端彼此连结的方向和将所述第二板簧的两端彼此连结的方向这两者平行的交叉方向，

所述可动体具有轴承，该轴承安装于所述轴的外周面，并且，安装于所述载荷支撑部件的所述载荷承受部且将所述轴支撑为绕轴心可自由旋转。

6.一种张力检测器，其特征在于，具有：

权利要求2至权利要求5中任一项所述的载荷检测器；以及

计算单元，其基于所述载荷检测器的检测结果，对与所述轴的外周面接触而被赋予张力的长条材料的所述张力进行计算。