JP2015044214A

JP2015044214A - Load cell

Info

Publication number: JP2015044214A
Application number: JP2013176341A
Authority: JP
Inventors: 高宏増田; Takahiro Masuda; 勇太村上; Yuta Murakami
Original assignee: IAI Corp
Current assignee: IAI Corp
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-03-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a load cell capable of detecting a small load precisely, transmitting straightly without deviating a pushing force and preventing the transverse protrusion of a structure.SOLUTION: A load cell comprises: a base connected with a driving source; a deformation part disposed continuously of said base and mounting a strain detection element; a ram disposed continuously on the same axis of said base on the opposite base side of said deformation part for pressing/energizing an object directly or indirectly. The load cell is characterized: in that one end side of the deformation part and one end side of the base are connected to each other; and in that the other end side of said deformation part and the other end side of said ram are connected to each other.

Description

本発明は、例えば、電動プレス装置の先端に取り付けられるロードセルに係り、特に、小さな荷重を精度よく検出することができるとともに、基部側からの押圧力を偏らせることなく真っ直ぐにラム側に伝達することができ、且つ、押圧方向に対して直交する側への構造物の突出を防止することができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to, for example, a load cell attached to the tip of an electric press device, and in particular, can detect a small load with high accuracy and transmit the pressing force from the base side straight to the ram side without biasing. It is related with what was devised so that the protrusion of the structure to the side orthogonal to a pressing direction can be prevented.

従来のロードセルとしては、次のようなものが知られていた。
まず、特許文献１や特許文献２に記載されたロードセルは、低背の略円筒形状を成す固定台と、略円筒形状のラムと、上記固定台とラムとを接続し歪ゲージが設置された略円筒形状の縮径部と、から構成されている。そして、荷重を加えられた際の上記縮径部の変形を上記歪ゲージで検出するものである。
しかし、このようなロードセルは、上記歪ゲージが設置された縮径部が変形し難く、小さな荷重を精度よく検出するのには向かないという欠点があった。 The following are known as conventional load cells.
First, the load cells described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a low-profile, substantially cylindrical fixed base, a substantially cylindrical ram, and the fixed base and the ram connected to each other, and a strain gauge is installed. And a reduced diameter portion having a substantially cylindrical shape. Then, deformation of the reduced diameter portion when a load is applied is detected by the strain gauge.
However, such a load cell has a drawback that the reduced diameter portion where the strain gauge is installed is not easily deformed and is not suitable for accurately detecting a small load.

一方、小さな荷重の検出に適したロードセルとして、例えば、図８に示すような平行ビーム型ロードセル２０１が存在している。上記平行ビーム型ロードセル２０１は、ロードセル本体２０３と、このロードセル本体２０３の図８中上側と下側に、例えば、それぞれ２個ずつ（合計４個）設置された歪ゲージ２０５、２０５、２０５、２０５と、から構成されている。また、上記ロードセル本体２０３の略中央部分は貫通されていて、貫通部２０７が形成されている。この貫通部２０７の図８中上下に２つの平行ビーム２０９ａ、２０９ｂが設けられた構成になっている。 On the other hand, as a load cell suitable for detecting a small load, for example, there is a parallel beam type load cell 201 as shown in FIG. The parallel beam type load cell 201 includes, for example, two (four in total) strain gauges 205, 205, 205, 205 installed on the load cell main body 203 and on the upper and lower sides in FIG. And is composed of. Further, a substantially central portion of the load cell main body 203 is penetrated to form a penetration portion 207. Two parallel beams 209a and 209b are provided above and below the through portion 207 in FIG.

そして、上記平行ビーム型ロードセル２０１は、例えば、上記ロードセル本体２０３の図８中右上側に直動型のアクチュエータのロッド２１１が接続されるとともに、上記ロードセル本体２０３の図８中左下側に押圧用治具２１３が接続され、この押圧用治具２１３を介して図示しない対象物を押圧・付勢する。 The parallel beam type load cell 201 is connected to, for example, a rod 211 of a direct acting actuator on the upper right side of the load cell main body 203 in FIG. 8 and is pressed on the lower left side of the load cell main body 203 in FIG. A jig 213 is connected, and an object (not shown) is pressed / biased through the pressing jig 213.

上記押圧用治具２１３を介して上記図示しない対象物を押圧・付勢する際、その押圧力Ｆを一定の大きさに制御する必要がある。そこで、押圧・付勢時の上記ロードセル本体２０３の歪を上記歪ゲージ２０５、２０５、２０５、２０５により検出し、押圧力Ｆを算出することによって押圧力を一定に制御する。 When pressing and urging the object (not shown) through the pressing jig 213, it is necessary to control the pressing force F to a certain level. Therefore, the strain of the load cell main body 203 at the time of pressing / biasing is detected by the strain gauges 205, 205, 205, 205, and the pressing force F is calculated to control the pressing force to be constant.

また、前述したように、上記ロードセル本体２０３には上記貫通部２０７が形成されていて、上記貫通部２０７の図８中上下に２つの平行ビーム２０９ａ、２０９ｂが設けられており、小さな荷重でも変形し易くなっている。 Further, as described above, the load cell body 203 is formed with the penetrating portion 207, and two parallel beams 209a and 209b are provided above and below the penetrating portion 207 in FIG. It is easy to do.

特開２０１１−９８３４９号公報JP 2011-98349 A 特開２０１１−８８１６９号公報JP2011-88169A

しかし、上記従来の構成では、次のような問題があった。
まず、上記平行ビーム型ロードセル２０１は、前述したように、例えば、上記ロードセル本体２０３の図８中右上側に直動型のアクチュエータのロッド２１１が接続されるとともに、上記ロードセル本体２０３の図８中左下側に押圧用治具２１３が接続されて使用される。そのため、上記ロッド２１１によって加えられた押圧力Ｆは、上記ロッド２１１の軸から図８中左側にずれて上記押圧用治具２１３側へ伝達される。
そのため、上記押圧用治具２１３を介した図示しない対象物を押圧する方向が、鉛直方向に対して傾斜した方向になってしまい、対象物を真っ直ぐに押圧することができないという問題があった。 However, the conventional configuration has the following problems.
First, as described above, the parallel beam type load cell 201 includes, for example, a rod 211 of a direct acting actuator connected to the upper right side of the load cell main body 203 in FIG. 8, and the load cell main body 203 in FIG. A pressing jig 213 is connected to the lower left side for use. Therefore, the pressing force F applied by the rod 211 is shifted to the left side in FIG. 8 from the axis of the rod 211 and transmitted to the pressing jig 213 side.
For this reason, there is a problem that the direction of pressing an object (not shown) via the pressing jig 213 is inclined with respect to the vertical direction, and the object cannot be pressed straight.

また、上記平行ビーム型ロードセル２０１は、上記したように、上記ロードセル本体２０３の図８中右上側に上記ロッド２１１が接続されるとともに、上記ロードセル本体２０３の図８中左下側に上記押圧用治具２１３が接続されて使用されるため、図８中左右方向に大きく突出した構成になってしまい、平行ビーム型ロードセル２０１を用いた装置をコンパクトにすることが困難であるという問題もあった。 Further, as described above, the parallel beam type load cell 201 has the rod 211 connected to the upper right side of the load cell main body 203 in FIG. 8 and the pressing treatment on the lower left side of the load cell main body 203 in FIG. Since the tool 213 is connected and used, it has a configuration that protrudes greatly in the left-right direction in FIG. 8, and there is a problem that it is difficult to make the apparatus using the parallel beam type load cell 201 compact.

本発明は、このような点に基づいてなされたもので、その目的とするところは、小さな荷重を精度よく検出することができるとともに、基部側からの押圧力を偏らせることなく真っ直ぐにラム側に伝達することができ、且つ、押圧方向に対して直交する側への構造物の突出を防止することができるロードセルを提供することにある。 The present invention has been made based on such points, and the object of the present invention is to detect a small load with high accuracy and to straighten the ram side without biasing the pressing force from the base side. Another object of the present invention is to provide a load cell that can transmit to the side and prevent the structure from projecting to the side orthogonal to the pressing direction.

上記課題を解決するべく請求項１に記載されたロードセルは、駆動源に接続される基部と、上記基部に連設され歪検出素子が設置された変形部と、上記変形部の反基部側に上記基部と同軸上に連設され対象物を直接又は間接に押圧・付勢するラムと、を具備し、上記変形部の一端側と上記基部の一端側が連設されているとともに、上記変形部の他端側と上記ラムの他端側が連設されていることを特徴とするものである。
また、請求項２に記載されたロードセルは、請求項１記載のロードセルにおいて、上記変形部と上記基部との接続部と上記変形部と上記ラムとの接続部が上記変形部の中心に対して点対称に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項３に記載されたロードセルは、請求項１又は請求項２記載のロードセルにおいて、上記歪検出素子は複数設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載されたロードセルは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のロードセルにおいて、上記変形部の中心に貫通部が形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項５に記載されたロードセルは、請求項４記載のロードセルにおいて、上記貫通部内に上記歪検出素子が設置されていることを特徴とするものである。
また、請求項６に記載されたロードセルは、請求項５記載のロードセルにおいて、上記貫通部は円形であることを特徴とするものである。
また、請求項７に記載されたロードセルは、請求項６記載のロードセルにおいて、上記歪検出素子が４つ設置されており、上記歪検出素子のそれぞれは上記貫通部の内周面の周方向に９０°毎に配置されており、対向・配置された上記歪検出素子どうしを結ぶ直線が上記基部から上記ラムに向かう方向に対して約４５°傾斜された状態となっていることを特徴とするものである。
また、請求項８に記載されたロードセルは、請求項１〜請求項７の何れかに記載のロードセルにおいて、上記基部と上記変形部と上記ラムとは一体の部材であることを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, a load cell according to claim 1 includes a base connected to a driving source, a deformed portion connected to the base and provided with a strain detection element, and an anti-base portion side of the deformed portion. A ram that is coaxially connected to the base and presses or urges an object directly or indirectly, and has one end of the deformable part and one end of the base connected in series, and the deformable part The other end side of the ram and the other end side of the ram are connected to each other.
The load cell according to claim 2 is the load cell according to claim 1, wherein the connecting portion between the deformable portion and the base portion, and the connecting portion between the deformable portion and the ram are located with respect to the center of the deformable portion. It is characterized by being arranged point-symmetrically.
The load cell described in claim 3 is the load cell according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the strain detection elements are provided.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the load cell according to any one of the first to third aspects, wherein a through-hole is formed at the center of the deformed portion.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the load cell according to the fourth aspect, wherein the strain detecting element is provided in the penetration portion.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the load cell according to the fifth aspect, wherein the through portion is circular.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the load cell according to the sixth aspect, wherein the four strain detection elements are provided in the load cell according to the sixth aspect, and each of the strain detection elements is arranged in a circumferential direction of the inner peripheral surface of the penetration portion. It is arranged every 90 °, and the straight line connecting the strain-detecting elements arranged opposite to each other is inclined by about 45 ° with respect to the direction from the base toward the ram. Is.
The load cell according to claim 8 is the load cell according to any one of claims 1 to 7, wherein the base portion, the deformable portion, and the ram are an integral member. It is.

以上述べたように、請求項１記載のロードセルによると、駆動源に接続される基部と、上記基部に連設され歪検出素子が設置された変形部と、上記変形部の反基部側に上記基部と同軸上に連設され対象物を直接又は間接に押圧・付勢するラムと、を具備し、上記変形部の一端側と上記基部の一端側が連設されているとともに、上記変形部の他端側と上記ラムの他端側が連設されている構成になっているので、上記変形部が変形されやすく、小さな荷重を精度よく検出することができるとともに、上記駆動源による押圧力を偏らせることなく真っ直ぐに上記ラムへと伝達することができる。また、押圧方向に直交する側への構造物の突出を防止することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
また、請求項２に記載されたロードセルによると、請求項１記載のロードセルにおいて、上記変形部と上記基部との接続部と上記変形部と上記ラムとの接続部が上記変形部の中心に対して点対称に配置されている構成になっているので、上記駆動源による押圧力を偏らせることなく真っ直ぐに上記ラムへと伝達することができる効果をより高めることができる。
また、請求項３に記載されたロードセルによると、請求項１又は請求項２記載のロードセルにおいて、上記歪検出素子は複数設置されている構成になっているので、より小さな荷重に対しても精度よく検出することができる。
また、請求項４に記載されたロードセルによると、請求項１〜請求項３の何れかに記載のロードセルにおいて、上記変形部の中心に貫通部が形成されている構成になっているので、上記変形部が更に変形され易くなり、より小さな荷重に対しても精度よく検出することができる。
また、請求項５に記載されたロードセルによると、請求項４記載のロードセルにおいて、上記貫通部内に上記歪検出素子が設置されている構成になっているので、上記変形部が更に変形され易くなり、より小さな荷重に対しても精度よく検出することができる。
また、請求項６に記載されたロードセルによると、請求項５記載のロードセルにおいて、上記貫通部は円形である構成になっているので、上記変形部が更に変形され易くなり、より小さな荷重に対しても精度よく検出することができる。
また、請求項７に記載されたロードセルによると、請求項６記載のロードセルにおいて、上記歪検出素子が４つ設置されており、上記歪検出素子のそれぞれは上記貫通部の内周面の周方向に９０°毎に配置されており、対向・配置された上記歪検出素子どうしを結ぶ直線が上記基部から上記ラムに向かう方向に対して約４５°傾斜された構成になっているので、さらに効果的に上記変形部の変形を検出できる。
また、請求項８に記載されたロードセルによると、請求項１〜請求項７の何れかに記載のロードセルにおいて、上記基部と上記変形部と上記ラムとは一体の部材である構成になっているので、上記基部側から上記ラム側へと力を伝達させる際の損失を小さくすることができる。 As described above, according to the load cell of the first aspect, the base connected to the drive source, the deformed part connected to the base and provided with the strain detecting element, and the anti-base part side of the deformed part A ram that is coaxially connected to the base and presses or urges the object directly or indirectly, and has one end of the deformable part and one end of the base connected to each other. Since the other end side and the other end side of the ram are connected to each other, the deformed portion is easily deformed, a small load can be detected with high accuracy, and the pressing force by the drive source is biased. It is possible to transmit straight to the ram without any change. Further, the structure can be prevented from projecting to the side perpendicular to the pressing direction, and the apparatus can be made compact.
According to the load cell described in claim 2, in the load cell according to claim 1, the connecting portion between the deformable portion and the base portion, and the connecting portion between the deformable portion and the ram with respect to the center of the deformable portion. Therefore, the effect of being able to transmit straightly to the ram without biasing the pressing force by the driving source can be further enhanced.
Further, according to the load cell described in claim 3, in the load cell according to claim 1 or 2, since a plurality of the strain detection elements are installed, the accuracy can be obtained even with a smaller load. Can be detected well.
Further, according to the load cell described in claim 4, in the load cell according to any one of claims 1 to 3, the through-hole is formed at the center of the deformed portion. The deformed portion is further easily deformed, and can be accurately detected even for a smaller load.
Further, according to the load cell described in claim 5, in the load cell according to claim 4, since the strain detecting element is installed in the penetration portion, the deformation portion is further easily deformed. Therefore, it is possible to accurately detect a smaller load.
According to the load cell described in claim 6, in the load cell according to claim 5, since the penetrating portion is configured to be circular, the deformed portion is further easily deformed, so that the load can be reduced. However, it can be accurately detected.
According to the load cell described in claim 7, in the load cell according to claim 6, four strain detection elements are provided, and each of the strain detection elements is in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the penetrating portion. Further, since the straight line connecting the strain detection elements facing and arranged to each other is inclined by about 45 ° with respect to the direction from the base toward the ram, the effect is further improved. In particular, the deformation of the deformable portion can be detected.
According to the load cell described in claim 8, in the load cell according to any one of claims 1 to 7, the base portion, the deformation portion, and the ram are configured as an integral member. Therefore, the loss at the time of transmitting force from the base side to the ram side can be reduced.

本発明の第１の実施の形態を示す図で、ロードセルが設置された電動プレス装置を示す斜視図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a perspective view which shows the electric press apparatus with which the load cell was installed. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、ロードセルが設置された電動プレス装置のロードセル取付フレームを分解した分解斜視図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is the disassembled perspective view which decomposed | disassembled the load cell mounting frame of the electric press apparatus with which the load cell was installed. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３（ａ）はロードセルの正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視図、図３（ｃ）は図３（ｂ）におけるＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ断面図である。FIG. 3A is a diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 3A is a front view of a load cell, FIG. 3B is a view taken along arrow IIIb-IIIb in FIG. 3A, and FIG. It is IIIc-IIIc sectional drawing in FIG.3 (b). 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３（ａ）におけるＩＶ部分の拡大図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is an enlarged view of IV part in Fig.3 (a). 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図５（ａ）はロードセルが設置された電動プレス装置のラムに押圧用治具を取り付けてリベットの頭部を変形させる様子を示した図、図５（ｂ）はロードセルが設置された電動プレス装置のラムに押圧用治具を取り付けてピンを圧入する様子を示した図である。FIG. 5A is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a diagram showing a state in which a pressing jig is attached to a ram of an electric press device in which a load cell is installed to deform a rivet head. FIG. 5B is a view showing a state in which a pressing jig is attached to a ram of an electric press device in which a load cell is installed and a pin is press-fitted. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、ロードセルが設置された電動プレス装置の電気回路を模式的に示した図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is the figure which showed typically the electric circuit of the electric press apparatus with which the load cell was installed. 本発明の第２の実施の形態を示す図で、ロードセルの正面図である。It is a figure which shows the 2nd Embodiment of this invention, and is a front view of a load cell. 従来例を示す図で、ロードセルの正面図である。It is a figure which shows a prior art example, and is a front view of a load cell.

以下、図１乃至図６を参照しながら、本発明の第１の実施の形態について説明する。この実施の形態は、本願発明によるロードセルを、電動プレス装置１に適用した例を示すものである。以下、この電動プレス装置１の構成を順次説明する。
まず、ハウジング５がある。このハウジング５には、図示しないボールネジが回転可能に内装されている。また、この図示しないボールネジには図示しないボールナットがその回転を規制された状態で螺合されており、上記図示しないボールネジが正転又は逆転されると、上記図示しないボールナットが前進又は後退される。 Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment shows an example in which the load cell according to the present invention is applied to the electric press device 1. Hereinafter, the structure of this electric press apparatus 1 is demonstrated sequentially.
First, there is a housing 5. A ball screw (not shown) is rotatably mounted in the housing 5. In addition, a ball nut (not shown) is screwed onto the ball screw (not shown) in a state where the rotation thereof is restricted. When the ball screw (not shown) is rotated forward or backward, the ball nut (not shown) is moved forward or backward. The

上記図示しないボールナットにはロッド７が固着されている。このロッド７は、上記ハウジング５の前方に突出されており、上記図示しないボールナットの前進又は後退によって、前後方向（図１中左下から右上に向かう方向）に進退可能となっている。
また、図２に示すように、上記ロッド７の先端側の外周面には雄ネジ部９が形成されている。 A rod 7 is fixed to the ball nut (not shown). The rod 7 protrudes forward of the housing 5 and can advance and retreat in the front-rear direction (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 1) by the advance or retreat of the ball nut (not shown).
Further, as shown in FIG. 2, a male screw portion 9 is formed on the outer peripheral surface of the rod 7 on the tip end side.

上記ハウジング５の後端には、プーリケース１１が設置されている。このプーリケース１１は上記ハウジング５の側方（図１中上側）に突出されている。上記プーリケース１１の、上記ハウジング５の側方（図１中上側）に突出された側には、モータケース１３が設置されている。このモータケース１３内には、後述するモータ１４１が内装されている。また、このモータ１４１の図示しない出力軸には図示しないプーリが固着されており、上記図示しないボールネジの後端側（図１中右上側）にも図示しない別のプーリが固着されている。また、これらの図示しない２つのプーリ間には図示しないベルトが巻回されている。また、上記図示しない２つのプーリと上記図示しないベルトは、上記プーリケース１１内に収納されている。
上記モータ１４１を回転させることにより、上記図示しないプーリ、図示しないベルト、図示しない別のプーリを介して、上記図示しないボールネジを回転させるものである。 A pulley case 11 is installed at the rear end of the housing 5. The pulley case 11 protrudes to the side of the housing 5 (upper side in FIG. 1). A motor case 13 is installed on the side of the pulley case 11 that protrudes to the side of the housing 5 (upper side in FIG. 1). In the motor case 13, a motor 141 to be described later is housed. A pulley (not shown) is fixed to an output shaft (not shown) of the motor 141, and another pulley (not shown) is also fixed to the rear end side (upper right side in FIG. 1) of the ball screw (not shown). A belt (not shown) is wound between these two pulleys (not shown). The two pulleys (not shown) and the belt (not shown) are accommodated in the pulley case 11.
By rotating the motor 141, the ball screw (not shown) is rotated via the pulley (not shown), a belt (not shown), and another pulley (not shown).

また、上記電動プレス装置１の外部にはコントローラ１５が設置されている。このコントローラ１５と上記電動プレス装置１とは、モータ用ケーブル１７と検出用ケーブル１９とによって接続されている。
なお、上記コントローラ１５の構成については、追って詳細に説明する。 A controller 15 is installed outside the electric press apparatus 1. The controller 15 and the electric press device 1 are connected by a motor cable 17 and a detection cable 19.
The configuration of the controller 15 will be described in detail later.

上記ロッド７の先端側（図１中左下側）には、ロードセル取付フレーム２１が設置されている。このロードセル取付フレーム２１内に、本実施の形態によるロードセル２２が内装されている。
上記ロードセル取付フレーム２１は、図２に示すように、先端側フレーム部材２３と、後端側フレーム部材２５と、接続部材２７とから構成されている。 A load cell mounting frame 21 is installed on the distal end side (lower left side in FIG. 1) of the rod 7. A load cell 22 according to the present embodiment is housed inside the load cell mounting frame 21.
As shown in FIG. 2, the load cell mounting frame 21 includes a front end side frame member 23, a rear end side frame member 25, and a connection member 27.

上記先端側フレーム部材２３は、例えば、図２に示すように、先端側（図２中左下側）の小径部２９と後端側（図２中右上側）の大径部３１とから構成されている。また、上記先端側フレーム部材２３には、長さ方向（図２中左下から右上に向かう方向）に延長されたロードセル用貫通孔３３が形成されている。このロードセル用貫通孔３３は、先端側（図２中左下側）の小径部３５と、後端側（図２中右上側）の図示しない大径部とから構成されている。
また、上記小径部２９には、側面に開口され上記ロードセル用貫通孔３３と連通された貫通孔３７が形成されている。この貫通孔３７は、上記ロードセル２２に後述する押圧用治具８１を固着させる際に、後述する図示しないイモネジやこのイモネジを回転させるための治具によって貫通される。
また、上記先端側フレーム部材２３の後端開口部には、図示しない複数の雌ネジ部が形成されている。 For example, as shown in FIG. 2, the front end side frame member 23 includes a small diameter portion 29 on the front end side (lower left side in FIG. 2) and a large diameter portion 31 on the rear end side (upper right side in FIG. 2). ing. Further, the distal end side frame member 23 is formed with a load cell through hole 33 extending in a length direction (a direction from the lower left to the upper right in FIG. 2). The load cell through-hole 33 includes a small-diameter portion 35 on the front end side (lower left side in FIG. 2) and a large-diameter portion (not shown) on the rear end side (upper right side in FIG. 2).
The small-diameter portion 29 is formed with a through hole 37 that is open on a side surface and communicates with the load cell through hole 33. The through hole 37 is penetrated by a not-shown unillustrated screw or a jig for rotating the notch screw, which will be described later, when a pressing jig 81 described later is fixed to the load cell 22.
A plurality of female screw portions (not shown) are formed in the rear end opening of the front end side frame member 23.

上記後端側フレーム部材２５は、図２に示すように、略円筒形状であり、長さ方向（図２中左下から右上に向かう方向）に延長されたロードセル用貫通孔３９が形成されている。
また、上記後端側フレーム部材２５には、長さ方向（図２中左下から右上に向かう方向）に延長された複数（本実施の形態の場合は１０個）のネジ用貫通孔４１が形成されている。このネジ用貫通孔４１の後端側（図２中右上側）は図示しない大径部となっている。
また、上記後端側フレーム部材２５の後端開口部には、図示しない複数の雌ネジ部が形成されている。 As shown in FIG. 2, the rear end side frame member 25 has a substantially cylindrical shape, and is formed with a load cell through hole 39 extending in the length direction (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 2). .
Further, the rear end side frame member 25 is formed with a plurality of (10 in the present embodiment) screw through holes 41 extending in the length direction (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 2). Has been. The rear end side (upper right side in FIG. 2) of the screw through hole 41 is a large diameter portion (not shown).
A plurality of female screw portions (not shown) are formed in the rear end opening of the rear end side frame member 25.

また、上記先端側フレーム部材２３の後端面（図２中右上側端面）に上記後端側フレーム部材２５が固着される。すなわち、上記後端側フレーム部材２５は、上記先端側フレーム部材２３の図示しない複数の雌ネジ部に螺合される複数（本実施の形態の場合は８つ）のネジ４３によって、上記先端側フレーム部材２３に固着される。このとき、上記ネジ４３は上記ネジ用貫通孔４１を貫通し、上記ネジ用貫通孔４１の図示しない大径部内に上記ネジ４３の頭部が収納される。そして、上記先端側フレーム部材２３のロードセル用貫通孔３３と上記後端側フレーム部材２５のロードセル用貫通孔３９内に、上記ロードセル２２が内装されることになる。その際、図１に示すように、上記ロードセル２２の先端部（図１中左下側端部）は、外部に突出・配置される。 Further, the rear end side frame member 25 is fixed to the rear end face (upper right end face in FIG. 2) of the front end side frame member 23. That is, the rear end side frame member 25 is connected to the front end side by a plurality of (eight in this embodiment) screws 43 screwed into a plurality of female screw portions (not shown) of the front end side frame member 23. The frame member 23 is fixed. At this time, the screw 43 passes through the screw through hole 41, and the head of the screw 43 is accommodated in a large diameter portion (not shown) of the screw through hole 41. The load cell 22 is housed in the load cell through hole 33 of the front end side frame member 23 and the load cell through hole 39 of the rear end side frame member 25. In that case, as shown in FIG. 1, the front-end | tip part (lower left side edge part in FIG. 1) of the said load cell 22 protrudes and arrange | positions outside.

また、上記接続部材２７も、略円筒形状であり、長さ方向（図２中左下から右上に向かう方向）に延長された貫通孔４５が形成されている。この貫通孔４５の後端側（図２中右上側）には、ロードセル取付フレーム用雌ネジ部４７が形成されている。
また、上記接続部材２７には、長さ方向（図２中左下から右上に向かう方向）に延長された複数（本実施の形態の場合は、外周部に８個、内周部に８個、合計１６個）のネジ用貫通孔４９が形成されている。このネジ用貫通孔４９の後端側（図２中右上側）は図示しない大径部となっている。 The connecting member 27 is also substantially cylindrical and has a through hole 45 extending in the length direction (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 2). On the rear end side (upper right side in FIG. 2) of the through hole 45, a female thread portion 47 for a load cell mounting frame is formed.
Further, the connecting member 27 includes a plurality (in the case of the present embodiment, eight on the outer peripheral portion, eight on the inner peripheral portion) extended in the length direction (the direction from the lower left to the upper right in FIG. 2), A total of 16 screw through holes 49 are formed. The rear end side (upper right side in FIG. 2) of the screw through hole 49 is a large diameter portion (not shown).

また、上記接続部材２７は、上記後端側フレーム部材２５の図示しない複数の雌ネジ部に螺合される複数（本実施の形態の場合は８つ）のネジ５１によって、上記後端側フレーム部材２５の後端面（図２中右上側端面）に固着される。このとき、上記ネジ５１は上記ネジ用貫通孔４９を貫通し、上記ネジ用貫通孔４９の図示しない大径部内に上記ネジ５１の頭部が収納される。 The connecting member 27 is connected to the rear end side frame by a plurality of (eight in this embodiment) screws 51 that are screwed into a plurality of female screw portions (not shown) of the rear end side frame member 25. The member 25 is fixed to the rear end face (upper right end face in FIG. 2). At this time, the screw 51 passes through the screw through-hole 49, and the head of the screw 51 is accommodated in a large diameter portion (not shown) of the screw through-hole 49.

また、上記ロッド７の雄ネジ部９が上記接続部材２７のロードセル取付フレーム用雌ネジ部４７に螺合されることで、上記ロードセル取付フレーム２１、ひいては、上記ロードセル２２が電動プレス装置１に取り付けられることになる。 Further, the load cell mounting frame 21 and thus the load cell 22 are attached to the electric press device 1 by screwing the male screw portion 9 of the rod 7 into the female screw portion 47 for the load cell mounting frame of the connecting member 27. Will be.

上記ロードセル２２は、図３に示すような構成を成している。すなわち、上記ロードセル２２は、基部６１と、この基部６１の図３中下側に連設された変形部６３と、この変形部６３の図３中下側に上記基部６１と同軸上に連設されたラム６５とから構成されている。
上記基部６１と上記変形部６３と上記ラム６５とは一体となっており、例えば、金属の切削加工によって製造される。 The load cell 22 has a configuration as shown in FIG. That is, the load cell 22 includes a base portion 61, a deformed portion 63 connected to the lower side of the base portion 61 in FIG. 3, and a lower portion of the deformed portion 63 in FIG. The ram 65 is made up of.
The base 61, the deforming portion 63, and the ram 65 are integrated, and are manufactured by, for example, metal cutting.

上記基部６１は、低背の略円筒形状をなす基部本体６７と、この基部本体６７の底面側（図３中下側）に突出・形成された略円筒形状の突出部６９とから構成されている。図３（ａ）に示すように、上記突出部６９は、上記基部本体６７よりも縮径されている。 The base 61 is composed of a base main body 67 having a low profile and a substantially cylindrical shape, and a substantially cylindrical protrusion 69 protruding and formed on the bottom surface side (lower side in FIG. 3) of the base main body 67. Yes. As shown in FIG. 3A, the protrusion 69 has a diameter smaller than that of the base body 67.

また、上記基部本体６７の図３（ａ）中上側端面には、後述する信号出力回路９１が設置されている。
上記ロードセル２２が上記ロードセル取付フレーム２１内に設置された際、上記基部本体６７は上記後端側フレーム部材２５の先端面（図２中左下側の面）と上記先端側フレーム部材２３の貫通孔３３内の図示しない段付部との間に介挿される。
また、後述する信号出力回路９１は、上記ロードセル２２が上記ロードセル取付フレーム２１内に設置された際、上記後端側フレーム部材２５のロードセル用貫通孔３９内に収納される。 A signal output circuit 91 described later is installed on the upper end face of the base body 67 in FIG.
When the load cell 22 is installed in the load cell mounting frame 21, the base body 67 has a front end surface of the rear end side frame member 25 (surface on the lower left side in FIG. 2) and a through hole of the front end side frame member 23. It is inserted between a stepped portion (not shown) in 33.
The signal output circuit 91 described later is housed in the load cell through hole 39 of the rear end side frame member 25 when the load cell 22 is installed in the load cell mounting frame 21.

上記突出部６９の図３（ａ）中右端側からは、図３（ａ）中下側に向けて、基部側接続部７１が突出・形成されている。この基部側接続部７１の幅Ｗ_１（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）の１／４以下程度の幅狭に設定されている。また、上記基部側接続部７１の奥行ｄ_１（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）の１／３以下程度の幅狭に設定されている。 From the right end side in FIG. 3A of the protruding portion 69, a base side connecting portion 71 protrudes and is formed toward the lower side in FIG. The width W ₁ (size in the left-right direction in FIG. 3A) of the base-side connecting portion 71 is 1 / out of the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (size in the left-right direction in FIG. 3A). The width is set to about 4 or less. Further, the depth d ₁ (the size in the left-right direction in FIG. 3B) of the base-side connecting portion 71 is equal to the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the size in the left-right direction in FIG. 3B). The width is set to about 1/3 or less.

また、上記基部側接続部７１の図３中下側には、上記変形部６３が連設されている。図３（ａ）に示すように、上記変形部６３の幅Ｗ_３（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）と同じに設定されている。また、図３（ｂ）に示すように、上記変形部６３の奥行ｄ_３（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）の１／３以下程度の幅狭に設定されている。そのため、上記変形部６３は、荷重により変形され易くなっている。
また、図３（ａ）に示すように、上記基部側接続部７１は、上記変形部６３の図３（ａ）中右端側に連設されている。 Further, the deforming portion 63 is connected to the lower side of the base side connecting portion 71 in FIG. As shown in FIG. 3A, the width W ₃ of the deformed portion 63 (the size in the left-right direction in FIG. 3A) is the outer diameter D ₂ of the protruding portion 69 (left and right in FIG. 3A). (Size of direction) is set to the same. Further, as shown in FIG. 3B, the depth d ₃ of the deformable portion 63 (the size in the left-right direction in FIG. 3B) is the outer diameter D ₂ of the protruding portion 69 (FIG. 3B). The width is set to be about 1/3 or less of the size in the middle / left / right direction. Therefore, the deforming portion 63 is easily deformed by a load.
Further, as shown in FIG. 3A, the base-side connecting portion 71 is connected to the right end side of the deforming portion 63 in FIG.

また、上記変形部６３の中心には、図３（ａ）、図４に示すように、貫通部７３が形成されている。この貫通部７３により、上記変形部６３が変形され易くなっている。
また、上記貫通部７３は円形（または略円形）の孔であり、上記貫通部７３の内周面には、複数の（本実施の形態の場合は４つ）の歪検出素子としての歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄが設置されている。この歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄは、上記貫通部７３の内周面の周方向に、９０°毎の等間隔に配置されている。また、対向・配置された上記歪ゲージ７５ａ、７５ｃを結ぶ直線や上記歪ゲージ７５ｂ、７５ｄを結ぶ直線は、上記基部６１から上記ラム６５に向かう押圧方向に対して約４５°傾斜されている。
なお、上記貫通部７３は、指を差し込んで、上記歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄを取り付けることができる程度の大きさに設定されている。 Further, a through-hole 73 is formed at the center of the deformed portion 63 as shown in FIGS. Due to this through portion 73, the deformation portion 63 is easily deformed.
The penetrating portion 73 is a circular (or substantially circular) hole, and a strain gauge as a plurality of (four in the present embodiment) strain detecting elements is provided on the inner peripheral surface of the penetrating portion 73. 75a, 75b, 75c, 75d are installed. The strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d are arranged at equal intervals of 90 ° in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the penetrating portion 73. Further, the straight line connecting the strain gauges 75a and 75c and the straight line connecting the strain gauges 75b and 75d are inclined by about 45 ° with respect to the pressing direction from the base 61 toward the ram 65.
The penetrating portion 73 is set to such a size that a finger can be inserted and the strain gauges 75a, 75b, 75c, 75d can be attached.

上記歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄは、金属抵抗体から構成されており、上記変形部６３が変形されると、上記歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄも変形され、その電気抵抗が変化する。そして、後述するように、上記歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄの電気抵抗の変化から、上記変形部６３、ひいては、上記ロードセル２２にかかる荷重の大きさを検出することができる。 The strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d are made of a metal resistor, and when the deforming portion 63 is deformed, the strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d are also deformed, and their electric resistance changes. To do. Then, as will be described later, the magnitude of the load applied to the deformed portion 63 and, in turn, the load cell 22 can be detected from the change in the electrical resistance of the strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d.

上記変形部６３の図３（ａ）中左端側からは、図３（ａ）中下側に向けて、ラム側接続部７７が突出・形成されている。このラム側接続部７７の幅Ｗ_４（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）の１／４以下程度の幅狭に設定されている。また、上記ラム側接続部７７の奥行ｄ_４（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）の１／３以下程度の幅狭に設定されている。 From the left end side in FIG. 3A of the deformable portion 63, a ram side connecting portion 77 is projected and formed toward the lower side in FIG. The width W ₄ (size in the left-right direction in FIG. 3A) of the ram-side connection portion 77 is 1 / out of the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (size in the left-right direction in FIG. 3A). The width is set to about 4 or less. Further, the depth d ₄ of the ram-side connecting portion 77 (the size in the left-right direction in FIG. 3B) is equal to the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the size in the left-right direction in FIG. 3B). The width is set to about 1/3 or less.

上記したように、上記基部６１の突出部６９の図４中右端側と上記変形部６３の図４中右側とが上記基部側接続部７１を介して連設されるともに、上記変形部６３の図４中左端側と上記ラム６５の図４中左端側とが上記ラム側接続部７７を介して連設され、上記変形部６３の幅Ｗ_３（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）と同じに設定されている。また、上記基部側接続部７１の幅Ｗ_１（図３（ａ）中左右方向の大きさ）や上記ラム側接続部７７の幅Ｗ_４（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は同じであり、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）の１／４以下程度の幅狭に設定されていて、上記基部側接続部７１の奥行ｄ_１（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）、上記変形部６３の奥行ｄ_３（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）、上記ラム側接続部７７の奥行ｄ_４（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）の１／３以下程度の幅狭に設定されているため、例えば、基部６１側（図４中上側）からラム６５側（図４中下側）の力が加えられた際、変形され易くなっている。 As described above, the right end side in FIG. 4 of the protruding portion 69 of the base portion 61 and the right side in FIG. 4 of the deformable portion 63 are connected to each other via the base side connecting portion 71, and The left end side in FIG. 4 and the left end side in FIG. 4 of the ram 65 are connected via the ram side connecting portion 77, and the width W ₃ of the deformed portion 63 (the size in the left-right direction in FIG. 3A). ) Is set to be the same as the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the size in the left-right direction in FIG. 3A). Further, the width W ₁ of the base side connection portion 71 (the size in the left-right direction in FIG. 3A) and the width W ₄ of the ram side connection portion 77 (the size in the left-right direction in FIG. 3A) are as follows. The depth d of the base side connecting portion 71 is the same, and is set to be narrower than about 1/4 of the outer diameter D ₂ (size in the left-right direction in FIG. 3A) of the protruding portion 69. ₁ (size in the left-right direction in FIG. 3B), depth d ₃ of the deformable portion 63 (size in the left-right direction in FIG. 3B), depth d ₄ of the ram-side connecting portion 77 (FIG. 3). (B) The size in the left-right direction) is set to a width of about 1/3 or less of the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the size in the left-right direction in FIG. 3B). For example, when a force from the base 61 side (upper side in FIG. 4) to the ram 65 side (lower side in FIG. 4) is applied, it is easily deformed.

また、上記ラム側接続部７７の図３中下側には、上記ラム６５が連設されている。図３（ａ）に示すように、上記ラム側接続部７７は、上記ラム６５の図３（ａ）中左端側に連設されている。
また、上記基部側接続部７１と上記ラム側接続部７７は、上記貫通部７３の中心に対して点対称に配置されている。 Further, the ram 65 is connected to the lower side of the ram side connecting portion 77 in FIG. As shown in FIG. 3A, the ram side connecting portion 77 is connected to the left end side of the ram 65 in FIG. 3A.
Further, the base side connection portion 71 and the ram side connection portion 77 are arranged point-symmetrically with respect to the center of the through portion 73.

また、図３（ｃ）に示すように、上記ラム６５は、略中空円筒形状を成しており、その外径は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）と同じである。その先端面（図３（ｃ）中下側の面）に開口された治具取付用穴７８が形成されている。また、上記ラム６５には、その側面（図３（ｃ）中右側）には、上記治具取付用穴７８に連通された孔が形成されていて、この穴には治具固定用雌ネジ部７９が形成されている。この治具固定用雌ネジ部７９には、図示しない治具固定用ネジが螺合される。また、上記ロードセル２２が、上記ロードセル取付フレーム２１内に設置された際、上記治具固定用雌ネジ部７９と、先端側フレーム部材２３の貫通孔３７とが重合される。 Further, as shown in FIG. 3C, the ram 65 has a substantially hollow cylindrical shape, and the outer diameter thereof is the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the left-right direction in FIG. 3A). The same size). A jig mounting hole 78 is formed in the front end surface (the lower surface in FIG. 3C). The ram 65 is formed with a hole communicating with the jig mounting hole 78 on the side surface (right side in FIG. 3 (c)). A portion 79 is formed. A jig fixing screw (not shown) is screwed into the female screw portion 79 for fixing the jig. Further, when the load cell 22 is installed in the load cell mounting frame 21, the jig fixing female screw portion 79 and the through hole 37 of the distal end side frame member 23 are superposed.

さらに、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、上記ラム６５の先端に、既に述べた押圧用治具８１が固着される。この押圧用治具８１は、略円筒形状を成しており、その一方の端面から縮径された図示しない取付部が突出・形成されている。この図示しない取付部が上記ラム６５の治具取付用穴７８内に挿入され、上記治具固定用雌ネジ部７９に螺合された図示しないイモネジによって固定されることで、上記押圧用治具８１は上記ラム６５の先端に固着される。また、このとき上記押圧用治具８１は、上記ラム６５の先端面（図３（ａ）中下側の端面）の全面に当接された状態となっている。このような構成により、ロッド７の先端に、ロードセル２２を介して、押圧用治具８１が取り付けられることになる。 Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, the pressing jig 81 described above is fixed to the tip of the ram 65. The pressing jig 81 has a substantially cylindrical shape, and a mounting portion (not shown) whose diameter is reduced from one end surface thereof is projected and formed. The pressing jig (not shown) is inserted into the jig mounting hole 78 of the ram 65 and fixed by a not-shown female screw screwed into the jig fixing female screw part 79. 81 is fixed to the tip of the ram 65. At this time, the pressing jig 81 is in contact with the entire front end surface of the ram 65 (the lower end surface in FIG. 3A). With such a configuration, the pressing jig 81 is attached to the tip of the rod 7 via the load cell 22.

また、上記押圧用治具８１によって、例えば、図５（ａ）に示すように、板８３ａ、８３ｂを固定するリベット８５が押圧・変形されたり、図５（ｂ）に示すように、ピン８７が穴８９内に圧入されたりすることになる。 Further, for example, as shown in FIG. 5A, the rivet 85 for fixing the plates 83a and 83b is pressed and deformed by the pressing jig 81, or as shown in FIG. Will be press-fitted into the hole 89.

上記ロードセル２２の基部６１の図３中上側の面には、既に述べた信号出力回路９１が設置されている。この信号出力回路９１は、図６に示すように、基板９３と、この基板９３上に実装されたオペアンプ９５、Ａ／Ｄ変換器９７、ＣＰＵ９９、ＲＳ４８５通信回路１０１とから構成される。 The signal output circuit 91 described above is installed on the upper surface of the base 61 of the load cell 22 in FIG. As shown in FIG. 6, the signal output circuit 91 includes a substrate 93, an operational amplifier 95, an A / D converter 97, a CPU 99, and an RS485 communication circuit 101 mounted on the substrate 93.

まず、図６に示すように、歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄが夫々接続されることによって、ブリッジ回路が構成されている。上記歪ゲージ７５ａと歪ゲージ７５ｄとの接点は電源端子１０３に接続されており、上記歪ゲージ７５ｂと歪ゲージ７５ｃとの接点はアース１０５に接地されている。
また、上記歪ゲージ７５ｄと歪ゲージ７５ｃとの接点はオペアンプ９５の反転入力端子１０７ａに接続されており、上記歪ゲージ７５ａと歪ゲージ７５ｂとの接点はオペアンプ９５の非反転入力端子１０７ｂに接続されている。 First, as shown in FIG. 6, the strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d are connected to form a bridge circuit. A contact point between the strain gauge 75 a and the strain gauge 75 d is connected to the power supply terminal 103, and a contact point between the strain gauge 75 b and the strain gauge 75 c is grounded to the ground 105.
The contact point between the strain gauge 75d and the strain gauge 75c is connected to the inverting input terminal 107a of the operational amplifier 95, and the contact point between the strain gauge 75a and the strain gauge 75b is connected to the non-inverting input terminal 107b of the operational amplifier 95. ing.

常時は、上記反転出力端子１０７ａと上記非反転入力端子１０７ｂの電位は同じであり、電位差は生じていない。しかし、既に述べたように上記歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄが変形されて、その電気抵抗が変化すると、上記オペアンプ９５の反転入力端子１０７ａと非反転入力端子１０７ｂとの間に電位差が生じる。この電位差は、上記オペアンプ９５によって増幅される。 Normally, the potentials of the inverting output terminal 107a and the non-inverting input terminal 107b are the same, and no potential difference is generated. However, as described above, when the strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d are deformed to change their electric resistance, a potential difference is generated between the inverting input terminal 107a and the non-inverting input terminal 107b of the operational amplifier 95. . This potential difference is amplified by the operational amplifier 95.

上記オペアンプ９５の出力端子１０９には上記Ａ／Ｄ変換器９７の入力端子１１１が接続されている。上記Ａ／Ｄ変換器９７は、上記オペアンプ９５から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。 The input terminal 111 of the A / D converter 97 is connected to the output terminal 109 of the operational amplifier 95. The A / D converter 97 converts the analog signal output from the operational amplifier 95 into a digital signal.

上記Ａ／Ｄ変換器９７の出力端子１１１ｂには、上記ＣＰＵ９９の入力端子１１３ａが接続されている。上記ＣＰＵ９９は、上記Ａ／Ｄ変換器９７から出力されるデジタル信号を入力される。このデジタル信号は上記反転入力端子１０７ａと非反転入力端子１０７ｂとの間の電位差を示しているため、上記ＣＰＵ９９によって、上記デジタル信号に基づくデータを荷重の大きさを示すデータに演算・変換し、荷重の大きさを示すデジタル信号として出力端子１１３ｂから出力する。 The input terminal 113a of the CPU 99 is connected to the output terminal 111b of the A / D converter 97. The CPU 99 receives a digital signal output from the A / D converter 97. Since this digital signal indicates a potential difference between the inverting input terminal 107a and the non-inverting input terminal 107b, the CPU 99 calculates and converts data based on the digital signal into data indicating the magnitude of the load, The digital signal indicating the magnitude of the load is output from the output terminal 113b.

上記ＣＰＵ９９の出力端子１１３ｂには、上記ＲＳ４８５通信回路１０１の入力端子１１５ａが接続されている。上記ＲＳ４８５通信回路では、上記荷重の大きさを示すデジタル信号に基づく出力信号を、出力端子１１５ｂ、１１５ｃから差動出力させる。 The output terminal 113b of the CPU 99 is connected to the input terminal 115a of the RS485 communication circuit 101. In the RS485 communication circuit, an output signal based on the digital signal indicating the magnitude of the load is differentially output from the output terminals 115b and 115c.

上記出力端子１１５ｂには信号線１２１ａの一端側が接続され、上記出力端子１１５ｃには信号線１２１ｂの一端側が接続されている。
また、上記信号出力回路９１には、電力線１３１ａ、１３１ｂの一端側が接続されている。上記電力線１３１ａ、１３１ｂは上記信号出力回路９１に電力を供給するものであり、上記電力線１３１ａの一端側は電源入力端子１３５に接続されていて、上記電力線１３１ｂの一端側は上記アース１０５に接地されている。
また、上記信号線１２１ａ、信号線１２１ｂ、電力線１３１ａ、１３１ｂの他端側には、コネクタ１３７が設けられている。 One end side of the signal line 121a is connected to the output terminal 115b, and one end side of the signal line 121b is connected to the output terminal 115c.
The signal output circuit 91 is connected to one end of power lines 131a and 131b. The power lines 131a and 131b supply power to the signal output circuit 91. One end of the power line 131a is connected to the power input terminal 135, and one end of the power line 131b is grounded to the ground 105. ing.
A connector 137 is provided on the other end side of the signal line 121a, the signal line 121b, and the power lines 131a and 131b.

また、図６に示すように、電動プレス装置１には、既に述べたモータ１４１が設置されている。このモータ１４１には、モータ用ケーブル１７が接続されており、このモータ用ケーブル１７によって、上記モータ１４１に電力が供給される。
また、上記モータ１４１にはエンコーダ１４３が設置されている。このエンコーダ１４３によって、上記モータ１４１の回転数や回転角度が検出され、この回転数や回転角度についての信号が出力される。 Further, as shown in FIG. 6, the motor 141 already described is installed in the electric press device 1. A motor cable 17 is connected to the motor 141, and electric power is supplied to the motor 141 through the motor cable 17.
The motor 141 is provided with an encoder 143. The encoder 143 detects the rotation speed and rotation angle of the motor 141 and outputs a signal regarding the rotation speed and rotation angle.

上記エンコーダ１４３には、エンコーダ用ケーブル１４５の一端が接続されている。このエンコーダ用ケーブル１４５を介して、上記エンコーダ１４３に電力が供給されるとともに、上記エンコーダ１４３からの出力信号が出力される。また、上記エンコーダ用ケーブル１４５の他端には、コネクタ１４７が設けられている。 One end of an encoder cable 145 is connected to the encoder 143. Electric power is supplied to the encoder 143 via the encoder cable 145 and an output signal from the encoder 143 is output. A connector 147 is provided at the other end of the encoder cable 145.

また、検出用ケーブル１９には、コネクタ１４９、１５１が設けられていて、上記コネクタ１３７は上記コネクタ１４９に接続され、上記コネクタ１４７は上記コネクタ１５１に接続される。すなわち、上記信号線１２１ａ、信号線１２１ｂ、電力線１３１ａ、１３１ｂと上記エンコーダ用ケーブル１４５は、上記検出用ケーブル１９として、１つにまとめられている。 The detection cable 19 is provided with connectors 149 and 151, the connector 137 is connected to the connector 149, and the connector 147 is connected to the connector 151. That is, the signal line 121a, the signal line 121b, the power lines 131a and 131b, and the encoder cable 145 are combined into one as the detection cable 19.

また、信号出力回路９１からの出力信号や、上記エンコーダ１４３からの出力信号は、上記検出用ケーブル１９を介してコントローラ１５へと伝達される。そして、上記コントローラ１５によって、上記出力信号に基づく上記モータ１４１の制御が行われる。 The output signal from the signal output circuit 91 and the output signal from the encoder 143 are transmitted to the controller 15 via the detection cable 19. The controller 15 controls the motor 141 based on the output signal.

次に本実施の形態によるロードセル２２の作用について説明する。
例えば、電動プレス装置１によって上記押圧用治具８１を介して、図５（ａ）に示すように、板８３ａ、８３ｂを固定するリベット８５を押圧・変形させたり、図５（ｂ）に示すように、ピン８７を穴８９内に圧入したりする場合を想定する。 Next, the operation of the load cell 22 according to the present embodiment will be described.
For example, as shown in FIG. 5A, the rivet 85 that fixes the plates 83a and 83b is pressed and deformed by the electric press device 1 through the pressing jig 81, or as shown in FIG. As described above, it is assumed that the pin 87 is press-fitted into the hole 89.

まず、コントローラ１５からの指示によってモータ１４１が駆動され、ロッド７が前進（図１中左下側に移動）される。このロッド７の前進により、ロードセル２２を介して、上記押圧用治具８１が降下され、それによって、図５（ａ）に示すように、板８３ａ、８３ｂを固定するリベット８５が押圧・変形されたり、図５（ｂ）に示すように、ピン８７が穴８９内に圧入されたりする。
その際、荷重が上記ロードセル２２によって検出される。 First, the motor 141 is driven by an instruction from the controller 15, and the rod 7 is moved forward (moved to the lower left side in FIG. 1). As the rod 7 moves forward, the pressing jig 81 is lowered via the load cell 22, thereby pressing and deforming the rivets 85 that fix the plates 83 a and 83 b as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 5B, the pin 87 is press-fitted into the hole 89.
At that time, the load is detected by the load cell 22.

より具体的に説明すると、上記ロードセル２２の変形部６３が変形されるとともに、歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄも変形される。上記歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄが変形されるとその電気抵抗が変化し、これにより、オペアンプ９５の反転出力端子１０７ａと非反転入力端子１０７ｂとの間に電位差が生じる。この反転出力端子１０７ａと非反転入力端子１０７ｂとの間の電位差を基にして、信号出力回路９１から上記ロードセル２２に加えられる荷重の大きさを示す信号が出力される。 More specifically, the deformed portion 63 of the load cell 22 is deformed, and the strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d are also deformed. When the strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d are deformed, their electric resistance changes, and a potential difference is generated between the inverting output terminal 107a and the non-inverting input terminal 107b of the operational amplifier 95. Based on the potential difference between the inverting output terminal 107a and the non-inverting input terminal 107b, a signal indicating the magnitude of the load applied to the load cell 22 is output from the signal output circuit 91.

ロードセル２２によって検出された信号は、上記コントローラ１５に入力される。そして、上記コントローラ１５は、入力された荷重の大きさに基づいて上記モータ１４１に供給される電流を制御する。これにより、上記押圧用治具８１を介しての押圧力が一定量に制御される。 A signal detected by the load cell 22 is input to the controller 15. The controller 15 controls the current supplied to the motor 141 based on the input load magnitude. Thereby, the pressing force via the pressing jig 81 is controlled to a constant amount.

その際、平行ビーム型のロードセル２２を採用しているので、小さな荷重でも精度良く検出することができるようになっている。特に、本実施の形態の場合には、上記変形部６３が変形され易い構成になっている。
特に、本実施の形態の場合には、上記基部側接続部７１の幅Ｗ_１（図３（ａ）中左右方向の大きさ）と上記ラム側接続部７７の幅Ｗ_４（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は同じであり、上記基部６１の突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）の１／４以下程度の幅狭に設定されていて、上記変形部６３の幅Ｗ_３（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）と同じに設定されていて、上記基部側接続部７１の奥行ｄ_１（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）、上記変形部６３の奥行ｄ_３（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）、上記ラム側接続部７７の奥行ｄ_４（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）の１／３以下程度の幅狭に設定されているので、より変形され易い。 At that time, since the parallel beam type load cell 22 is employed, even a small load can be detected with high accuracy. In particular, in the case of the present embodiment, the deformation portion 63 is easily deformed.
In particular, in the case of the present embodiment, the width W ₁ of the base side connection portion 71 (size in the left-right direction in FIG. 3A) and the width W ₄ of the ram side connection portion 77 (FIG. 3A ) Is the same as the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 of the base 61 (the size in the left-right direction in FIG. 3A). Thus, the width W ₃ of the deformed portion 63 (the size in the left-right direction in FIG. 3A) is the same as the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the size in the left-right direction in FIG. 3A). The depth d ₁ of the base-side connecting portion 71 (size in the left-right direction in FIG. 3B) and the depth d ₃ of the deformation portion 63 (size in the left-right direction in FIG. 3B) are set. ), the depth _{d 4} (see FIG. 3 (b) in the magnitude of the horizontal direction of the ram-side connecting portion 77), the outer diameter _{D 2} of the protruding portion 69 (see FIG. 3 (b) in the horizontal direction size) 1/3 because it is set so narrow below, it tends to be more deformed.

また、上記基部６１と上記ラム６５は同軸上に設置されていて、また、上記基部６１の突出部６９の図３（ａ）中右端側に基部側接続部７１を介して変形部６３の図３（ａ）中右端側が連設され、上記変形部６３の図３（ａ）中左端側に、ラム側接続部７７を介して、上記ラム６５の図３（ａ）中左端側が連設され、上記基部側接続部７１と上記ラム側接続部７７が、上記貫通部７３の中心に対して点対称に配置されているので、上記基部６１には図４の矢印Ｍ_１で示すようなモーメントが発生するとともに、上記ラム６５には図４の矢印Ｍ_２で示すようなモーメントが発生するが、上記矢印Ｍ_１で示すモーメントと上記矢印Ｍ２で示すモーメントは互いに打ち消し合う。これにより、ロッド７によって上記基部６１に加えられた力は、図３（ａ）中左右方向に偏ることなく真っ直ぐに、上記ラム６５、ひいては、上記図示しない対象物に伝達される。 Further, the base 61 and the ram 65 are coaxially installed, and the deformed portion 63 is illustrated on the right end side in FIG. 3A of the protruding portion 69 of the base 61 via the base-side connecting portion 71. 3 (a) is connected to the right end side in FIG. 3A, and the left end side in FIG. 3A of the deformable portion 63 is connected to the left end side in FIG. the proximal connecting portion 71 and the ram-side connecting portion 77, since they are arranged in point symmetry with respect to the center of the through portion 73, as in the base portion 61 indicated by the arrow M ₁ in FIG. 4 moment together but occurs, the aforementioned ram 65 but a moment as indicated by the arrow M ₂ in FIG. 4 occurs, the moment indicated by the moment and the arrow M2 shown above the arrow M ₁ cancel each other. As a result, the force applied to the base 61 by the rod 7 is transmitted straight to the ram 65 and thus to the object (not shown) without being biased in the left-right direction in FIG.

次に、本実施の形態によるロードセル２２の効果について説明する。
まず、本実施の形態によるロードセル２２によると、小さな荷重を精度よく検出することができる。これは、平行ビーム型のロードセル２２を使用しているからである。
特に、本実施の形態の場合は、上記基部６１の突出部６９の図３（ａ）中右端側には基部側接続部７１を介して変形部６３の図３（ａ）中右端側が連設されており、上記変形部６３の図３（ａ）中左端側には、ラム側接続部７７を介して、上記ラム６５の図３（ａ）中左端側が連設されていて、上記基部側接続部７１の幅Ｗ_１（図３（ａ）中左右方向の大きさ）と上記ラム側接続部７７の幅Ｗ_４（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は同じであり、上記基部６１の突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）の、１／４以下程度の幅狭に設定されていて、上記変形部６３の幅Ｗ_３（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）と同じに設定されていて、上記基部側接続部７１の奥行ｄ_１（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）、上記変形部６３の奥行ｄ_３（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）、上記ラム側接続部７７の奥行ｄ_４（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）の、１／３以下程度の幅狭に設定されているので、小さな荷重でも上記変形部６３が変形され易いからである。 Next, the effect of the load cell 22 according to the present embodiment will be described.
First, according to the load cell 22 according to the present embodiment, a small load can be detected with high accuracy. This is because the parallel beam type load cell 22 is used.
In particular, in the case of the present embodiment, the right end side in FIG. 3A of the deforming portion 63 is connected to the right end side in FIG. 3A of the protruding portion 69 of the base portion 61 via the base side connection portion 71. The left end side of the deformed portion 63 in FIG. 3A is connected to the left end side of the ram 65 in FIG. 3A through the ram side connecting portion 77, and the base side The width W ₁ of the connecting portion 71 (the size in the left-right direction in FIG. 3A) and the width W ₄ of the ram-side connecting portion 77 (the size in the left-right direction in FIG. 3A) are the same. The outer diameter D ₂ (the size in the left-right direction in FIG. 3A) of the protrusion 69 of the base 61 is set to a width of about 1/4 or less, and the width W ₃ (see FIG. 3 (a) in the left-right direction) is set to be equal to the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the size in the left-right direction in FIG. 3A), and the base side connection Depth d _{1 of the} portion 71 (size in the left-right direction in FIG. 3B), depth d ₃ of the deformable portion 63 (size in the left-right direction in FIG. 3B), depth of the ram side connection portion 77 d ₄ (size in the left-right direction in FIG. 3B) is narrower by about 1/3 or less of the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (size in the left-right direction in FIG. 3B). This is because the deformation portion 63 is easily deformed even with a small load.

また、本実施の形態によるロードセル２２によると、上記基部６１側からの押圧力を偏らせることなく真っ直ぐに上記ラム６５側に伝達することができる。これは、上記基部６１と上記ラム６５とが同軸上に配置されているからであり、また、上記基部６１の突出部６９の図３（ａ）中右端側には基部側接続部７１を介して変形部６３の図３（ａ）中右端側が連設されており、上記変形部６３の図３（ａ）中左端側には、ラム側接続部７７を介して上記ラム６５の図３（ａ）中左端側が連設されていて、上記基部側接続部７１と上記ラム側接続部７７が上記貫通部７３の中心に対して点対称に配置されているからである。すなわち、上記基部６１には図４の矢印Ｍ_１で示すようなモーメントが発生するとともに、上記ラム６５には図４の矢印Ｍ_２で示すようなモーメントが発生するが、上記矢印Ｍ_１で示すモーメントと上記矢印Ｍ２で示すモーメントは互いに打ち消し合うような構成となっている。これにより、ロッド７によって上記基部６１に加えられた力は、図３（ａ）中左右方向に偏ることなく真っ直ぐに、上記ラム６５、ひいては、上記図示しない対象物に伝達される。 Further, according to the load cell 22 according to the present embodiment, the pressing force from the base 61 side can be transmitted straight to the ram 65 side without being biased. This is because the base 61 and the ram 65 are coaxially arranged, and a protrusion 69 of the base 61 is located on the right end side in FIG. 3 (a) of the deforming portion 63 is continuously provided, and the left end side of the deforming portion 63 in FIG. 3 (a) is connected to the ram 65 in FIG. a) The middle left end side is continuously provided, and the base side connection portion 71 and the ram side connection portion 77 are arranged point-symmetrically with respect to the center of the through portion 73. That, together with the above-mentioned base 61 a moment as indicated by the arrow M ₁ in FIG. 4 occurs, but in the ram 65 a moment as indicated by the arrow M ₂ in FIG. 4 occurs, indicated by the arrow M ₁ The moment and the moment indicated by the arrow M2 are configured to cancel each other. As a result, the force applied to the base 61 by the rod 7 is transmitted straight to the ram 65 and thus to the object (not shown) without being biased in the left-right direction in FIG.

また、本実施の形態によるロードセル２２によると、押圧方向に対して直交する側への構造物の突出を防止することができる。これは、上記基部６１と上記ラム６５とを同軸上に配置したからである。 Moreover, according to the load cell 22 by this Embodiment, the protrusion of the structure to the side orthogonal to a press direction can be prevented. This is because the base 61 and the ram 65 are arranged coaxially.

また、上記基部６１と上記変形部６３と上記ラム６５とは一体となっているため、上記基部６１側から上記ラム６５側へと力を伝達させる際の損失を小さくすることができる。 In addition, since the base 61, the deforming portion 63, and the ram 65 are integrated, a loss in transmitting force from the base 61 side to the ram 65 side can be reduced.

また、貫通部７３が形成されていることによっても、上記変形部６３が変形され易くなっている。このことによっても、上記ロードセル２２は小さな荷重を精度よく検出することができる。 In addition, the deforming portion 63 is easily deformed by forming the through portion 73. Also by this, the load cell 22 can detect a small load with high accuracy.

また、上記変形部６３の貫通部７３の内径φは、作業者が指や治具等を差し込んで、上記貫通部７３の内周面に歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄを設置できる程度の大きさに設定されているので、作業もやり易く、結果として、上記歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄを予め設定された所定の位置に正確に設置することができる。また、これにより測定される荷重の精度を高めることができる。 Further, the inner diameter φ of the penetration part 73 of the deformation part 63 is such that an operator can install a strain gauge 75a, 75b, 75c, 75d on the inner peripheral surface of the penetration part 73 by inserting a finger or a jig. Since the size is set, it is easy to work, and as a result, the strain gauges 75a, 75b, 75c, and 75d can be accurately set at predetermined positions. Moreover, the precision of the load measured by this can be improved.

また、上記歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄは、図６に示すようなブリッジ構造を成しているため、簡単な構成により、上記ロードセル２２に加えられる荷重を効果的に検出することができる。 Further, since the strain gauges 75a, 75b, 75c and 75d have a bridge structure as shown in FIG. 6, the load applied to the load cell 22 can be detected effectively with a simple configuration. .

また、上記ロードセル２２により検出された荷重に基づいて、コントローラ１５によりモータ１４１の制御を行うため、例えば、上記押圧用治具８１により上記リベット８５を押圧・変形させたり、上記ピン８７を圧入したりする際の力を一定に保つことができ、これにより、製品の品質を均一にすることができる。 Further, in order to control the motor 141 by the controller 15 based on the load detected by the load cell 22, for example, the rivet 85 is pressed / deformed by the pressing jig 81, or the pin 87 is press-fitted. The force during the process can be kept constant, and the quality of the product can be made uniform.

また、ロードセル２２が内装されている先端側フレーム部材２３及び後端側フレーム部材２５と、上記ロッド７に接続される接続部材２７とが別体に構成されているため、先に上記接続部材２７を上記ロッド７の先端面に当接するように取り付けて、その後、上記先端側フレーム部材２３と上記後端側フレーム部材２５とが組み合わされ上記ロードセル２２が内装された部分を上記接続部材２７に取り付けるようにすることができる。これにより、上記ロードセル２２が内装された上記先端側フレーム部材２３と上記後端側フレーム部材２５とから成る部分のみを上記接続部材２７から着脱することができ、上記接続部材２７を上記ロッド７に対して取り付けたままにすることができる。 Moreover, since the front end side frame member 23 and the rear end side frame member 25 in which the load cell 22 is housed, and the connection member 27 connected to the rod 7 are configured separately, the connection member 27 is first connected. Is attached so as to contact the front end surface of the rod 7, and then the portion in which the front end side frame member 23 and the rear end side frame member 25 are combined and the load cell 22 is installed is attached to the connection member 27. Can be. As a result, only the portion composed of the front end side frame member 23 and the rear end side frame member 25 in which the load cell 22 is housed can be detached from the connection member 27, and the connection member 27 is attached to the rod 7. It can remain attached to.

また、このような構成により、上記ロードセル２２が内装された部分のみを繰り返し着脱することができ、上記接続部材２７を上記ロッド７に対して一定の位置・角度にて取り付けたままにすることができるため、上記ロードセル２２が内装された部分を一定の位置・角度で繰り返し取り付けることができる。
また、上記接続部材２７を上記ロッド７の先端面に当接するように取り付けるため、ネジのバックラッシによるロードセル取付フレーム２１の傾きを防止することができる。また、このことにより、上記ロッド７に対して上記ロードセル取付フレーム２１、ひいては、上記ロードセル２２を真っ直ぐに取り付けることができ、上記ロードセル２２の精度を高めることができる。 In addition, with such a configuration, only the portion in which the load cell 22 is internally mounted can be repeatedly attached and detached, and the connection member 27 can be left attached to the rod 7 at a fixed position and angle. Therefore, the portion in which the load cell 22 is housed can be repeatedly attached at a certain position and angle.
In addition, since the connection member 27 is attached so as to contact the tip end surface of the rod 7, the load cell attachment frame 21 can be prevented from being inclined due to the backlash of the screw. This also allows the load cell mounting frame 21 and thus the load cell 22 to be mounted straight to the rod 7, and the accuracy of the load cell 22 can be increased.

次に本発明の第２の実施の形態について、図７を参照しながら説明する。
この第２の実施の形態によるロードセル１６１は、前述した第1の実施の形態によるロードセル２２と略同様の構成であるが、変形部６３の貫通部７３の形状が異なっており、長円形状となっている。
また、歪ゲージ７５ａ、７５ｄは上記変形部６３の図７中上側に設置され、歪ゲージ７５ｂ、７５ｃは上記変形部６３の図７中下側に設置されている。
また、この場合には、隙間７４、７６の大きさｈ_１、ｈ_２（図７中上下方向の大きさ）は、作業者の指や治具を差し込んで、歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄを設置できる程度の大きさに設定されている。
なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して示し、その説明は省略した。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The load cell 161 according to the second embodiment has substantially the same configuration as that of the load cell 22 according to the first embodiment described above, but the shape of the through-hole 73 of the deforming portion 63 is different, and is an oval shape. It has become.
The strain gauges 75a and 75d are installed on the upper side of the deformable portion 63 in FIG. 7, and the strain gauges 75b and 75c are installed on the lower side of the deformable portion 63 in FIG.
Further, in this case, the sizes h ₁ and h ₂ (sizes in the vertical direction in FIG. 7) of the gaps 74 and 76 are determined by inserting the operator's fingers and jigs, and strain gauges 75a, 75b, 75c, The size is set such that 75d can be installed.
The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施の形態によるロードセル１６１も、前述した第1の実施の形態によるロードセル２２と略同様の作用・効果を奏する。 The load cell 161 according to the present embodiment also has substantially the same operations and effects as the load cell 22 according to the first embodiment described above.

なお、本発明は、前述した第１、第２の実施の形態に限定されない。
例えば、前記第１、第２の実施の形態では、基部側接続部７１の幅Ｗ_１（図３（ａ）中左右方向の大きさ）とラム側接続部７７の幅Ｗ_４（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は同じであり、突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）の１／４以下程度の幅狭に設定されており、上記基部側接続部７１の奥行ｄ_１（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）や上記ラム側接続部７７の奥行ｄ_４（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）の１／３以下程度の幅狭に設定されており、変形部６３の幅Ｗ_３（図３（ａ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ａ）中左右方向の大きさ）と同じに設定されており、上記変形部６３の奥行ｄ_３（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）は、上記突出部６９の外径Ｄ_２（図３（ｂ）中左右方向の大きさ）の１／３以下程度の幅狭に設定されているが、これらの寸法はロードセル２２によって検出する荷重の範囲に応じて適宜設定される（例えば、より大きい荷重を検出したい場合には幅広に、より小さい荷重を検出したい場合には幅狭に）ものである。
変形部６３の貫通部７３の内径φについても、ロードセル２２によって検出する荷重の範囲に応じて適宜設定される（例えば、より大きい荷重を検出したい場合には小さく、より小さい荷重を検出したい場合には大きく）ものである。 The present invention is not limited to the first and second embodiments described above.
For example, in the first and second embodiments, the width W ₁ of the base side connection portion 71 (the size in the left-right direction in FIG. 3A) and the width W ₄ of the ram side connection portion 77 (FIG. 3 ( a) the size in the middle left-right direction) is the same, and is set to a width of about 1/4 or less of the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the size in the left-right direction in FIG. 3A), The depth d ₁ of the base side connection portion 71 (the size in the left-right direction in FIG. 3B) and the depth d ₄ of the ram side connection portion 77 (the size in the left-right direction in FIG. 3B) are as described above. The width is set to be about 1/3 or less of the outer diameter D ₂ (size in the left-right direction in FIG. 3B) of the protrusion 69, and the width W ₃ of the deformed portion 63 (in FIG. 3A). The size in the left-right direction is set to be the same as the outer diameter D ₂ of the protrusion 69 (the size in the left-right direction in FIG. 3A), and the depth d _{3 of the} deformed portion 63 (FIG. 3 ( b The size of the middle horizontal direction) has been set to a narrow width on the order 1/3 of the outer diameter D ₂ of the protruding portion 69 _(see FIG. 3 (b) in the horizontal direction of the size), these dimensions Is appropriately set according to the range of the load detected by the load cell 22 (for example, wide when detecting a larger load, narrow when detecting a smaller load).
The inner diameter φ of the penetrating portion 73 of the deformable portion 63 is also set as appropriate according to the range of the load detected by the load cell 22 (for example, when it is desired to detect a larger load, it is smaller and when a smaller load is desired to be detected). Is large).

また、前記第１、第２の実施の形態では、電動プレス装置１を、リベット８５の変形やピン８７の圧入に用いたが、その他の用途に用いることも考えられる。 Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the electric press apparatus 1 was used for the deformation | transformation of the rivet 85 and the press injection of the pin 87, it can also be used for another use.

また、第２の実施の形態において、歪ゲージ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄが、貫通部７３内に設置される場合も考えられる。
また、貫通部７３の形状は、円形状や長円形状以外にもさまざまな場合が考えられ、例えば、長方形等が考えられる。 In the second embodiment, the strain gauges 75 a, 75 b, 75 c, and 75 d may be installed in the through portion 73.
Moreover, the shape of the penetration part 73 can consider various cases other than circular shape and an oval shape, for example, a rectangle etc. can be considered.

また、前記第１、第２の実施の形態においては、歪検出素子として歪ケージを使用した例を説明したが、それに限定されるものではなく、例えば、ピエゾ抵抗型半導体圧力センサ等を使用したものでもよい。
また、各構成要素の大きさ・材質等には様々な場合が考えられる。 In the first and second embodiments, the example in which the strain cage is used as the strain detection element has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, a piezoresistive semiconductor pressure sensor or the like is used. It may be a thing.
In addition, various cases may be considered for the size and material of each component.

本発明は、例えば、電動プレス装置の先端に取り付けられるロードセルに係り、特に、小さな荷重を精度よく検出することができるとともに、基部側からの押圧力を偏らせることなく真っ直ぐにラム側に伝達することができ、且つ、押圧方向に対して直交する側への構造物の突出を防止することができるように工夫したものに関し、例えば、対象物を押圧・付勢する用途で用いられる装置に好適である。 The present invention relates to, for example, a load cell attached to the tip of an electric press device, and in particular, can detect a small load with high accuracy and transmit the pressing force from the base side straight to the ram side without biasing. For example, it is suitable for an apparatus used for pressing / biasing a target object, for example, which is devised so as to prevent the structure from protruding to the side orthogonal to the pressing direction. It is.

７ロッド（駆動源）
２２ロードセル
６１基部
６３変形部
６５ラム
７３貫通部
７５ａ歪ゲージ（歪検出素子）
７５ｂ歪ゲージ（歪検出素子）
７５ｃ歪ゲージ（歪検出素子）
７５ｄ歪ゲージ（歪検出素子）
7 Rod (drive source)
22 load cell 61 base 63 deformed part 65 ram 73 penetrating part 75a strain gauge (strain detecting element)
75b Strain gauge (Strain detection element)
75c Strain gauge (strain detector)
75d strain gauge (strain detector)

Claims

A base connected to a drive source;
A deformed portion connected to the base and provided with a strain detecting element;
A ram that is arranged coaxially with the base on the side opposite to the base of the deformed portion and presses or biases the object directly or indirectly;
Comprising
A load cell characterized in that one end side of the deforming portion and one end side of the base portion are connected to each other, and the other end side of the deforming portion and the other end side of the ram are connected to each other.

The load cell according to claim 1, wherein
A load cell characterized in that a connecting portion between the deforming portion and the base portion and a connecting portion between the deforming portion and the ram are arranged point-symmetrically with respect to the center of the deforming portion.

In the load cell according to claim 1 or 2,
A load cell comprising a plurality of strain detection elements.

In the load cell according to any one of claims 1 to 3,
A load cell, wherein a through-hole is formed at the center of the deformable portion.

The load cell according to claim 4, wherein
The load cell, wherein the strain detecting element is installed in the penetrating portion.

The load cell according to claim 5, wherein
The load cell, wherein the through portion is circular.

The load cell according to claim 6, wherein
Four strain detection elements are installed,
Each of the strain detection elements is arranged every 90 ° in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the penetrating portion,
A load cell characterized in that a straight line connecting the strain detection elements facing and arranged is inclined by about 45 ° with respect to a direction from the base toward the ram.

In the load cell according to any one of claims 1 to 7,
The load cell, wherein the base portion, the deformable portion, and the ram are integral members.