JP3037370B2 - Pin type load cell - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えばサーボモータの操作力等を検出する
ロードセルに係り、特に連結ピンに歪計を貼付したピン
形ロードセルに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a load cell for detecting, for example, an operating force of a servomotor, and more particularly to a pin-type load cell having a strain gauge attached to a connecting pin. .
（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 第４図は、水車における一般的なガイドベーン操作装
置を示す図であって、ガイドベーンの開度制御を行なう
ガイドリング１にはガイドリングロッド２の一端が枢着
されており、そのガイドリングロッド２の他端が電動サ
ーボモータ３の作動ロッド４に連結され、その電動サー
ボモータ３の基端部がピン５を介して固定部に枢着され
ている。(Problems to be Solved by the Related Art and the Invention) FIG. 4 is a diagram showing a general guide vane operating device in a water turbine, wherein a guide ring 1 for controlling the opening degree of the guide vane has a guide ring rod. The other end of the guide ring rod 2 is connected to the operating rod 4 of the electric servomotor 3, and the base end of the electric servomotor 3 is pivotally connected to the fixed part via the pin 5. Is being worn.
しかして、上記電動サーボモータ３が作動されその作
動ロッド４が進退されると、ガイドリングロッド２を介
してガイドリング１が周方向に回動され、ガイドベーン
の開閉が行なわれる。When the electric servomotor 3 is operated and the operating rod 4 is moved forward and backward, the guide ring 1 is rotated in the circumferential direction via the guide ring rod 2, and the guide vane is opened and closed.
ところで、上述の如きサーボモータの操作力を検出す
る手段としては、サーボモータの内部或は外部に負荷荷
重検出スイッチを設けることが行なわれている。By the way, as means for detecting the operating force of the servo motor as described above, a load load detection switch is provided inside or outside the servo motor.
しかしこのようなものにおいては、荷重が負荷設定値
に達したか否か等の検出は容易に行なうことができる
が、通常の作動時における操作力を検出することは不可
能である。However, in such a device, it is easy to detect whether or not the load has reached the load set value, but it is impossible to detect the operating force during normal operation.
しかも、サーボモータ等の操作力の異常は、或時に急
増する場合と機構部の摩擦によって徐々に摩擦力が増加
していく場合とがあり、機械の寿命を知るには、後者に
おける摩擦力の増加をモニターする必要があるけれど
も、上述の如き従来の装置では上記モニターができない
等の問題があった。In addition, abnormalities in the operating force of a servomotor or the like sometimes occur suddenly and sometimes gradually increase due to the friction of the mechanical part. Although it is necessary to monitor the increase, the conventional apparatus as described above has a problem that the above-mentioned monitor cannot be performed.
本発明はこのような点に鑑み、サーボモータ等に発生
する荷重を容易にモニターすることができるようにした
ピン形ロードセルを得ることを目的とする。In view of the foregoing, an object of the present invention is to provide a pin-type load cell capable of easily monitoring a load generated in a servomotor or the like.
（課題を解決するための手段） 本発明は、互いに２つの部材を連動連結する連結ピン
を構成するとともに、そのピン部の外側面に、上記両部
材が隣接する面と対応する位置に荷重方向と平行に多軸
抵抗線歪計を貼付したことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The present invention comprises a connecting pin for interlockingly connecting two members to each other, and a load direction is provided on an outer surface of the pin portion at a position corresponding to a surface where the two members are adjacent to each other. And a multi-axial resistance wire strain gauge is attached in parallel.
（作 用） 一方の部材から他方の部材に荷重が加わった場合、そ
の両者を連結する連結ピンに貼付されている歪計によっ
て、上記ピンに生ずる歪が測定され、これによって他方
の部材に加わる荷重が計測される。したがって、この計
測値をデジタル表示器等に表示させることによって常時
或は必要に応じて容易に荷重をモニタすることができ
る。(Operation) When a load is applied from one member to the other member, the strain generated on the pin is measured by a strain gauge attached to a connecting pin for connecting the two members, thereby applying a load to the other member. The load is measured. Therefore, by displaying this measured value on a digital display or the like, the load can be monitored constantly or easily as needed.
（実施例） 以下、第１図乃至第３図を参照して本発明の一実施例
について説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
第３図は、前記ガイドリングロッド２と作動ロッド４
との連結部の如き２つの部材の連結部の部分平断面図で
あって、一方の部材に設けられたクロスヘッド10と他方
の部材に連結されたロッド11の先端とがピン形ロードセ
ル12によって連結されている。しかして、例えばクロス
ヘッド10が図において左右方向に移動すると、上記ピン
形ロードセル12を介してロッド11が左右方向に作動され
る。FIG. 3 shows the guide ring rod 2 and the operating rod 4.
FIG. 3 is a partial plan cross-sectional view of a connecting portion of two members such as a connecting portion of FIG. 1, wherein a crosshead 10 provided on one member and a tip of a rod 11 connected on the other member are connected by a pin-type load cell 12. Are linked. Thus, for example, when the crosshead 10 moves in the left-right direction in the figure, the rod 11 is operated in the left-right direction via the pin-type load cell 12.
ところで、上記ピン形ロードセル12のピン部の両側面
には、上記クロスヘッド10の内面とロッド11の外面とが
対向する部分と対応する位置に、ロードセル12の軸線に
平行で且つ互いに平行な平面12a,12aが形成されてお
り、その平面12a,12aにそれぞれ多軸抵抗線歪計13が貼
付されている（第１図、第２図）。By the way, on both side surfaces of the pin portion of the pin type load cell 12, at a position corresponding to a portion where the inner surface of the crosshead 10 and the outer surface of the rod 11 face each other, a plane parallel to the axis of the load cell 12 and parallel to each other. 12a, 12a are formed, and a multiaxial resistance strain gauge 13 is attached to each of the planes 12a, 12a (FIGS. 1 and 2).
上記歪計13を貼付した平面12aには、ピン形ロードセ
ル12のピン部に軸線方向に穿設された比較的大径の中心
孔14に連通する連通孔15が設けられており、上記歪計13
のリード線13aが上記連通孔15を介して中心孔14内に挿
通され、そのリード線13aの先端が、上記ピン形ロード
セル12の頭部12b内に装着されたコネクター16に接続さ
れている。The plane 12a to which the strain gauge 13 is attached is provided with a communication hole 15 communicating with a relatively large-diameter center hole 14 formed in the pin portion of the pin-shaped load cell 12 in the axial direction. 13
The lead wire 13a is inserted into the center hole 14 via the communication hole 15, and the tip of the lead wire 13a is connected to the connector 16 mounted in the head 12b of the pin type load cell 12.
上記ピン形ロードセル12は、前記歪計13を貼付した平
面12aがそのピン形ロードセル12に作用する荷重方向
（第３図の矢印方向）と平行となるようにクロスヘッド
10およびロッド11に挿通され、その先端にナット17を締
着することによってその抜出しが生じないようにしてあ
る。また、上記ピン形ロードセル12の頭部12bは回り止
め用ボルト18によってクロスヘッド10に固定されてお
り、クロスヘッド10或はロッド11が揺動する場合におい
ても、クロスヘッド10とピン形ロードセル12の相対的位
置が変動しないようにしてある。The pin-shaped load cell 12 is cross-headed so that the plane 12a to which the strain gauge 13 is attached is parallel to the load direction (the direction of the arrow in FIG. 3) acting on the pin-shaped load cell 12.
It is inserted into the rod 10 and the rod 11, and the nut 17 is fastened to the tip so that the nut 17 is not pulled out. The head 12b of the pin-type load cell 12 is fixed to the crosshead 10 by a locking bolt 18, so that even when the crosshead 10 or the rod 11 swings, the crosshead 10 and the pin-type load cell 12 are rotated. Are not changed.
しかして、上記コネクター16に動歪アンプおよびディ
ジタル表示器等を有する表示装置を接続することによっ
て、上記ロッド11或はクロスヘッド10に加わる荷重が前
記歪計13を介して上記表示装置に表示され、上記荷重を
常時或は必要に応じて計測することができる。Thus, by connecting a display device having a dynamic strain amplifier and a digital display or the like to the connector 16, a load applied to the rod 11 or the crosshead 10 is displayed on the display device via the strain gauge 13. The load can be measured at all times or as needed.
なお、上記実施例においては、クロスヘッドとロッド
との連結部に適用したものを示したが、単なるリンク同
志の連結に使用する連結ピンにおいても、これを荷重が
加わる両リンクの対向面と対応する部分に歪計を貼着し
たピン形ロードセルとすることによって、上述と同様に
荷重を計測することができる。In the above-mentioned embodiment, the one applied to the connecting portion between the crosshead and the rod is shown. However, even in the case of the connecting pin used simply for connecting the links, the connecting pin corresponds to the facing surface of the two links to which the load is applied. The load can be measured in the same manner as described above by using a pin-type load cell in which a strain gauge is adhered to a portion where the load is applied.
本発明は上述のように構成したので、このピン形ロー
ドセルを互いに動力が伝達される部分を連結する連結ピ
ンとして使用することによって、特別な部品を設けるこ
となく荷重を測定することができ、常時或は必要に応じ
てきわめて容易に荷重を測定監視することができる。し
かも、歪計として多軸抵抗線歪計を使用したので、ピン
に加わる回転モーメント力、軸方向荷重等の剪断力以外
をキャンセルすることができる。また、本発明において
は、連結ピンに軸線方向に延びる比較的大径の中心孔を
穿設したので、肉厚が薄くなり歪が多く発生し検出精度
を上げることができ、さらに歪計を貼付する平面に上記
中心孔と連通する連通孔を設け、その連通孔を介して歪
計のリード線を中心孔内に挿通するようにしたので、リ
ード線挿通用の比較的小径の孔部の長さが短くなり、リ
ード線が孔の内壁と接触して損傷を受けることが防止さ
れる。また、中心孔が比較的大径であるため、その中に
挿入されたリード線にはその中で十分たるみをもたせる
ことができ、リード線が引張られて切断されるようなこ
ともない。しかして、荷重の変化状態も検知することが
でき、荷重の増加傾向等により摩擦力等が増加している
か否かを検知でき、機器に重大な影響を及ぼす前に作動
機器の異常を確実に検知することができる。Since the present invention is configured as described above, by using this pin-type load cell as a connecting pin for connecting the parts to which power is transmitted to each other, the load can be measured without providing special parts, and the load can be constantly measured. Alternatively, the load can be measured and monitored very easily as required. Moreover, since a multiaxial resistance wire strainmeter is used as the strainmeter, it is possible to cancel other than the shearing force such as the rotational moment force applied to the pin and the axial load. Further, in the present invention, since a relatively large center hole extending in the axial direction is formed in the connecting pin, the thickness is reduced, a large amount of distortion is generated, the detection accuracy can be increased, and a strain gauge is attached. A communication hole communicating with the center hole is provided on the plane to be inserted, and the lead wire of the strain gauge is inserted through the communication hole into the center hole. And the lead wire is prevented from being damaged by contact with the inner wall of the hole. Further, since the center hole has a relatively large diameter, the lead wire inserted therein can have a sufficient slack therein, and the lead wire is not pulled and cut. Therefore, it is possible to detect the change state of the load, and to detect whether the frictional force etc. is increasing due to the increasing tendency of the load, etc. Can be detected.
第１図は本発明のピン形ロードセルの一部断面側面図、
第２図は第１図のII−II線に沿う断面図、第３図はクロ
スヘッドとロッド端部との連結部に上記ピン形ロードセ
ルを使用した状態を示す断面図、第４図は一般的なガイ
ドベーン操作装置を示す図である。 10……クロスヘッド、11……ロッド、12……ピン形ロー
ドセル、12a……ピン形ロードセルのピン部に形成した
平面、12b……頭部、13……歪計、14……中心孔、15…
…連通孔、16……コネクター。FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a pin type load cell of the present invention,
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the above-mentioned pin type load cell is used for a connecting portion between a crosshead and a rod end, and FIG. It is a figure which shows a typical guide vane operating device. 10 cross head, 11 rod, 12 pin type load cell, 12a flat surface formed on the pin portion of pin type load cell, 12b head part, 13 strain gauge, 14 center hole, 15…
... communicating holes, 16 ... connectors.
Claims (1)
に軸線方向に延びる比較的大径の中心孔を穿設するとと
もに、その連結ピンのピン部の外側面に、上記両部材が
隣接する面と対応する位置に軸線と平行な平面を設け、
その平面に荷重方向と平行に多軸抵抗線歪計を貼付し、
その多軸抵抗線歪計のリード線を、上記平面から前記中
心孔に連通する連通孔を介してその中心孔内に挿通し、
そのリード線の先端をコネクターに接続したことを特徴
とするピン形ロードセル。A relatively large center hole extending in the axial direction is formed in a connecting pin for interlockingly connecting two members to each other, and the two members are adjacent to an outer surface of a pin portion of the connecting pin. Provide a plane parallel to the axis at a position corresponding to the surface,
Affix a multiaxial resistance strain gauge parallel to the load direction on that plane,
Insert the lead wire of the multi-axial resistance wire strain gauge into the center hole through a communication hole communicating from the plane to the center hole,
A pin type load cell characterized in that the end of the lead wire is connected to a connector.
Priority Applications (1)
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| JP2182922A JP3037370B2 (en) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | Pin type load cell |
Applications Claiming Priority (1)
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