JP4741872B2 - Load cell and weighing device - Google Patents
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Description
本発明は、ロードセルおよび計量装置に関し、詳しくは、起歪部が荷重により変形するのを歪ゲージで検出することにより荷重値を算出可能とするロードセルおよびそれを用いた計量装置に関する。 The present invention relates to a load cell and a weighing device, and more particularly, to a load cell capable of calculating a load value by detecting, with a strain gauge, that a strain generating portion is deformed by a load, and a weighing device using the load cell.
従来より、物体の重さを計量したり、構造物に作用する力を測定するために、歪ゲージを用いたロードセルが多種利用されている。一般的なロードセルは、機械加工で起歪体を成形すると共に該起歪体の薄肉部に歪ゲージを貼着し、荷重による負荷で該薄肉部に生じる歪を検出して荷重値を換算する構造としている。
例えば、特開2000−346723号公報等に開示されたロードセル1は、図10に示すように、被計量物を搭載する荷重台からの荷重を受ける円柱状の受荷重部2と、この受荷重部2の外周に一体的に形成されて受荷重部2に作用する荷重により変形する薄枠状の起歪体3と、起歪体3を介して受荷重部2の外周側に接合された周囲枠4と、起歪体3に貼着された複数の歪ゲージ5A、5Bとを備えている。
Conventionally, various types of load cells using strain gauges have been used to measure the weight of an object or measure the force acting on a structure. A general load cell forms a strained body by machining and attaches a strain gauge to the thin part of the strained body, detects the strain generated in the thin part by a load due to load, and converts the load value. It has a structure.
For example, as shown in FIG. 10, a load cell 1 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-346723 or the like includes a cylindrical
しかしながら、前記公報のロードセル1によると、受荷重部2と周囲枠4との間を1つの起歪体3で連結しているだけであるため、受荷重部2に対する荷重位置の変動による偏置誤差の影響を受けやすいという問題がある。また、起歪体3は円環状に連続しているため、歪ゲージ5A、5Bを局所的に貼着するだけでは起歪体3で生じる歪を精細に検出するのが難しいという問題もある。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、荷重を高精度に検出可能なロードセルおよび計量装置を提供することを課題としている。 This invention is made | formed in view of the said problem, and makes it the subject to provide the load cell and measuring device which can detect a load with high precision.
前記課題を解決するため、本発明は、荷重負荷により歪が生じる起歪部に複数の歪ゲージを貼着しているロードセルにおいて、
中心側に配置される芯部と、該芯部の外周側に間隔をあけて配置される外周枠部と、前記芯部と前記外周枠部との間を架橋する上下一対の起歪部とを備え、前記芯部あるいは前記外周枠部の一方を支持固定部とすると共に他方を荷重負荷部とし、
前記芯部および前記外周枠部は同心円上に配置された円環状であると共に、前記起歪部は厚さ方向が上下方向であり、
前記上下一対の起歪部は周方向に等間隔をあけて3組設けていると共に、前記外周枠部には各組の起歪部の上下間に対応する位置で外側面から内側面へと貫通する貫通孔を穿設し、前記起歪部の周方向の幅は前記芯部の外周長の1%〜5%とし、
前記各組の上下一対の起歪部は、前記貫通孔に接しない上起歪部の上面と下起歪部の下面を径方向両側に向けて徐々に肉厚を大にする断面テーパ形状として内外テーパ部を設け、
負荷される定格荷重が200N〜5KNの範囲で、前記上下の径方向の内外テーパ部のテーパ角度θは5°〜15°、中央の最薄肉部の板厚(t)は0.8mm〜1.7mm、幅bは8mm〜12mmの範囲で、前記定格荷重の増加に応じて増大させて設定し、
前記歪ゲージを上下一対の起歪部の厚肉とした前記内外テーパ部に貼り付け、前記起歪部には1組毎に各4枚の歪ゲージを貼り付けると共に、前記歪ゲージを用いてホイートストンブリッジ回路を形成し、前記各ホイートストンブリッジ回路からの出力を並列和算する回路を設けていることを特徴とするロードセルを提供している。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a load cell in which a plurality of strain gauges are attached to a strain generating portion in which strain occurs due to load loading.
A core portion disposed on the center side, an outer peripheral frame portion disposed at an outer peripheral side of the core portion, and a pair of upper and lower strain generating portions that bridge between the core portion and the outer peripheral frame portion; Including one of the core part or the outer peripheral frame part as a support fixing part and the other as a load-loading part,
The core portion and the outer peripheral frame portion are annularly arranged on concentric circles, and the strain-generating portion has a thickness direction in the vertical direction,
The upper and lower pair of strain generating portions are provided in three sets at equal intervals in the circumferential direction, and the outer peripheral frame portion has a position corresponding to the upper and lower sides of each set of strain generating portions from the outer surface to the inner surface. A through hole is formed, and the circumferential width of the strain-generating portion is 1% to 5% of the outer peripheral length of the core portion.
The pair of upper and lower strain generating portions of each set has a cross-sectional taper shape that gradually increases the thickness toward the both sides in the radial direction with the upper surface of the upper strain portion not contacting the through hole and the lower surface of the lower strain portion. Provide inner and outer taper parts,
When the rated load to be applied is in the range of 200 N to 5 KN, the taper angle θ of the upper and lower radial taper portions is 5 ° to 15 °, and the thickness (t) of the thinnest central portion is 0.8 mm to 1 .7 mm, width b is in the range of 8 mm to 12 mm, and is set to increase according to the increase of the rated load,
The paste strain gauge on the inner and outer tapered portion that is thicker in the vertical pair of the strain generating part, together with the said strain generating portion paste the four strain gauges for each set, by using the strain gauge There is provided a load cell characterized in that a Wheatstone bridge circuit is formed and a circuit for parallelly adding outputs from the respective Wheatstone bridge circuits is provided.
前記構成とすると、芯部と外周枠部とを架橋する起歪部は上下一対ずつ設けているので、荷重負荷の位置変動があってもバランスされるロバーバル機構が形成され、偏置誤差の影響を低減することができる。
また、起歪部は周方向に間隔をあけて3組に分割して設けているので、各起歪部に発生する歪を局所的に貼着された歪ゲージで的確に検出することができ、荷重の検出精度を向上することが可能となる。ここで、例えば起歪部を対向する2組とすれば、荷重負荷の位置変動が2組の起歪部の幅を直線的に結んだ平面上でずれても偏置誤差を最小限に吸収することができるものの、該平面上から外れると起歪部に対して捻り応力が発生し偏置誤差が出やすくなり精度が低下する。一方、起歪部を4組とすれば、荷重負荷の位置変動による起歪部に対する捻り応力はなくなるが、4組の各起歪部に対してバランスよく荷重できず、最悪の場合には4組のうち3組だけに荷重負荷が加わる結果となり精度が低下する。したがって、起歪部は周方向に3組設けて3点支持とすれば、荷重が均等に負荷されて最も良い精度が得られる。
With the above configuration, since the strain generating portions that bridge the core portion and the outer peripheral frame portion are provided in pairs, a robust mechanism that balances even if there is a variation in the position of the load is formed, and the influence of the offset error Can be reduced.
In addition, since the strain generating portions are provided in three groups with a circumferential interval, the strain generated in each strain generating portion can be accurately detected with a locally attached strain gauge. The load detection accuracy can be improved. Here, for example, if the two strain-generating portions are opposed to each other, even if the position variation of the load is shifted on a plane that linearly connects the widths of the two strain-generating portions, the displacement error is minimized. However, if it deviates from the plane, a torsional stress is generated with respect to the strain generating portion, and an offset error tends to occur, resulting in a decrease in accuracy. On the other hand, if there are four sets of strain generating portions, there will be no torsional stress on the strain generating portions due to the variation in the position of the load load, but the four sets of strain generating portions cannot be loaded in a balanced manner. As a result, a load is applied to only three of the sets, and the accuracy decreases. Therefore, if three sets of strain generating portions are provided in the circumferential direction to support three points, the load is evenly applied and the best accuracy is obtained.
さらに、外周枠部には、上下一対の起歪部の上下間に対応する位置で外側面から内側面へと貫通する貫通孔を穿設しているので、芯部と起歪部と外周枠部とを一体物で形成する加工作業が非常に行いやすい利点がある。即ち、荷重量を正確にひずみ量に反映させるためには荷重負荷部と起歪部とが別体物でなく一体物であることが望まれるが、前記貫通孔から中心側に向けて切削加工を行うだけで、上下に分かれた起歪部を簡単に形成することができ、製造効率が非常に良好な構造となる。
また、各組の起歪部の歪ゲージで形成された各ホイートストンブリッジ回路からの出力をそれぞれ並列和算してロードセルの出力としているので、荷重負荷位置による出力誤差を低減することができる。
Further, since the outer peripheral frame portion has a through-hole penetrating from the outer surface to the inner surface at a position corresponding to the upper and lower portions of the pair of upper and lower strain generating portions, the core portion, the strain generating portion, and the outer peripheral frame are formed. There is an advantage that it is very easy to perform a processing operation to form the part as a single body. That is, in order to accurately reflect the load amount in the strain amount, it is desirable that the load load portion and the strain-generating portion are not separate objects but an integrated object, but cutting is performed from the through hole toward the center side. It is possible to easily form a strain generating portion that is divided into upper and lower portions by simply performing the above, and the manufacturing efficiency is very good.
Further, since the outputs from the respective Wheatstone bridge circuits formed by the strain gauges of the respective strain generating portions are summed in parallel to obtain the output of the load cell, the output error due to the load position can be reduced.
前記のように、起歪部の周方向の幅は前記芯部の外周長の1%〜5%としている。 As described above, the width in the circumferential direction of the strain generating part it is 1% to 5% of the circumferential length of the core.
前記構成とすると、3組の起歪部の間で周方向に十分な間隔があけられているため、荷重負荷部で発生した荷重が各起歪部に歪として局所的に現れ、局所的に貼着された歪ゲージで的確に検出することができ、荷重の検出精度を向上することが可能となる。1%〜5%としたのは、1%未満とするとロードセルを小型化した場合に起歪部に歪ゲージを貼れなくなる一方、5%を超えると歪ゲージに対して起歪部が大きくなるために起歪部上の歪が均一でない場合に検出精度が低下するからである。 With the above-described configuration, since sufficient spacing is provided in the circumferential direction between the three sets of strain generating portions, the load generated in the load application portion appears locally as a strain in each strain generating portion, and locally It is possible to accurately detect with the attached strain gauge, and it is possible to improve the load detection accuracy. When the load cell is reduced to 1% to 5%, the strain gauge cannot be attached to the strain-generating portion when the load cell is downsized. On the other hand, when the load cell exceeds 5%, the strain-generating portion becomes larger than the strain gauge. This is because the detection accuracy decreases when the strain on the strain generating portion is not uniform.
前記のように各組の上下一対の起歪部は、径方向両側に向けて徐々に肉厚を大にする断面テーパ形状として内テーパ部と外テーパ部を設け、前記歪ゲージを径方向両側の内テーパ部と外テーパ部に貼り付けている。 Strain-generating-portions of each pair of upper and lower, as above, the inner tapered portion and the outer tapered portion is provided as a cross-sectional tapered shape gradually the thickness to a large toward the both sides in the radial direction, the radial direction of the strain gauge that are affixed to the inner tapered portion and the outer tapered portion of both sides.
即ち、起歪部で生じる応力は径方向両側に向けて増大する傾向にあることが知られているが、前記構成とすると、径方向両側に向けて起歪部の肉厚を増大化しているので、応力値の径方向分布を均一化することができ、歪ゲージの取付位置のバラツキによる歪検出誤差を低減することが可能となる。 That is, it is known that the stress generated in the strain-generating portion tends to increase toward both sides in the radial direction, but with the above configuration, the thickness of the strain-generating portion increases toward both sides in the radial direction. Therefore, the radial distribution of stress values can be made uniform, and strain detection errors due to variations in the strain gauge mounting position can be reduced.
前記のように、芯部および前記外周枠部は同心円上に配置された円環状であると共に、前記起歪部は厚さ方向を上下方向としている。 As described above, the core portion and the outer peripheral frame portion with an annular shape which is arranged concentrically, wherein the strain generating part has a thickness direction and the vertical direction.
前記構成とすると、芯部および外周枠部を円環状として同心円配置しているので、荷重負荷による応力発生が等方的となりやすく測定精度の向上に貢献する。また、起歪部は厚さ方向が上下方向となる板状とすることで、上下方向の荷重による歪を起歪部に好適に発生させることができる。 With the above configuration, since the core portion and the outer peripheral frame portion are arranged concentrically as an annular shape, stress generation due to load is likely to be isotropic, which contributes to improvement in measurement accuracy. In addition, by forming the strain generating portion in a plate shape whose thickness direction is the vertical direction, strain due to a load in the vertical direction can be suitably generated in the strain generating portion.
また、本発明は、前記ロードセルを用い、前記ロードセルの前記芯部あるいは前記外周枠部の一方は支持固定材に固定していると共に、他方は被計量物を収容する容器側に固定していることを特徴とする計量装置を提供している。 Moreover, this invention uses the said load cell, and while fixing one of the said core part or the said outer periphery frame part of the said load cell to a support fixing material, the other is being fixed to the container side which accommodates a to-be-measured object. A weighing device is provided.
前記構成とすると、前記容器内に被計量物が収容されると、芯部あるいは外周枠部の容器が固定された側に荷重が負荷され、該被計量物の重量を計測することができる。 With the above configuration, when an object to be weighed is accommodated in the container, a load is applied to the side where the container of the core part or the outer peripheral frame is fixed, and the weight of the object to be weighed can be measured.
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、芯部と外周枠部とを架橋する起歪部は上下一対ずつ設けているので、荷重位置の変動があってもバランスされるロバーバル機構が形成され、偏置誤差を低減することができる。また、起歪部は周方向に間隔をあけて3組に分割しているので、各起歪部に発生する歪を局所的に貼着された歪ゲージで的確に検出でき、荷重の検出精度が向上する。さらに、外周枠部には、上下一対の起歪部の上下間に対応する位置で外側面から内側面へと貫通する貫通孔を穿設しているので、上下一対の起歪部を芯部および外周枠部と一体物で形成する作業が行いやすく加工性が良好となる。 As is clear from the above description, according to the present invention, the pair of strain generating portions for bridging the core portion and the outer peripheral frame portion is provided in a pair of upper and lower portions, so that the Roverval mechanism is balanced even if there is a change in load position. Is formed, and the deviation error can be reduced. In addition, since the strain generating part is divided into three groups with a gap in the circumferential direction, the strain generated in each strain generating part can be accurately detected with a locally attached strain gauge, and the load detection accuracy Will improve. Furthermore, since the outer peripheral frame portion has a through-hole penetrating from the outer surface to the inner surface at a position corresponding to the upper and lower portions of the pair of upper and lower strain generating portions, the pair of upper and lower strain generating portions are connected to the core portion. In addition, it is easy to perform an operation of forming an integral part with the outer peripheral frame portion, and the workability is improved.
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本実施形態のロードセル10はホッパー計量用の荷重計であり、図1乃至図3に示すように、中心穴11aを有する円筒状の芯部11の外周側に空隙15をあけて略円筒状の外周枠部12を同心円上に配置し、芯部11と外周枠部12との間を周方向に等間隔をあけて架橋する上下一対の起歪部13,14を3組形成している。また、芯部11、外周枠部12および起歪部13,14は金属製で、具体的にはアルミニウムやステンレスや鉄やこれらの合金等で一体的に形成しており、特に、高張力アルミ合金を用いると好ましい。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The
芯部11は、ホッパー受用の中心穴11aを有する円筒状で、所要箇所に取付用のボルト穴11bを穿設している。
外周枠部12は、円筒部12aの内側面から内方に突出する薄厚の突出部12bを設けており、各組の起歪部13,14の上下間に対応する位置には外側面から内側面へと断面長円状の貫通孔12cを穿設している。また、所要箇所には取付用のボルト穴12dを穿設していると共に、突出部12bの起歪部13、14が存在する位置には切欠部12eを設けて起歪部13、14の径方向長さを確保している。
The
The outer
起歪部13、14は、図2乃至図4に示すように、貫通孔12cの高さと同一の上下間隔をあけて配置された板状で、周方向の幅bは芯部11の外周長の1%〜5%としている。起歪部13、14の径方向長さpは10mm〜25mmとしており、好ましくは15mm〜20mmとしている。起歪部13、14は、図4に示すように、径方向両側に向けて徐々に肉厚が大となるよう内テーパ部13a、14aと外テーパ部13b、14bを形成している。また、起歪部13,14の中心の最薄部の厚さtは0.5mm〜2.0mmであり、好ましくは0.8mm〜1.7mmとしている。内テーパ部13a、14aおよび外テーパ部13b、14bのテーパ角度θは5°〜30°としており、好ましくは15°〜25°としている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
上下の起歪部13、14の内テーパ部13a、14aおよび外テーパ部13b、14bのそれぞれには計4枚の歪ゲージSG1〜SG4を接着している。歪ゲージSG1〜SG4は、図5に示すように、上下一対で1組の起歪部13、14毎に1つずつのホイートストンブリッジ回路WH1、WH2、WH3を形成し、各ホイートストンブリッジ回路WH1、WH2、WH3からの出力を並列和算するように回路構成している。なお、隣接する歪ゲージSG1とSG2、SG3とSG4の間の距離をlとすると、l=6mm〜20mmとしており、好ましくは8mm〜12mmとしている。
A total of four strain gauges SG1 to SG4 are bonded to the inner
以上の構成のロードセル10によれば、外周枠部12を固定部材に支持固定すると共に、計量対象となるホッパー(図示せず)を芯部11に固定し、ホッパーの供給路を中心穴11aに貫通して取り付ければ、ホッパーの荷重が芯部11に負荷されることで起歪部13,14に生じる応力が各歪ゲージSG1〜SG4で検出され、並列和算された出力値から荷重値を換算することができる。なお、逆に、供給路に芯部11の中心穴11aを支持固定して、外周枠部12にホッパーを固定しても同様の結果が得られる。また、中心穴11aを金属板等で塞いで重量物を載せて荷重負荷を加えても同様の結果が得られる。
According to the
また、前記ロードセル10は、芯部11と外周枠部12とを架橋する起歪部13,14は上下一対ずつ設けているので、芯部11に対する荷重負荷の位置変動があってもバランスされるロバーバル機構が形成されて偏置誤差が低減される。また、起歪部13,14は周方向に間隔をあけて3組を分割配置しているので、各起歪部13,14に発生する応力を局所的に貼着された歪ゲージSG1〜SG4で的確に検出でき、荷重の検出精度も向上する。
Further, since the
さらに、外周枠部12には外側面から内側面へと貫通する貫通孔12cを穿設しているので、芯部11と外周枠部12との間にある上下一対の起歪部13,14は貫通孔12cを通して切削することで容易に形成でき、加工性が良好となっている。
また、図4(B)に示すように、起歪部13,14で生じる応力は通常は径方向両側に向けて増大する傾向となるが、起歪部13,14は径方向両側に向けて徐々に肉厚が大となるよう内テーパ部13a、14aと外テーパ部13b、14bを設けているので、
応力値の径方向分布の両側域Rが平坦化されて応力分布が均一化される。よって、両側域Rにおいては歪ゲージSG1〜SG4の取付位置が若干位置ズレしたとしても、検出誤差が極力出ないように工夫されている。
Further, since the outer
Further, as shown in FIG. 4B, the stress generated in the
Both side regions R of the radial distribution of stress values are flattened to make the stress distribution uniform. Therefore, even if the attachment positions of the strain gauges SG <b> 1 to SG <b> 4 are slightly misaligned in the both side areas R, the detection error is devised so as not to occur as much as possible.
次に、起歪部13,14の好ましい形状例を示す。
定格荷重に大小によって表1に示すような形状とすることが好ましい。即ち、定格荷重が起歪部13,14に負荷された場合に生じる歪量が歪ゲージSG1〜SG4の歪検出レンジに入るように起歪部13、14の板厚tやテーパ角度θや幅bなどの値を決定している。具体的には、
σ=[3wl/{2b(t+l/2・tanθ)2}]/3
で起歪部13、14に生じる応力σを算出し、
ε=(σ/E)・4
で起歪部13,14に生じる歪εを算出して確かめる。
ここで、wは荷重値[kg・f]、lは隣接する歪ゲージSG1、SG2の距離l、bは起歪部13,14の幅、tは起歪部13,14の最も薄肉部分の板厚である。
It is preferable to have a shape as shown in Table 1 depending on the magnitude of the rated load. That is, the plate thickness t, the taper angle θ, and the width of the
σ = [3wl / {2b (t + 1/2 · tan θ) 2 }] / 3
To calculate the stress σ generated in the strain-generating
ε = (σ / E) · 4
Then, the strain ε generated in the
Here, w is the load value [kg · f], l is the distance l between adjacent strain gauges SG1 and SG2, b is the width of the strain-generating
次に、実施例と比較例について図6を用いて説明する。
実施例は実施形態と同様で、上下一対の起歪部13,14を周方向の3ヶ所に等間隔をあけて3組配置している。比較例1は、左右一対の起歪部を周方向の1ヶ所に並列配置している。比較例2は、上下一対の起歪部を周方向の2ヶ所に等間隔をあけて2組配置している。実施例および比較例1,2は他の条件は全て同一としている。
Next, examples and comparative examples will be described with reference to FIG.
An example is the same as that of the embodiment, and three pairs of upper and lower
図6には非直線性とヒステリシスについての実験結果を示しており、両者の目標仕様はともに0.03%ROとしている。実施例では比較例1、2に比べて非直線性、ヒステリシスともに目標仕様である0.03%ROに非常に近い値を示していることが分かる。
なお、非直線性とは、図7に示すように、無負荷時の出力と定格負荷時の出力を結ぶ基準直線に対する荷重増加時の出力と最大偏差を定格出力に対する%で表したものをいう。ヒステリシスとは、定格荷重までの荷重増加時と荷重減少時の間を往復させた時の同一試験に対する出力の差の最大値で、定格出力に対する%で表したものをいう。また、ROは定格出力を意味している。
FIG. 6 shows experimental results for nonlinearity and hysteresis, and both target specifications are 0.03% RO. In the example, it can be seen that both the non-linearity and the hysteresis are very close to the target specification of 0.03% RO as compared with Comparative Examples 1 and 2.
As shown in FIG. 7, the non-linearity refers to the output when the load increases with respect to the reference straight line connecting the output at no load and the output at the rated load and the maximum deviation expressed as a percentage of the rated output. . Hysteresis is the maximum value of the difference in output with respect to the same test when the load is reciprocated between when the load is increased up to the rated load and when the load is decreased, and is expressed as a percentage of the rated output. RO means rated output.
次に、図8はロードセル10を使用した計量装置100を示す。
ロードセル10の外周枠部12は支持固定材21にボルトB2で締結固定している。一方、芯部11の中心穴11aには円筒部材20の円筒部20aを貫通すると共に、該円筒部20aの上側外周から側方に突出した鍔部20bを芯部11のボルト穴11bにボルトB1で締結固定している。円筒部材20の円筒部20aの下側外周には環状部材23を外嵌固定し、環状部材23から垂下された垂直片24の下端内面に設けられた弾性材25で容器26の外周面を圧接保持している。また、円筒部材20の上面開口には被計量物Wを供給するための投入配管22を遊嵌挿入している。
以上の構成によれば、投入配管22から落下された被計量物Wは容器26内に蓄積され、容器26に負荷された被計量物Wの重量が円筒部材20を介してロードセル10の芯部11に負荷されるので、被計量物Wの重量を計測することができる。
Next, FIG. 8 shows a weighing
The outer
According to the above configuration, the object to be weighed W dropped from the
次に、図9はロードセル10を使用した別の計量装置200の例を示す。
ロードセル10の芯部11の中心穴11aに被計量物Wを供給するために支持固定された投入配管30(支持固定材)の円筒部30aを貫通していると共に、円筒部30aの外周から側方に突出した鍔部30bを芯部11のボルト穴11bにボルトB1で締結固定している。一方、外周枠部12には、大径の円筒部材31の円筒部31aの上端縁より側方に突出した鍔部31bをボルトB2でボルト穴12dに締結固定している。円筒部材31の円筒部31aの外周には環状部材32を外嵌固定し、環状部材32から垂下された垂直片33の下端内面に設けられた弾性材34で容器35の外周面を圧接保持している。
以上の構成によれば、投入配管30から落下された被計量物Wは容器35内に蓄積され、容器35に負荷された被計量物Wの重量が円筒部材31を介してロードセル10の外周枠部12に負荷されるので、被計量物Wの重量を計測することができる。
Next, FIG. 9 shows an example of another weighing
It passes through the
According to the above configuration, the object to be weighed W dropped from the
10 ロードセル
11 芯部
12 外周枠部
12c 貫通孔
13,14 起歪部
13a、14a 内テーパ部
13b、14b 外テーパ部
15 空隙
26、35 容器
100、200 計量装置
SG1〜SG4 歪ゲージ
W 被計量物
WH1〜WH3 ホイートストンブリッジ回路
DESCRIPTION OF
Claims (2)
中心側に配置される芯部と、該芯部の外周側に間隔をあけて配置される外周枠部と、前記芯部と前記外周枠部との間を架橋する上下一対の起歪部とを備え、前記芯部あるいは前記外周枠部の一方を支持固定部とすると共に他方を荷重負荷部とし、
前記芯部および前記外周枠部は同心円上に配置された円環状であると共に、前記起歪部は厚さ方向が上下方向であり、
前記上下一対の起歪部は周方向に等間隔をあけて3組設けていると共に、前記外周枠部には各組の起歪部の上下間に対応する位置で外側面から内側面へと貫通する貫通孔を穿設し、前記起歪部の周方向の幅は前記芯部の外周長の1%〜5%とし、
前記各組の上下一対の起歪部は、前記貫通孔に接しない上起歪部の上面と下起歪部の下面を径方向両側に向けて徐々に肉厚を大にする断面テーパ形状として内外テーパ部を設け、
負荷される定格荷重が200N〜5KNの範囲で、前記上下の径方向の内外テーパ部のテーパ角度θは5°〜15°、中央の最薄肉部の板厚(t)は0.8mm〜1.7mm、幅bは8mm〜12mmの範囲で、前記定格荷重の増加に応じて増大させて設定し、
前記歪ゲージを上下一対の起歪部の厚肉とした前記内外テーパ部に貼り付け、前記起歪部には1組毎に各4枚の歪ゲージを貼り付けると共に、前記歪ゲージを用いてホイートストンブリッジ回路を形成し、前記各ホイートストンブリッジ回路からの出力を並列和算する回路を設けていることを特徴とするロードセル。 In a load cell in which a plurality of strain gauges are attached to a strain generating portion where distortion occurs due to a load,
A core portion disposed on the center side, an outer peripheral frame portion disposed at an outer peripheral side of the core portion, and a pair of upper and lower strain generating portions that bridge between the core portion and the outer peripheral frame portion; Including one of the core part or the outer peripheral frame part as a support fixing part and the other as a load-loading part,
The core portion and the outer peripheral frame portion are annularly arranged on concentric circles, and the strain-generating portion has a thickness direction in the vertical direction,
The upper and lower pair of strain generating portions are provided in three sets at equal intervals in the circumferential direction, and the outer peripheral frame portion has a position corresponding to the upper and lower sides of each set of strain generating portions from the outer surface to the inner surface. A through hole is formed, and the circumferential width of the strain-generating portion is 1% to 5% of the outer peripheral length of the core portion.
The pair of upper and lower strain generating portions of each set has a cross-sectional taper shape that gradually increases the thickness toward the both sides in the radial direction with the upper surface of the upper strain portion not contacting the through hole and the lower surface of the lower strain portion. Provide inner and outer taper parts,
When the rated load to be applied is in the range of 200 N to 5 KN, the taper angle θ of the upper and lower radial taper portions is 5 ° to 15 °, and the thickness (t) of the thinnest central portion is 0.8 mm to 1 .7 mm, width b is in the range of 8 mm to 12 mm, and is set to increase according to the increase of the rated load,
The paste strain gauge on the inner and outer tapered portion that is thicker in the vertical pair of the strain generating part, together with the said strain generating portion paste the four strain gauges for each set, by using the strain gauge A load cell comprising a Wheatstone bridge circuit, and a circuit for parallelly adding outputs from the Wheatstone bridge circuits.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0579930A (en) * | 1991-09-18 | 1993-03-30 | Teac Corp | Load cell |
JPH0674942U (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-21 | 大和製衡株式会社 | Load cell |
JPH10221155A (en) * | 1996-12-06 | 1998-08-21 | Omron Corp | Weight-detecting apparatus and oil amount sensor using the same |
JPH11211589A (en) * | 1998-01-28 | 1999-08-06 | Kawatetsu Advantech Kk | Explosion-proof load cell |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0579930A (en) * | 1991-09-18 | 1993-03-30 | Teac Corp | Load cell |
JPH0674942U (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-21 | 大和製衡株式会社 | Load cell |
JPH10221155A (en) * | 1996-12-06 | 1998-08-21 | Omron Corp | Weight-detecting apparatus and oil amount sensor using the same |
JPH11211589A (en) * | 1998-01-28 | 1999-08-06 | Kawatetsu Advantech Kk | Explosion-proof load cell |
JP2002357491A (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Teac Corp | Load cell |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016075708A (en) * | 2016-01-22 | 2016-05-12 | Ntn株式会社 | Linear motion actuator |
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