JP6987689B2 - 荷重測定装置及び方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施例に係る荷重測定装置を示す概略構成図である。
本実施例では、荷重測定装置1を用いた荷重測定方法の一例について、荷重測定装置1の動作と共に説明する。ただし、荷重測定方法は、荷重測定装置1を用いなくても、密着ばねSを把持した一対の把持部5,7を離間させつつ荷重が測定可能な他の装置等によっても実現できる。
図3は、複数の密着ばねの荷重と変位との関係(荷重−変位曲線)を示すグラフであり、(A)は、比較例、(B)は、実施例を示す。なお、図3の密着ばねは、図2の密着ばねとは初張力が異なるものを用いている。
本実施例の荷重測定装置1は、密着ばねSを把持する一対の把持部5,7と、一対の把持部5,7を相対的に近接及び離間するように駆動可能な駆動部9と、密着ばねSを把持している間に一対の把持部5,7に作用する荷重を測定可能な荷重測定部11と、駆動部9を制御すると共に荷重測定部11から荷重を取得する制御部13とを備えている。制御部13は、一対の把持部5,7に密着ばねSを把持した初期位置に対して相対的に近接又は離間させることで、初期位置で測定された初期荷重をゼロにし、初期荷重がゼロになった位置を開始位置として一対の把持部5,7に相対的な離間を行わせ引張り時の荷重を測定させる。
5,7 把持部
9 駆動部
11 荷重測定部
13 制御部
S 密着ばね(弾性部材)
Claims (8)
- コイルばねの荷重を測定する荷重測定装置であって、
前記コイルばねのコイル両端を、相互間の軸線に対して把持する一対の把持部と、
前記一対の把持部を相対的に近接又は離間するように駆動可能な駆動部と、
前記コイルばねのコイル両端を把持した一対の把持部間に作用する荷重を、前記把持した初期位置での前記コイルばねの前記軸線に対する傾斜による撓みの初期荷重を含めて測定可能な荷重測定部と、
前記駆動部を制御すると共に前記荷重測定部から前記荷重を取得する制御部とを備え、
前記制御部は、前記一対の把持部に前記コイルばねを把持した初期位置に対して相対的に近接又は離間させることで、前記初期位置で測定された初期荷重をゼロにし、前記初期荷重がゼロになった位置を開始位置として前記一対の把持部に相対的な離間を行わせ前記引張り時の荷重を測定させる、
ことを特徴とする荷重測定装置。 - 請求項1記載の荷重測定装置であって、
前記制御部は、前記一対の把持部の相対的な近接及び離間を繰り返すことで、前記開始位置からの測定を行わせる、
ことを特徴とする荷重測定装置。 - 請求項2記載の荷重測定装置であって、
前記引張り時の荷重は、マイクロメートル単位の変位に対して測定され、
前記近接及び離間の繰り返し時の各近接又は離間がマイクロメートル単位の微小動作である、
ことを特徴とする荷重測定装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の荷重測定装置であって、
前記コイルばねは、密着ばねであり、
前記制御部は、前記開始位置において前記初期位置に対する前記一対の把持部の相対的な近接又は離間による変位量をゼロとし、前記開始位置からの前記一対の把持部の相対的な離間による変位量と測定された荷重との関係を取得し、この関係において前記変位量の増加に対する前記荷重の増加が一定とみなされる直線領域の一次関数f(x)=ax+bを求め、前記求めた一次関数f(x)の切片bを前記密着ばねの初張力として判断する、
ことを特徴とする荷重測定装置。 - コイルばねの荷重を測定する荷重測定方法であって、
前記コイルばねのコイル両端を、一対の把持部により相互間の軸線に対して把持し、
前記コイルばねのコイル両端を把持した一対の把持部間に作用する荷重を、前記把持した初期位置での前記コイルばねの前記軸線に対する傾斜による撓みの初期荷重を含めて測定し、
前記一対の把持部に前記コイルばねを把持した初期位置に対して相対的に近接又は離間させることで、前記初期位置で測定された初期荷重をゼロにし、
前記初期荷重がゼロになった位置を開始位置として前記一対の把持部に相対的な離間を行わせ前記引張り時の荷重を測定する、
ことを特徴とする荷重測定方法。 - 請求項5記載の荷重測定方法であって、
前記一対の把持部の相対的な近接及び離間を繰り返すことで、前記開始位置からの測定を行わせる、
ことを特徴とする荷重測定方法。 - 請求項6記載の荷重測定方法であって、
前記引張り時の荷重は、マイクロメートル単位の変位に対して測定され、
前記近接及び離間の繰り返し時の各近接又は離間がマイクロメートル単位の微小動作である、
ことを特徴とする荷重測定方法。 - 請求項5〜7の何れか一項に記載の荷重測定方法であって、
前記コイルばねは、密着ばねであり、
前記開始位置において前記初期位置に対する前記一対の把持部の相対的な近接又は離間による変位量をゼロとし、
前記開始位置からの前記一対の把持部の相対的な離間による変位量と測定された荷重との関係を取得し、
この関係において前記変位量の増加に対する前記荷重の増加が一定とみなされる直線領域の一次関数f(x)=ax+bを求め、前記求めた一次関数f(x)の切片bを前記密着ばねの初張力と判断する、
ことを特徴とする荷重測定方法。
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