JPH0351732A

JPH0351732A - 荷重検出テーブル

Info

Publication number: JPH0351732A
Application number: JP1184772A
Authority: JP
Inventors: Yotaro Hatamura; 洋太郎畑村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1991-03-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、工作機械等において、加工対象物体を載置し
て加工時の荷重を検出する荷重検出テーブルに関する。

〔従来の技術〕

近年、例えば工作機械は、高精度の加工を自動的に行な
うために、予め加工具と加工物との位置を記憶部に記憶
させ、この記憶された位置に基づいて工作機械を駆動制
御する構成のものが多い。

ところが、このような工作機械にあっては、加工状態の
変化や加工物の硬度の変化等の予期せぬ変化が生じたと
きこれに対応することはできず、この結果、加工具の損
傷や加工物の損傷、破壊を生じ、又は、加工精度が低下
するという欠点があった。

このような欠点を除くため、特願昭６２−３９７１２号
により荷重検出用テーブルが提案されている。

その概略を第１３図および第１４図により説明する。

第１３図は従来の荷重検出テーブルの斜視図である。図
で、ｘ、ｙ、ｚは座標軸を示す。ｌは荷重検出テーブル
を示す。２は荷重検出テーブルｌを固定部、例えば工作
機械のＸ−Ｙテーブルに固定する固定台、３は加工物を
載置する載置台である。

４は固定台２と載置台３とを分離するスリット、５は加
工テーブル１の４つの隅部において隣接する側面からあ
けられて連通ずる曲折貫通孔である。

６Ａ、６Ｂ、６Ｃ，６Ｄは各曲折貫通孔５により４つの
隅部に形成された支持柱であり、支持柱６Ａ、６Ｂ、６
Ｇ、６Ｄの上部は載置台３と一体となっており、下部は
固定台２と一体となっている。

７は載置台３の上面に形成された固定溝であり、この固
定溝７を利用して加工物が載置台３上に固定される。８
は固定台２から両側部に突出した取付部、９は取付部８
に形成された取付用穴である。

１０Ａ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，ＩＯＤはそれぞれ各支持柱６
Ａ。

６Ｂ、６Ｃ，６Ｄに構成された荷重検出部である。

荷重検出部１０Ａは、支持柱６Ａの２つの外側面から互
いに直交する方向に上下に形成された貫通孔１１、１２
、およびこれら貫通孔１１．１２の形成によりそれらの
内壁面と前記外側面との間に形成された薄肉部１３．１
４　（各貫通孔１１．１２のそれぞれに互いに平行に一
組ずつ形成される）、ならびに、支持柱６Ａの対向する
２組の周間に貫通孔１５が形成され、この貫通孔１５と
上記貫通孔１１．１２との間に形成される薄肉部で構成
される。他の荷重検出部１０Ｂ−１０Ｄの構成も同じで
ある。このような荷重検出部自体の構造は、例えば特開
昭６０−６２４９７号公報等に平行平板構造として開示
されている。平行平板構造は、固定台２および載置台３
間に作用する特定方向の力又は特定方向の軸まわりのモ
ーメントにより各薄肉部が変形したとき、この変形を、
各薄肉部に貼着したひずみゲージ（第１３図では図示が
省略されている）の抵抗値の変化として検出し、この検
出値により上記力又はモーメントの大きさを知る装置で
ある。

次に、第１３図に示す荷重検出テーブルの動作を第１４
図を参照しながら説明する。第１４図は加工物に作用す
る荷重を説明する斜視図である０図で、１は第１図に示
す荷重検出テーブル、６Ａ〜６Ｄは第１図に示す支持柱
を示し、詳細な構造の図示は省略されている。１７は荷
重検出テーブル１の固定溝７に固定された加工物、１８
は加工具（グラインダ）を示す、今、加工物１７の一点
Ｑに対して加工具１８により加工が施されているとする
と、この点Ｑには当然この加工に応じた荷重が作用する
。

この荷重の加工力を１１加工モーメントをＭ（Ｐ。

Ｍはいずれもベクトル）とし、又、このとき各支持柱６
Ａ〜６Ｄに作用する支持力をそれぞれＰＡＰ　ｍ、　Ｐ
　ｃ、　Ｐ　ｎ　　（いずれもベクトル）とする。

支持柱６Ａに上記の力Ｐ、が作用すると、荷重検出部１
０Ａの一方の平行平板構造（貫通孔１１により形成され
る平行平板構造）のひずみゲージからはある軸方向（こ
れをＸ軸方向とする）の力成分によるひずみ量ε、Ｘが
得られ、他方の平行平板構造（貫通孔１２により形成さ
れる平行平板構造）のひずみゲージからは上記軸方向と
直交する軸方向（これをＹ軸方向とする）の力成分によ
るひずみ量εＡＶが得られ、さらに、貫通孔１５により
形成される平行平板構造のひずみゲージからは上下方向
（これをＺ軸方向とする）の力成分によるひずみ量ε、
２が得られる。全く同様に、他の荷重検出部１０８〜Ｉ
ＯＤからもそれぞれ３方向の力成分に応じた各３つのひ
ずみ量ε□〜ε、２．ε。〜εｃｚ、ε。

〜εゎ２が得られる。

ここで、検出された上記各ひずみ量ε□〜ε。２の縦１
列の行列をベクトルＥで表わし、又、加工力Ｐの３つの
力成分（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の力成分）と加工モーメント
Ｍの３つのモーメント成分（Ｘ。

Ｙ、　　Ｚ軸まわりのモーメント成分）の縦１列の行列
をベクトルＦで表わすと、このベクトルＦは次式のよう
になる。

Ｆ＝Ａ−Ｅ上式において、Ａは６行１２列の行列であり、行列Ａを
なす７２個（６Ｘ１２）の数値は加工テーブル１の固有
の数値であり、実験により求められる。そして、−度行
列への数値を求めておけば、行列Ｅは検出値であるから
、以後、−点Ｑに作用する荷重、即ち加工具１８に作用
する荷重を得ることができる。そして、この得られた荷
重に基づいて最適の加工を実施することができ、又、加
工具１８や加工物１７の損傷、破損を防止することがで
き、さらに加工具１８の破損を予知することもできる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１３図に示される荷重検出テーブルは、極めて精度良
く荷重（力、モーメント）や着力点を検出することがで
きる。しかしながら、当該荷重検出テーブルは形状が複
雑であるため加工が困難であるという問題があった。又
、各支持柱６Ａ〜６Ｄはそれぞれ３つの平行平板構造を
備えているので、１点における力やモーメントの検出に
１２個の信号が出力されることになり、これに伴って信
号処理に要する増幅器やＡ／Ｄ変換器等も１２個必要に
なるという問題もあった。

本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、
構造が簡素で製造が容易であり、かつ、検出信号を減少
せしめることができる荷重検出テーブルを提供するにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、被加工物体を載
置する第１のブロックと、加工テーブルに取付けられる
第２のブロックと、前記第１のブロックおよび前記第２
のブロック間に伝達される荷重により変形する少なくと
も１つの薄肉筒体と、前記変形の大きさを検出する検出
手段とで荷重検出テーブルを構成したことを特徴とする
。

〔作用〕

第１のブロックおよび第２のブロック間に荷重が伝達さ
れると、薄肉筒体に、伝達された荷重に特有の変形が生
じる。この変形の大きさを検出手段でとり出すことによ
り、荷重を検出することができる。

〔実施例〕以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例に係る荷重検出テ
ーブルの側面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示す線
１ｂ−１ｂに沿う断面図である。

各図で、２１は本実施例の荷重検出テーブルを、例えば
工作機械のＸ−Ｙテーブルに固定するブロックであり、
第１３図に示す固定台２に相当する。２１ａはブロック
２１をＸ−Ｙテーブルに取付ける取付用穴である。２２
は被加工物体を載置するブロックであり、第１３図に示
す載置台３に相当する。２３はブロック２１およびブロ
ック２２間を結合する薄肉の円筒である０円筒２３には
弾性変形可能な材料、例えば鋼、アルミ合金、燐青銅等
が用いられる。ブロック２１．２２および円筒２３は、
例えば１つの鋼材ブロックから放電加工等により一体成
形してもよいし、又、別体に製造したものを溶接等によ
り連結してもよい、２４は円筒２３の表面に貼着された
ひずみゲージを示す。第１図（ａ）、　　（ｂ）に示す
ひずみゲージ２４は単にそれらが円筒２３の表面に貼着
されていることを表すのみであり、実際のひずみゲージ
の貼着態様は後述する。

このような荷重テーブルのブロック２１をＸ−Ｙテーブ
ルに取付け、ブロック２２上に被加工物体を載置固定し
、加工具により当該被加工物体を加工すると、加工点に
作用する荷重に応じて円筒２３に変形が生じる。ひずみ
ゲージ２４を適切に貼着することにより、円筒２３の上
記変形にしたがってひずみゲージ２４にひずみが発生し
、その抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を検出する
ことにより、加工点に作用した荷重を検出することがで
きる。

以下、各軸方向の力、各軸まわりのモーメントが作用し
たときの円筒２３の変形の態様およびひずみゲージによ
る検出手段を説明する。

第２図（ａ）は本実施例の荷重検出テーブルの断面図で
ある０図で、ｘ、ｙ、ｚは座標軸を示す。

又、第１図（ａ）に示す部分と同一部分には同一符号が
付しである。この図は、荷重検出テーブルにＸ軸方向の
力ＦＸが作用したときの円筒２３の変形を示す。なお、
この変形は理解を容易にするため極端に誇張して描かれ
ており、後述する他の態様の変形の図についても同様で
ある。

第２図（ｂ）、　　（Ｃ）はひずみゲージの貼着位置お
よび貼着状態を示すための円筒２３の展開図、第２図（
ｄ）は当該各展開図上の各位置を示す平面図である。第
２図（ｂ）、　　（Ｃ）で、−点鎖線で示される各位置
２１〜２４間の間隔は第２図（ｄ）に示されるように９
０度である。又、２４ｆＸｌ〜２４　ｆ　Ｘ４はひずみ
ゲージを示す。第２図（ｂ）に示すひずみゲージ貼着態
様においては、ひずみゲージ２４ｆつ＋、２４ｆｘｚは
互いに重ねて貼着されるとともに、それぞれＺ軸方向の
垂直線に対して反対方向に４５度傾斜せしめられる。又
、ひずみゲージ２４　ｆ　Ｘ３．２４　ｆ　Ｘ４は、ひ
ずみゲージ２４　ｆ　ＸＩ＋　２４　ｆ　ｘｚと同一の
態様でそれらと１８０度離れた位置に貼着されている。

一方、第２図（ｃ）に示すひずみゲージ貼着態様におい
ては、ひずみゲージ２４　ｆ　ｘ＋、２４　ｆ　ｘｚは
垂直線に沿って対向して貼着され、同じくひずみゲージ
２４　ｆ　ｘｓ、　２４　ｆ　Ｘ４も垂直線に沿って対
向して貼着されている。各ひずみゲージは円筒２３上に
おけるブロック２１又はブロック２２との結合部近辺に
貼着される。ひずみゲージ２４ｒｘ＋、２４（ｘ□とひ
ずみゲージ２４　ｆ　Ｘ３．２４　ｆ　ｘａは１８０度
離れた位置に貼着されるとともに、第２図（ｂ）に示す
各ひずみゲージの貼着位置とは図示のように９０度ずれ
た位置に貼着される。第２図（ｂ）、　　（Ｃ）のいず
れの貼着態様を採用しても力ＦＸを検出することができ
る。

第２図（８）はひずみゲージ２４　ｆ　、１〜２４　ｆ
　Ｘ４によるホイートストンブリッジ回路の回路図であ
る。

図示のように回路を構成して直流電源Ｅの電圧を印加す
ると、出力端からは作用した力Ｆｌｌに比例した信号Ｖ
ｔＸ　　が出力される。

以上、本実施例の荷重検出テーブルに力ＦＸが作用した
ときの円筒２３の変形ｕ１ｍおよびその検出手段につい
て説明したが、力Ｆｖが作用した場合もこれに準じるの
は明らかであるので、その説明は省略する。

次に、本実施例の荷重検出テーブルに力Ｆ２が作用した
場合について第３図（ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する
。第３図（ａ）は円筒２３の変形態様を示す断面図であ
る。力Ｆ２が作用すると、円筒２３にはＺ軸方向に力Ｆ
２に比例した寸法δだけ縮みが生じ、この結果破線で示
されるような変形が発生する。

第３図（ｂ）は円筒２３の展開図である。力Ｆ２を検出
するためのひずみゲージ２４ｆｚ＋〜２４ｆｚｓは、図
示のように９０度間隔で交互に、垂直線に沿う態様およ
び垂直線に直交する態様で円筒２３に貼着されている。

なお、ひずみゲージ２４ｆｚｚを図示の状態のままひず
みゲージ２４ｆｚ＋と重ねて貼着し、かつ、ひずみゲー
ジ２４　ｒ　ｚａを図示の状態のままひずみゲージ２４
ｆｚｚと重ねて貼着してもよい。

第３図（Ｃ）はひずみゲージ２４ｆ□〜２４　ｆ　ｚａ
によるホイートストンブリッジ回路の回路図である。

各ひずみゲージ２４ｆｚ＋〜２４ｆｚ４を図示のように
接続して直流電源Ｅの電圧を印加すると、出力端には力
Ｆ２に比例した信号ＶｔＺが出力される。

次に、本実施例の荷重検出テーブルにモーメントＭ、が
作用した場合を、第４図（ａ）〜（ｃ）を参照して説明
する。第４図（ａ）は円筒２３の変形態様を示す断面図
である。モーメントＭ、が作用すると円筒２３には一方
側面に伸びが、他方側面に縮みが生じ、図示のように変
形する。

第４図（ｂ）、　　（Ｃ）は円筒２３の展開図である。

各図で位置Ｐ１〜Ｐ４は第２図（ｄ）に示す位置と同一
位置を示す。第４図（ｂ）に示す貼着態様において、モ
ーメントＭ、を検出するためのひずみゲージ２４　ｍｙ
　Ｉ〜２４　ｍ　ｙ　４のうち、ひずみゲージ２４ｍ、
、、２４ｍ□は同じ個所に並べて（重ねてもよい）貼着
され、これらと１８０度離れた個所にひずみゲージ２４
ｍｙｓ、２４ｍ、４が並べて（重ねて）貼着されている
。又、第４図（Ｃ）に示す貼着態様においては、ひずみ
ゲージ２４ｍｙ＋−２４ｍ、ｚが互いに直交状態で、ひ
ずみゲージ２４ｍｙｔ、　２４ｍｙ３も互いに直交状態
で重ねて貼着されている。

第４図（ｄ）はひずみゲージ２４ｍｙＩ〜２４ｍ、４に
よるホイートストンブリッジ回路の回路図である。

各ひずみゲージ２４ｍｙ＋〜２４ｒｎｙａを図示のよう
に接続して直流電源Ｅの電圧を印加すると、出力端から
はモーメントＭ、に比例した信号Ｖ、ｙが出力される。

なお、モーメン）Ｍｘが作用した場合の変形およびその
検出手段は、上記モーメントＭ、が作用した場合のそれ
らに準じるのは明らかである。

次に、本実施例の荷重検出テーブルにモーメン）Ｍｚが
作用した場合を、第５図（ａ）〜（Ｃ）を参照して説明
する。第５図（ａ）は円筒２３の変形態様を示す斜視図
である。モーメン）Ｍ２が作用すると円筒２３には図示
のように捩れ変形が生じる。

第５図（ｂ）は円筒２３の展開図である。モーメントＭ
２を検出するためのひずみゲージ２４ｍｚ＋〜２４ｍｚ
ａはそれぞれ９０度ずつ間隔を置いて貼着されるととも
に、ひずみゲージ２４ｍｚ＋、２４ｍｚ３は垂直線に対
して一方向に４５度傾けて貼着され、かつ、ひずみゲー
ジ２４ｍｚｔ、　２４ｍｚａは垂直線に対して他方向に
４５度傾けて貼着されている。なお、ひずみゲージ２４
ｍ２□をそのままの傾斜状態でひずみゲージ２４ｍｚ＋
の上に重ねて貼着し、又、ひずみゲージ２４ｍｚａをそ
のままの傾斜状態でひずみゲージ２４ｍｚｉの上に重ね
て貼着してもよい。

第５図（Ｃ）はひずみゲージ２４ｍｚｌ〜２４ｍｚｉに
よるホイートストンブリッジ回路の回路図である。

各ひずみゲージ２４ｍｚ、〜２４ｍｚ４を図示のように
接続して直流電＃Ｅの電圧を印加すると、出力端からは
モーメンＩ−Ｍ２に比例した信号Ｖａ２が出力される。

このように、本実施例では、２つのブロックの間に単に
薄肉円筒を結合した構成であるので、構造が簡素で容易
に加工することができる。又、円筒表面に適切にひずみ
ゲージを貼着するようにしたので、６つの信号で３軸方
向の力および３軸まわりのモーメントを検出することが
でき、従来の荷重検出テーブルに比べて増幅器やＡ／Ｄ
変換器等を少なくすることができる。

第６図は本発明の第２の実施例に係る荷重検出テーブル
の断面図である。図で、第１図（ａ）に示す部分と同−
又は等価な部分には同一符号を付して説明を省略する。

２６はヒートパイプである。

通常、被加工物体は直接Ｘ−Ｙテーブルに載置固定され
、工具により加工される。この加工により被加工物体に
大きな熱が発生するが、この熱は、被加工物体周辺の空
気に伝達あるいは輻射され、又は加工中加工部に供給さ
れる油に吸収され、残余はｘ−Ｙテーブルを伝導して散
逸せしめられる。

ところで、第１図（ａ）、　　（ｂ）に示す荷重検出テ
ーブルを採用した場合には、上記残余の熱は、被加工物
体からブロック２２、円筒２３、ブロック２１を介して
Ｘ−Ｙテーブルに伝導されることになる。

しかし、円筒２３が薄肉であるため熱伝導の性能が著る
しく低下し、発生する熱が大きい場合、ブロック２２に
熱が滞留することとなり、ブロック２２が大きく膨脂し
、そのため円筒２３に熱変形を生じ、ブロック２２に外
力が加わっていないにもかかわらず、恰かも外力が加わ
ったかの如きひずみ出力が生じることとなる。このよう
な過度の熱集中は荷重検出テーブルの荷重検出精度を大
幅に低下することとなり、大きな問題となる。

本実施例におけるヒートパイプ２６はこのような問題を
解決するために設けられたものである。即ち、ヒートパ
イプ２６は、ブロック２１．２２および円筒２３で囲ま
れる領域内において、一端がブロック２２に、他端がブ
ロック２１に連結されている。被加工物体に発生した熱
はブロック２２に伝導された後、ヒートパイプ２６の連
結端部において、ヒートパイプ２６内の媒体と熱交換さ
れ、この熱交換された熱はブロック２１と再度熱交換さ
れＸ−Ｙテーブルに伝導される。

このように、本実施例では、ヒートパイプを設けたので
、さきの実施例の効果に加え、さらに、熱による荷重検
出精度の低下を防止することができる。

第７図は本発明の第３の実施例に係る荷重検出テーブル
の断面図である０図で、第１図（ａ）に示す部分と同−
又は等価な部分には同一符号が付しである。２８はブロ
ック２１．２２および円筒２３で囲まれる領域に充填さ
れた熱伝導性を有する弾性体である。弾性体２８として
は、例えばシリコンゴムが用いられる０本実施例も第２
の実施例と同じ効果を奏する。なお、上記実施例におけ
る弾性体２８に代えて水のような流体を用いることもで
きる。

第８図（ａ）は本発明の第４の実施例に係る荷重検出テ
ーブルの断面図である０図で、第１図＜ａ）に示す部分
と同−又は等価な部分には同一符号が付しである。２１
ｂはブロック２１の突出部、２２ａはブロック２２の突
出部である。各突出部２１　ｂ　。

２２ａは円筒２３内において広い面積を有し互いに対向
位置にある。３０は各突出部２１ｂ、２２ａの表面間の
間隙を示す。間隙３０は微小寸法に選定されている。３
１はブロック２１．２２、突出部２１ｂ、２２ａ、およ
び円筒２３で囲まれた領域内に注入された流体である。

流体３１としては水又は水銀が用いられるが、防錆材を
混入した水を用いるのが最も望ましい。

このような構造において、被加工物体に生じた熱は、ブ
ロック２２、その突出部２２ａ、間隙３０に存在する流
体、およびブロック２１を経てＸ−Ｙテーブルに伝導さ
れる。ところで、第７図に示す実施例において、弾性体
２８に代えて水のような流体を用いることもできる旨述
べたが、この場合、熱は上方のブロック２２に存在する
ため流体には比較的対流が発生し難く、したがって、ブ
ロック２２からブロック２１への熱の伝達は必ずしも良
好には行なわれない。しかしながら、本実施例では、突
出部２１ｂ、２２ａを微小な間隙３０を介して対向させ
、間隙３０間に流体を存在させるようにしたので、流体
は、突出部２２ａから突出部２１ｂへの熱の伝達を対流
ではなく伝導により行ない、これにより、より一層満足
し得る熱の伝達を行なうことができる。

しかも、円筒２３の変形を阻害することはなく、何等支
障なく荷重検出を行なうことができる。

第８図（ｂ）は第８図（ａ）に示す荷重検出テーブルの
変形図である０図で、第８図（ａ）に示す部分と同−又
は等価な部分には同一符号が付しである。突出部２２ａ
の端面には図示のように複数の凹凸が形成され、これに
対応して突出部２１ｂの端面にも複数の凹凸が形成され
ている。これにより、両凹６間に間隙３０が形成され、
この間隙３０に液体を満たすことによりブロック２２か
らブロック２１への熱の伝導がさらに効果的に行なわれ
ることとなる。

第９図は本発明の第５の実施例に係る荷重検出テーブル
の断面図である０図で、第８図に示す部分と同−又は等
価な部分には同一符号が付しである。２２ｂは突出部２
２ａの中央部を任意形状に切欠いて形成された室である
。室２２ｂは間隙３０側で開口している。３３は肉厚の
円筒ブロックである。円筒ブロック３３の外周面には連
続する切欠き３３ａが、又、内周面には連続する切欠き
３３ｂが形成される。

これら切欠き３３ａ、３３ｂにより円筒ブロック３３の
中央に円環状の薄肉部３３ｃが形成される。薄肉部３３
ｃはさきの各実施例における円筒２３に相当する。

円筒ブロック３３はブロック２１．２２に嵌合せしめら
れた後、これらブロック２１．２２に例えば溶接等の適
宜な手段により固定される。なお、室２２ｂは、ブロッ
ク２１．２２、突出部２１ｂ、２２ａおよび円筒ブロッ
ク３３で囲まれる領域に流体３１が注入されたときの空
気溜めとして機能する。

本実施例は、第４の実施例の効果に加え、薄肉の円筒を
、肉厚の円筒ブロックに切欠きを作ることにより形成し
、この円筒ブロックを各ブロックに嵌合するようにした
ので、製造がより一層容易となる。

第１Ｏ図は本発明の第６の実施例に係る荷重検出テーブ
ルの断面図である０図で、第１図（ａ）に示す部分と同
−又は等価な部分には同一符号が付しである。３５は円
筒２３の内部に設けられた薄肉の円筒である。３１は円
筒２３と円筒３５との間に注入された流体である。本実
施例では、さきの各実施例と異なり２つの薄肉円筒を備
えている。円筒３５を設けることにより、両者間に流体
３１を注入できるとともに、ひずみゲージ２４が外部に
露出しない構造とすることができる。

一般に、加工装置にあっては、加工部周辺への切子や油
の飛散があり、又、予期せぬ物体の衝突等が発生し易い
、したがって、ひずみゲージ２４が外部に露出している
場合、シートで被覆する等の何等かの手段でひずみゲー
ジ２４を保護する必要があるが、シートによる保護は飛
散した油の侵入を充分に防ぐことはできず、又、衝撃に
対しては無力である。しかしながら、本実施例のように
円筒２３、３５を設けることにより、冷却を行なうと同
時にひずみゲージ２４の保護をも完全に行なうことがで
き、極めて信頼性の高い荷重検出を行なうことができる
。

第１１図は本発明の第７の実施例に係る荷重検出テーブ
ルの断面図である。図で、第８図に示す部分と同−又は
等価な部分には同一符号が付しである。２１ｃはブロッ
ク２１の中央部に形成された段付き開口部、２２ｃは突
出部２２ａに形成された円形の切欠きである。３７は肉
厚の円筒ブロック、３７ａは円筒ブロック３７の外周面
を連続して切欠いた切欠き部、３７ｂは切欠き部３７ａ
により形成された薄肉部である。３９は肉厚小径の円筒
ブロック、３９ａは円筒ブロック３９の外周面を連続し
て切欠いた切欠き部、３７ｂは切欠き部３７ａにより形
成された薄肉部である。　４０は開口２１ｃに嵌合する
円柱ブロックである。

本実施例において、円筒ブロック３７の薄肉部３７ｂは
第１０図に示す円筒２３に相当し、円筒ブロック３９の
薄肉部３９ｂは第１０図に示す円筒３５に相当するのは
明らかである。本実施例の荷重検出テーブルは、円筒ブ
ロック３７をブロック２１．２２と嵌合し、円筒ブロッ
ク３９を開口２１ｃから挿入し、次いで円柱ブロック４
０を開口２１ｃから挿入することにより容易に構成され
る。なお、各ブロックは適宜の手段で相互に固定される
。

第１２図は本発明の第８の実施例に係る荷重検出テーブ
ルの断面図である。図で、第１０図に示す部分と同−又
は等価な部分には同一符号が付しである。４３は検出部
ブロックを示す。検出部ブロック４３は上部ブロック４
３ａ１下部ブロック４３ｂ１これう各フロック４３ａ、
４３ｂを結合する薄肉の円筒４３Ｃ１および円筒４３ｃ
内面に貼着されたひずみゲージ２４で構成されている。

検出部ブロック４３はブロック２１．２２の中央嵌合穴
に嵌合装着せしめられる。

このような検出部ブロック４３を単体として製造してお
くことにより、種々の装置の荷重検出テーブルへの適用
が可能となる。

以上、本発明の種々の実施例について述べた。

そして、これら実施例の説明において、荷重による変形
部材として円筒を例示して説明したが、円筒に限ること
はなく角筒を用いることもできる。

又、３軸方向の力および３軸まわりのモーメントを検出
する例について説明したが、実際に必要な荷重のみ選択
することができるのは当然である。

さらに、検出手段としてひずみゲージを用いる例につい
て説明したが、ひずみゲージに限ることはなく、円筒の
変形に応じて差動変圧器を作動させる手段、円筒の変形
を静電容量に変換する手段、光ファイバを用いて円筒の
変形を反射光量に変換する手段、円筒の変形に応じて圧
電素子に力を加える手段等、種々の手段を採用すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、第１のブロックと第２
のブロックを薄肉筒体で結合し、第１のブロックと第２
のブロック間に荷重が伝達されるとき薄肉筒体にこれに
応じた変形を発生させ、この変形の大きさを検出手段で
検出するようにしたので、従来の荷重検出テーブルに比
べて構造が著しく簡素化され、製造容易となる。又、１
つの円筒から荷重信号を得るようにしたので、信号の数
を減少させることができ、ひいては増幅器やＡ／Ｄ変換
器等を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　　（ｂ）は本発明の第１の実施例に係
る荷重検出テーブルの側面図および断面図、第２図（ａ
）は水平方向の力が作用したときの円筒の変形を示す断
面図、第２図（ｂ）、　　（Ｃ）はひずみゲージの貼着
態様図、第２図（ｄ）は第２図（ｂ）、　　（Ｃ）にお
ける各位置を示す平面図、第２図（ｅ）はひずみゲージ
の回路図、第３図（ａ）、　　（ｂ）、　　（Ｃ）はそ
れぞれ垂直軸方向の力が作用したときの円筒の変形を示
す断面図、ひずみゲージの貼着！ＩＩＲ様図およびひず
みゲージの回路図、第４図（ａ）は水平軸まわりのモー
メントが作用したときの円筒の変形を示す断面図、第４
図（ｂ）、　　（Ｃ）はひずみゲージの貼着態様図、第
４図（ｄ）はひずみゲージの回路図、第５図（ａ）、　
　（ｂ）、　　（Ｃ）はそれぞれ垂直軸まわりのモーメ
ントが作用したときの円筒の変形を示す斜視図、ひずみ
ゲージの貼着態様図およびひずみゲージの回路図、第６
図、第７図、第８図（ａ）は本発明の第２、第３、第４
の実施例に係る荷重検出テーブルの断面図、第８図（ｂ
）は第８図（ａ）の変形構造を示す断面図、第９図、第
１０図、第１１図および第１２図はそれぞれ本発明の第
５、第６、第７および第８の実施例に係る荷重検出テー
ブルの断面図、第１３図は従来の荷重検出テーブルの斜
視図、第１４図は第１３図に示す荷重検出テーブルの作
動原理図である。２１、２２・・・・・・ブロック、２１ｂ、２２ａ・・
・・・・突出部、２３・・・・・・円筒、３３．３７．
３９・・・・・・円筒ブロック、３３Ｃ９３７ｂ、３９
ｂ・・・・・・薄肉部、４３・・・・・・検出部ブロッ
ク第２図（ｄ）Ｐ。４３２第４第５図（ａ）第８図（ａ）（ｂ）２ａ第６図第９図１ｂ０２ａ第１Ｏ図第１１図第１２図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被加工物体を載置する第１のブロックと、加工テ
ーブルに取付けられる第２のブロックと、前記第１のブ
ロックおよび前記第２のブロック間に伝達される荷重に
より変形する少なくとも１つの薄肉筒体と、前記変形の
大きさを検出する検出手段とで構成されていることを特
徴とする荷重検出テーブル
（２）請求項（１）記載の荷重検出テーブルにおいて、
前記第１のブロック、前記第２のブロックおよび前記薄
肉筒体で形成される領域には冷却手段が設けられている
ことを特徴とする荷重検出テーブル
（３）請求項（２）において、前記冷却手段は、前記第
１のブロックと前記第２のブロックとの間に連結された
ヒートパイプであることを特徴とする荷重検出テーブル
（４）請求項（２）において、前記冷却手段は、前記領
域に充填された伝熱性の弾性部材であることを特徴とす
る荷重検出テーブル
（５）請求項（２）において、前記冷却手段は、流体で
あることを特徴とする荷重検出テーブル（６）請求項（
２）において、前記冷却手段は、前記領域内における前
記第１のブロックおよび前記第２のブロックを対向させ
て形成される小さな間隙と、この間隙に充満する流体と
で構成されることを特徴とする荷重検出テーブル