JPH0581663U - 荷重指示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷重指示精度と指示安定性に優れ、かつシン
プルで安価な荷重指示装置を提供する。 【構成】 サーボモータ（５）に所定の回転角度ごとに
絶対回転角度を表す信号を発生するアブソリュート形ロ
ータリエンコーダ（６）を設け、このアブソリュート形
ロータリエンコーダ（６）の出力として得られるサーボ
モータ（５）の絶対回転角がロードセル（１）によって
検出される荷重に対応するようにアブソリュート形ロー
タリエンコーダ（６）の出力を制御増幅器（８）に負帰
還する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、材料試験機等においてロードセルによって検出された荷重を、制御 増幅器およびサーボモータを介して指針が駆動される荷重指示計に指示させる荷 重指示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の荷重指示装置に用いられる荷重指示計の指針はロードセルの荷重検出 値を目標値とする自動制御系によりサーボモータを介して駆動制御される。指示 計の指針はサーボモータにより直接またはギヤを介して駆動される。ギヤの有無 にかかわりなくサーボモータの回転角と指針の回転角との間には一定の関係があ り、したがってサーボモータの出力軸回転角の測定により指示計の指針位置を知 ることができる。この指針位置を検出するために従来はサーボモータにポテンシ ョメータまたはインクリメンタル形ロータリエンコーダを付設し、ポテンショメ ータの摺動子位置を摺動子位置による分圧比の変化としてとらえ、あるいはイン クリメンタル形ロータリエンコーダによって所定の角度ごとに発生されるパルス の数を積算した結果としてとらえていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述のポテンショメータ方式では、機械的な摺動子による抵抗値の調整という 原理に基づいているため分解能に限界があると共に、摺動子に摩耗が生じ、それ がノイズ発生の原因となったりして荷重指示精度を低下させたり、指示の安定性 を損なったりしていた。また、インクリメンタル形ロータリエンコーダ方式の場 合は、動作中になんらかの原因により電源の供給が絶たれると、通常の場合、指 針位置に相当するパルス計数データが失われるため、それまでの計測結果つまり 絶対回転角が分からなくなってしまう。この不都合を回避するためには、データ 記憶システムあるいは非常電源装置を用意する必要があり、そのため装置が複雑 高価になってしまう。

【０００４】 したがって、本考案は荷重指示精度と指示安定性に優れ、かつシンプルで安価 に構成しうる荷重指示装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の荷重指示装置は、サーボモータに所定の回転角度ごとに絶対回転角を 表す信号を発生するアブソリュート形ロータリエンコーダを設け、このアブソリ ュート形ロータリエンコーダの出力として得られるサーボモータの絶対回転角が ロードセルによって検出される荷重に対応するようにアブソリュート形ロータリ エンコーダの出力信号を制御増幅器に負帰還することを特徴とする。

【０００６】

【作用】

指針駆動用サーボモータの回転角を検出するのに、摺動部を持たず、かつ電源 の供給が絶たれて絶対回転角に相当するデータが失われても、電源回復により支 障のない絶対回転角の検出を続行することの可能な構造のアブソリュート形ロー タリエンコーダを用いることにより、分解能が高く、摺動子摩耗によるノイズ発 生等の問題を生ずることもなく、したがって高精度かつ高安定性の荷重指示を安 価に達成することができる。

【０００７】

【実施例】

図１は本考案による荷重指示装置の一実施例を示すものである。

【０００８】 例えば材料試験機の試験荷重を検出するために設けられるロードセル１の出力 信号は増幅器２を介して比較器３に第１の入力信号として加えられる。比較器３ には第２の入力信号としてアブソリュート形ロータリエンコーダ６からの負帰還 信号がＤ／Ａ変換器７を介して入力される。比較器３から出力される両入力信号 の差すなわち偏差信号は制御増幅器８に入力される。制御増幅器８はその偏差信 号を零とするようにサーボモータ５を介して荷重指示計４の指針を駆動する。荷 重指示計４は例えば直径が５００mm程度あり、サーボモータ５によって駆動され る指針駆動軸の回転角に応じて指針が所定の回転角度だけ回転され、ロードセル １によって検出される荷重を指示する。サーボモータ５の回転角すなわち荷重指 示計４の指針位置を検出するために設けられているのが前述のアブソリュート形 ロータリエンコーダ６であり、これはサーボモータ５に回転軸を共有するように 設けられている。

【０００９】 アブソリュート形ロータリエンコーダ６は例えば磁気ディスク等の技術で公知 の磁気書込み方式を採用することにより、従来のポテンショメータでは到底得ら れなかった高分解能の絶対回転角度検出を無接触で行うことができる。

【００１０】

【考案の効果】

かくして本考案によれば、指針駆動用サーボモータの回転角を検出するのに、 摺動部を持たず、かつ電源の供給が絶たれて絶対回転角に相当するデータが失わ れても、電源回復により支障のない絶対回転角の指示を続行することができる。 ここに、分解能が高く、高精度かつ高安定性の荷重指示を安価に達成しうる荷重 指示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による荷重指示装置のブロッ
ク図。

【符号の説明】

１ ロードセル ２ 増幅器 ３ 比較器 ４ 荷重指示計 ５ サーボモータ ６ アブソリュート形ロータリエンコーダ ７ Ｄ／Ａ変換器 ８ 制御増幅器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロードセルによって検出された荷重を、制
   御増幅器およびサーボモータを介して指針が駆動される
   荷重指示計に指示させる荷重指示装置において、 前記サーボモータに所定の回転角度ごとに絶対回転角を
   表す信号を発生するアブソリュート形ロータリエンコー
   ダを設け、このアブソリュート形ロータリエンコーダの
   出力として得られる前記サーボモータの絶対回転角が前
   記ロードセルによって検出される荷重に対応するように
   前記アブソリュート形ロータリエンコーダの出力信号を
   前記制御増幅器に負帰還することを特徴とする荷重指示
   装置。