JPH0715416B2 - Load cell - Google Patents

Load cell

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JPH0715416B2
JPH0715416B2 JP61181114A JP18111486A JPH0715416B2 JP H0715416 B2 JPH0715416 B2 JP H0715416B2 JP 61181114 A JP61181114 A JP 61181114A JP 18111486 A JP18111486 A JP 18111486A JP H0715416 B2 JPH0715416 B2 JP H0715416B2
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creep
load cell
strain gauge
layer
characteristic
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哲夫 森
博 田中
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Teraoka Seiko Co Ltd
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Teraoka Seiko Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、荷重受体の所定部分に抵抗線歪ゲージを貼設
し、クリープ調整を施した構造のロードセルに関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a load cell having a structure in which a resistance wire strain gauge is attached to a predetermined portion of a load receiver and creep adjustment is performed.

〔従来技術〕[Prior art]

荷重受体の所定部分に抵抗線歪ゲージを貼設した構造の
ロードセルにおいて、その極めて重要な性能として、ロ
ードセルの出力値が時間経過に対して変化する所謂クリ
ープ特性がある。このクリープ特性が良くないと出力値
が安定しないばかりではなく、他の諸性能、特に器差
(特性)、零復帰、再現性等に大きな影響を与える。従
って、ロードセルを高精度、高性能化するためには、該
クリープ特性を良くすることが必要である。
In a load cell having a structure in which a resistance line strain gauge is attached to a predetermined portion of a load receiver, a so-called creep characteristic in which the output value of the load cell changes with time is an extremely important performance. If this creep characteristic is not good, not only the output value will not be stable, but other performances, especially instrumental error (characteristics), zero return, and reproducibility will be greatly affected. Therefore, it is necessary to improve the creep characteristics in order to improve the accuracy and performance of the load cell.

従来このクリープ特性改善のために用いられる手法の代
表的な方法は、第2図に示すようなフォイル歪ゲージ1
のグリットの折り返しタブ2,3の長さd1,d2を変えてク
リープ性能を改善する手法である。しかしながら該手法
は下記のような欠点があった。
A typical method conventionally used for improving this creep characteristic is a foil strain gauge 1 as shown in FIG.
This is a method of improving creep performance by changing the lengths d 1 and d 2 of the folding tabs 2 and 3 of the grit. However, this method has the following drawbacks.

(1)種々の定格荷重のロードセルの要求に対して、そ
れぞれ適合したクリープ特性を持つ歪ゲージが必要とな
る。
(1) Strain gauges having creep characteristics adapted to the requirements of load cells of various rated loads are required.

(2)同一定格荷重のロードセルにおいても、設計条件
から荷重受体の形状を変えると、それに適合したクリー
プ特性を有する歪ゲージが必要となる。
(2) Even in a load cell having the same rated load, if the shape of the load receiver is changed from the design condition, a strain gauge having a creep characteristic suitable for it is required.

(3)同一定格荷重、同一荷重受体のロードセルにおい
ても防湿処理を変えるとそれに適合したクリープ特性を
持つ歪ゲージが必要となる。
(3) Even in a load cell having the same rated load and the same load receiver, if the moisture-proof treatment is changed, a strain gauge having a creep characteristic suitable for it is required.

また、上記(1)〜(3)に加え更に、 (4)上記(1)〜(3)の如く数多くの歪ゲージが製
造される結果、歪ゲージ選択等の誤認によって不良のロ
ードセルが製造される恐れがある。
Further, in addition to the above (1) to (3), (4) As a result of manufacturing a large number of strain gauges as in the above (1) to (3), a defective load cell is manufactured due to misidentification of strain gauge selection or the like. There is a risk that

(5)開発に要する労力、開発費、開発日程等にかなり
の損失が生じる。
(5) A considerable loss occurs in labor required for development, development cost, development schedule, and the like.

(6)また、ロードセルろの製造数が少ない場合に歪ゲ
ージメーカーが上記ロードセルに適合する歪ゲージを開
発製造する意欲を損ない、制作しても高価な歪ゲージと
なってロードセルを安価に製造できなくなる。
(6) Further, when the number of load cell filters manufactured is small, the strain gauge manufacturer loses the motivation to develop and manufacture strain gauges suitable for the above load cells, and even if it is produced, it becomes an expensive strain gauge and the load cells can be manufactured at low cost. Disappear.

また、特開昭55−29756号公報には、予めストレンゲー
ジを接着してビームとの総合特性が負のクリープ特性に
なる様に設定し、ストレンゲージを正のクリープ特性を
有する被覆層により覆う様にしたものが記載されてい
る。
Also, in Japanese Patent Laid-Open No. 55-29756, a strain gauge is bonded in advance to set the total characteristic with the beam to be a negative creep characteristic, and the strain gauge is covered with a coating layer having a positive creep characteristic. The above is described.

しかしながらこの方法ではマイナス側にクリープを移行
することができないという欠点がある。
However, this method has a drawback that creep cannot be transferred to the negative side.

さらに、本出願人は先に上記欠点のないクリープ性能改
善手法を開発し、特許出願(特願昭59−277800号)して
いる。
Further, the present applicant has previously developed a creep performance improving method which does not have the above-mentioned defects and has applied for a patent (Japanese Patent Application No. 59-277800).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、該クリープ特性改善手法においても、下
記のような不具合があった。
However, the creep characteristic improving method also has the following problems.

(a)マイナス側にクリープを移行させるためには、歪
ゲージの下に調整フィルムを設けなければならず、予め
調整フィルムを介在する前のクリープを同種の歪ゲージ
を貼って測定しなければならない。
(A) In order to shift creep to the minus side, an adjusting film must be provided under the strain gauge, and the creep before interposing the adjusting film must be measured by attaching the same strain gauge. .

(b)同種の歪ゲージ中のクリープのバラツキはロット
の違いも考慮すると±0.03%程の誤差となり、歪ゲージ
のバラツキによる個々のロードセルのマイナス方向への
クリープ特性の移行には対処できない。
(B) Variation in creep in strain gauges of the same type has an error of about ± 0.03% in consideration of the difference in lots, and it is not possible to cope with the shift of creep characteristics in the negative direction of each load cell due to variation in strain gauge.

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、既に歪ゲー
ジの貼設された個々のロードセルの出力特性に合わせて
再度歪ゲージを貼り変える等の工程を加えることなく、
歪ゲージが貼設されたままでクリープ性能を調整したロ
ードセルを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, without adding a step such as re-straining the strain gauge again in accordance with the output characteristics of the individual load cells to which the strain gauge is already pasted,
It is to provide a load cell whose creep performance is adjusted with the strain gauge attached.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するため本発明は、荷重受体の所定部
分に抵抗線歪ゲージを貼設した構造のロードセルにおい
て、抵抗線歪ゲージの受感部上を除く該抵抗線歪ゲージ
上の少なくとも主軸方向のいずれか端部及びその周辺の
荷重受体上に連続してロードセル出力のクリープ特性が
調整前に比較して負方向に変化するクリープ調整用層を
塗料を塗布して形成したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is a load cell having a structure in which a resistance wire strain gauge is attached to a predetermined portion of a load receiver, and at least on the resistance wire strain gauge except on the sensing portion of the resistance wire strain gauge. A creep adjustment layer whose load characteristics of the load cell output change continuously in the negative direction compared to before the adjustment was formed by applying paint on the load receiver at either end in the main axis direction or around it. Characterize.

また、更に微調整のためロードセルの出力のクリープ特
性が正方向になるように抵抗線歪ゲージの受感部上を主
とする該抵抗線歪ゲージ上にクリープ調整用層を塗料を
塗布して形成したことを特徴とする。
Further, for fine adjustment, a creep adjusting layer is applied to the resistance wire strain gauge mainly on the sensitive portion of the resistance wire strain gauge so that the creep characteristics of the output of the load cell are in the positive direction. It is characterized by being formed.

また、ロードセルの出力のクリープ特性が負方向の所定
クリープ特性値になるようにクリープ調整層を設け、該
所定クリープ特性値を相殺するコーティングをロードセ
ルに施すことを特徴とする。
Further, a creep adjusting layer is provided so that the creep characteristic of the output of the load cell becomes a predetermined creep characteristic value in the negative direction, and the load cell is provided with a coating for canceling the predetermined creep characteristic value.

〔作用〕[Action]

本発明は上記構成を採用することにより、荷重受体に抵
抗線歪ゲージを貼設してなるロードセルの歪ゲージ上の
端部及びその周辺の荷重受体上に連続してロードセル出
力のクリープ特性が調整前に比較して負方向に変化する
クリープ調整用層を形成するだけで、上記のような問題
が無く極めて容易にクリープ特性を調整できる。
According to the present invention, by adopting the above configuration, the creep characteristic of the load cell output is continuously provided on the end portion on the strain gauge of the load cell in which the resistance wire strain gauge is attached to the load receiver and on the load receiver around the end portion. However, the creep characteristics can be adjusted extremely easily without the above-mentioned problems by only forming the creep adjusting layer that changes in the negative direction as compared with before adjustment.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係るロードセルの起歪体の歪ゲージを
貼設した部分を示す図で、同図(a)は平面図、同図
(b)は側面図である。図示するように、歪ゲージ1は
ベース6と、該ベース6上の受感部7aとターミナル部7b
からなるパターン部7と、該パターン部7のターミナル
部7bに接続されたリードワイヤ4と、該パターン部7及
びリードワイヤ4の上部に形成されたラミネート8とで
構成されている。ロードセルは上記の様に構成された歪
ゲージ1を起歪体11の薄肉部11aの上部に接着層5を形
成して貼設している。歪ゲージ1の受感部7aを除く端部
にロードセルの出力のクリープ特性が調整前に比較して
負方向に変化させるクリープ調整用の端部層9を形成す
る。また、クリープ特性の微調整のために歪ゲージ1の
受感部7a上を主とする歪ゲージ1の上面にクリープ調整
用の受感部層10を形成する。端部層9及び受感部層10
は、例えばエポキシ系の塗料を塗布して形成する。
FIG. 1 is a view showing a portion of a strain-generating body of a load cell according to the present invention, to which a strain gauge is attached. FIG. 1 (a) is a plan view and FIG. 1 (b) is a side view. As shown in the figure, the strain gauge 1 includes a base 6, a sensing section 7a and a terminal section 7b on the base 6.
And a lead wire 4 connected to a terminal portion 7b of the pattern portion 7, and a laminate 8 formed on the pattern portion 7 and the lead wire 4. In the load cell, the strain gauge 1 configured as described above is attached by forming the adhesive layer 5 on the thin-walled portion 11a of the strain-generating body 11. An end layer 9 for creep adjustment is formed at the end of the strain gauge 1 excluding the sensitive portion 7a so that the creep characteristic of the output of the load cell changes in the negative direction as compared with that before adjustment. Further, for fine adjustment of the creep characteristics, a sensitizing portion layer 10 for creep adjustment is formed on the upper surface of the strain gauge 1 mainly on the sensitizing portion 7a of the strain gauge 1. Edge layer 9 and sensing layer 10
Is formed, for example, by applying an epoxy-based paint.

次に上記のように構成されたロードセルの動作を説明す
る。歪ゲージ1は、それが貼設された起歪体11の薄肉部
11aの位置により引張力を受けるものと、圧縮力をうけ
るものとがある。
Next, the operation of the load cell configured as described above will be described. The strain gauge 1 is a thin portion of the strain-generating body 11 to which it is attached.
Depending on the position of 11a, there are those that receive tensile force and those that receive compressive force.

先ず、歪ゲージ1に引張力が作用する場合について説明
する。第3図は起歪体11の薄肉部に引張力がかかる場合
の変形過程を示す概念図で、同図(a)は引張力が加わ
る前の状態、同図(b)は引張力が加わって変形した直
後の状態、同図(c)は引張力が加わって変形した後、
端部層9がクリープして受感部7aが復帰する状態を示
す。今、起歪体11の薄肉部に引張変形が生じると端部層
9は起歪体の変形に追随して延びるが、端部層9は受感
部7aの端をラミネート8を介して間接的に保持しており
(ラミネート8が無い歪ゲージ1では、ベース6を介し
て受感部7aの端を保持する)、受感部7aは端部層9が無
い場合に比較し、更に引張りを縦方向から受けることに
なる{第3図(b)の矢印B参照}。更に、その端部層
9が徐々に応力−歪クリープを生じて伸びるに従い、上
記受感部7aが縦方向から引張られる端部層9の影響が薄
れ、受感部7aが縮んで行く{第3図(c)の矢印C参
照}。従ってホイートストンブリッジの引張力を受けた
歪ゲージ辺の抵抗値が引張力を受ける前の抵抗値に復帰
する方向に(抵抗値が減少する方向)向かうため、ロー
ドセル出力はマイナスクリープとなる。
First, a case where a tensile force acts on the strain gauge 1 will be described. FIG. 3 is a conceptual diagram showing the deformation process when tensile force is applied to the thin portion of the flexure element 11, where FIG. 3 (a) shows the state before the tensile force is applied, and FIG. 3 (b) shows the tensile force applied. Immediately after being deformed, the figure (c) shows that after being deformed by applying a tensile force,
The state in which the edge layer 9 creeps and the sensing section 7a returns is shown. Now, when tensile deformation occurs in the thin portion of the strain generating body 11, the end layer 9 extends following the deformation of the strain generating body, but the end layer 9 indirectly connects the end of the sensitive portion 7a via the laminate 8. (The strain gauge 1 without the laminate 8 holds the end of the sensitive portion 7a through the base 6), and the sensitive portion 7a is further stretched as compared with the case where the end layer 9 is not provided. Will be received from the vertical direction {see arrow B in FIG. 3 (b)}. Furthermore, as the end layer 9 gradually expands due to stress-strain creep, the effect of the end layer 9 that the above-mentioned sensitive portion 7a is pulled in the vertical direction is reduced, and the sensitive portion 7a shrinks. 3 See arrow C in FIG. 3 (c)}. Therefore, the resistance value of the strain gauge side that receives the tensile force of the Wheatstone bridge is in the direction of returning to the resistance value before receiving the tensile force (direction of decreasing the resistance value), and the load cell output becomes negative creep.

次に歪ゲージ1に圧縮力が作用する場合について説明す
る。第4図は起歪体11の薄肉部に圧縮力がかかる場合を
示す概念図で、同図(a)は圧縮力が加わる前の初期状
態、同図(b)は圧縮力が加わって変形した直後状態、
同図(c)は圧縮力が加わって変形した後、端部層9が
クリープして受感部7aが復帰する状態を示す。
Next, a case where a compressive force acts on the strain gauge 1 will be described. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a case where a compressive force is applied to the thin portion of the flexure element 11, where FIG. 4 (a) is an initial state before the compressive force is applied, and FIG. 4 (b) is deformed by the compressive force. Immediately after
FIG. 7C shows a state in which the end layer 9 creeps and the sensing portion 7a returns after being deformed by applying a compressive force.

今、起歪体11の薄肉部に圧縮変形が生じると端部層9は
起歪体の変形に追随して縮むが、端部層9は受感部7aの
端をラミネート8を介して間接的に押しており(ラミネ
ート8が無い歪ゲージ1では、ベース6を介して受感部
7aの端を押す)、受感部7aは端部層9が無い場合に比較
し、更に圧縮力を縦方向から受けることになる{第4図
(b)の矢印D参照}。更にその端部層9が徐々に応力
−歪クリープを生じて縮むに従い、上記受感部7aが縦方
向から圧縮される端部層9の影響が薄れ、受感部7aが伸
びて行く{第4図(c)の矢印E参照}。従ってホイー
トストンブリッジの圧縮力を受けた歪ゲージ辺の抵抗値
が圧縮を受ける前の抵抗値に復帰する方向に(抵抗値が
増す方向)に向かうため、ロードセル出力はマイナスク
リープとなる。
Now, when compressive deformation occurs in the thin portion of the flexure element 11, the end layer 9 shrinks following the deformation of the flexure element, but the end layer 9 indirectly connects the end of the sensitive portion 7a via the laminate 8. (The strain gauge 1 without the laminate 8 has a base 6 and a sensing unit.
7a), the sensing portion 7a receives a compressive force further in the longitudinal direction as compared with the case where the end layer 9 is not provided (see arrow D in FIG. 4 (b)). Further, as the end layer 9 gradually contracts due to stress-strain creep, the effect of the end layer 9 in which the above-mentioned sensing portion 7a is compressed in the vertical direction is reduced, and the sensing portion 7a expands. 4 See arrow E in FIG. 4 (c)}. Therefore, the resistance value of the strain gauge side that receives the compressive force of the Wheatstone bridge goes in the direction of returning to the resistance value before being compressed (the direction in which the resistance value increases), and the load cell output becomes negative creep.

上記の如く、ホイートストンブリッジの引張力を受ける
歪ゲージ1及び圧縮力を受ける歪ゲージ1のいずれを取
ってもロードセル出力はマイナスクリープとなる。な
お、ホイートストンブリッジの1枚或いは2枚又は3枚
がアクテブゲージで他がダミー抵抗であっても作用効果
は何ら変わらず所定のマイナス方向へのクリープ特性の
移行が行なえる。従って初期において、プラスクリープ
のロードセルに前記処置を施せば総合的にクリープを零
にすることが可能である。
As described above, the load cell output becomes negative creep regardless of whether the strain gauge 1 that receives the tensile force of the Wheatstone bridge or the strain gauge 1 that receives the compressive force is taken. Even if one, two, or three Wheatstone bridges are active gauges and the other are dummy resistors, the action and effect are not changed at all, and the creep characteristic can be shifted in a predetermined negative direction. Therefore, in the initial stage, the creep can be totally reduced to zero by applying the above treatment to the load cell of plus creep.

また、前記処置を施してもまだプラスクリープ特性を相
殺しきらない場合は、前記端部層9の厚みを増すか、更
には他の種類のもっと応力−歪クリープを生じやすい材
質の層を形成しても良い。また、歪ゲージ1の先端部側
に分散させると盛り上がりが少なく実装上効果的である
{第1図(b)の一点鎖線で囲まれた部分B参照}。
If the positive creep characteristics are not yet offset by the above treatment, increase the thickness of the end layer 9 or form a layer of another kind of material more susceptible to stress-strain creep. You may. In addition, when the strain gauge 1 is dispersed on the tip end side, there is little swelling and it is effective in mounting {see the portion B surrounded by the one-dot chain line in FIG. 1 (b)}.

更に、前記処置を行なう事によってマイナスクリープに
行き過ぎが生じた場合は、受感部7aの上に応力−歪クリ
ープを生じる層を微調整用として薄く形成してやれば良
い。第1図の受感部層10は該微調整用の層である。該受
感部層10を形成することにより、行き過ぎたマイナスク
リープを零に近付けることができる。
Further, when the above-mentioned treatment causes an excessive amount of minus creep, a thin layer for stress-strain creep may be formed on the sensitive portion 7a for fine adjustment. The sensing portion layer 10 in FIG. 1 is a layer for fine adjustment. By forming the sensing portion layer 10, it is possible to bring the over-passing negative creep close to zero.

また、ロードセルは防湿及び防水のためのコーティング
を施したり、或いは密封処置を行なって使用されること
が多い。このように防湿及び防水処理を行なった場合、
防湿及び防水処理を行なう前はクリープの殆ど生じない
理想的なロードセルであっても該防湿及び防水処理を施
すと、殆どの場合プラスクリープが生じる。このような
場合、予め防湿及び防水処理をする事によってどの程度
クリープが動くかを見きわめた上でその分上記処置を施
してクリープ特性を所定量マイナス側にしておき、前記
防湿及び防水処理を施すことにより、マイナス側のクリ
ープ特性を相殺してクリープ特性を略零付近に移行させ
ることができる。
In addition, the load cell is often used by applying a coating for moisture proof and waterproof or by performing a sealing treatment. When moisture-proof and waterproof treatment is performed in this way,
Even if the load cell is an ideal load cell in which almost no creep occurs before the moisture-proof and waterproof treatment, plus creep occurs in most cases when the moisture-proof and waterproof treatment is performed. In such a case, after determining in advance how much creep will move by performing moisture-proofing and waterproofing treatment, the above-mentioned treatment is applied to that extent and the creep characteristic is set to the negative side by a predetermined amount, and the moisture-proofing and waterproofing treatment is performed. As a result, the creep characteristic on the minus side can be canceled and the creep characteristic can be shifted to substantially zero.

また、低温、常温、高温で各ロードセルを構成する材料
の個々の物性(例えば、弾性係数や硬度及び応力−歪ク
リープ量)が変化する。そのためロードセルの特性とし
て各温度でのクリープ特性が変化することが普通であ
る。そして低温になるに伴いラミネート材の硬化によっ
てラミネート材の応力−歪クリープの歪ゲージ1に与え
る影響(+クリープ)が相対的に強まり、またベース
材、接着層材の硬化によって受感部7aの復帰現象(マイ
ナスクリープ)が少なくなり、結果としてプラスクリー
プが増大する傾向となり、更に防湿及び防水処理を施す
場合は低温で防湿防水層が硬化し、歪ゲージ1で起歪体
11に与える影響が強まるため低温でのプラスクリープ傾
向が顕著となる。この時上記端部層9はどのように作用
するかと言えば、低温になるに従い硬化するために、歪
ゲージ1を押さえる影響力が強まり、ロードセルに与え
る影響としては、低温になるに従いマイナスクリープが
増大する。従って、温度に対する物性変化の適切な材料
の端部層9を形成すれば、前記低温に向かうにつれてプ
ラスクリープが増大するロードセル、特に防湿及び防水
処理を施したロードセルに対して温度によるクリープ特
性の変化を良く相殺でき、低温でも高温でもクリープの
生じない優れたロードセルを提供することが可能とな
る。第5図及び第6図は、上記処置を施した場合の実験
結果を示す図である。
Further, individual physical properties (for example, elastic modulus, hardness, and stress-strain creep amount) of the material forming each load cell change at low temperature, normal temperature, and high temperature. Therefore, the creep characteristic at each temperature changes as a characteristic of the load cell. Then, as the temperature of the laminate decreases, the effect of the stress-strain creep of the laminate on the strain gauge 1 (+ creep) becomes relatively stronger due to the curing of the laminate, and the curing of the base material and the adhesive layer material causes The recovery phenomenon (minus creep) is reduced, and as a result, the positive creep tends to increase. When moisture-proofing and waterproofing treatment is further applied, the moisture-proofing waterproof layer hardens at low temperature, and the strain gauge 1 causes strain.
Since the effect on 11 becomes stronger, the tendency of positive creep at low temperatures becomes remarkable. At this time, how the end layer 9 works is that it hardens as the temperature becomes lower, so that the influence of pressing the strain gauge 1 becomes stronger, and as the influence on the load cell, the negative creep becomes negative. Increase. Therefore, if the end layer 9 made of a material whose physical properties change appropriately with respect to temperature is formed, the change in creep characteristics due to temperature is affected by the load cell whose positive creep increases as the temperature becomes lower, particularly the load cell subjected to moisture-proof and waterproof treatment. It is possible to provide a superior load cell that can well offset the above and does not cause creep at low or high temperatures. FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing the experimental results when the above treatment is applied.

第5図(a),(b)は、同図(c)に示すように歪ゲ
ージ1の受感部7aを除く端部にエポキシ系塗料により厚
さ100μ程度の端部層9(硬化した後の端部層9の硬度
は鉛筆硬度H)を形成した場合のクリープ特性と零復帰
特性とを示す図である。(a)は補正前を示し、(b)
は補正後を示す。図示するように端部層9を形成するこ
とにより、クリープ特性及び零復帰特性が大幅に改善さ
れることが確認できる。
5 (a) and 5 (b), as shown in FIG. 5 (c), the end portion 9 of the strain gauge 1 having a thickness of about 100 μ (cured) is formed by epoxy coating on the end portion excluding the sensitive portion 7a. The hardness of the rear end layer 9 is a diagram showing the creep characteristic and the zero return characteristic when a pencil hardness H) is formed. (A) shows before correction, (b)
Indicates the value after correction. It can be confirmed that by forming the end layer 9 as shown in the figure, the creep characteristic and the zero return characteristic are significantly improved.

第6図(a),(b)は、同図(c)に示すように歪ゲ
ージ1の受感部7aを除く端部にエポキシ系塗料により厚
さ100μ程度の端部層9(硬化した後の端部層9の硬度
は鉛筆硬度で4H)を形成した場合のクリープ特性と零復
帰特性とを示す図である。(a)は補正前を示し、
(b)は補正後を示す。図示するように端部層9を形成
することによりクリープ特性及び零復帰特性が大幅に改
善されることが確認できる。
6 (a) and 6 (b), as shown in FIG. 6 (c), the end portion 9 of the strain gauge 1 having a thickness of about 100 μ (cured) is formed by epoxy coating on the end portion excluding the sensitive portion 7a. The hardness of the rear end layer 9 is a diagram showing the creep characteristic and the zero return characteristic when a pencil hardness of 4H) is formed. (A) shows before correction,
(B) shows after correction. It can be confirmed that the formation of the end layer 9 as shown in the figure significantly improves the creep characteristic and the zero return characteristic.

第5図及び第6図から端部層9の硬度が高い程プリスク
リープをマイナス方向に移行させる作用が大きいことも
確認できる。
From FIGS. 5 and 6, it can be also confirmed that the higher the hardness of the end layer 9 is, the greater the effect of shifting the pre-screep in the negative direction is.

第7図はクリープ補正が行き過ぎた場合の再補正の実験
結果を示す図である。同図(a)は補正前のクリープ特
性と零復帰特性とを示す。同図(b)は、同図(e)に
示すように歪ゲージ1の受感部7aから0.5mmの間隔をお
いて、ターミナル部7bにエポキシ系塗料により厚さ100
μ程度の端部層9(硬化した後の端部層9の硬度は鉛筆
硬度で4H)を形成した場合のクリープ特性と零復帰特性
とを示す図である。図示するように、端部層9を形成す
ることにより、クリープ特性及び零復帰特性がマイナス
方向に行き過ぎてしまったことが確認できる。そこで同
図(f)に示すように歪ゲージ1の受感部7aに1.5mm食
い込んでエポキシ系塗料により厚さ100μ程度の端部層
9(硬化した後の端部層9の硬度は鉛筆硬度で4H)を形
成し、再補正した場合のクリープ特性及び零復帰特性と
を同図(c)に示す。図示するように受感部7aに食い込
んで端部層9を形成することにより、マイナス方向に移
行し過ぎたクリープ特性及び零復帰特性を零付近に戻す
ことができる。
FIG. 7 is a diagram showing an experimental result of re-correction when creep correction is excessive. FIG. 11A shows the creep characteristic and the zero return characteristic before correction. As shown in FIG. 2B, the terminal portion 7b has a thickness of 100 mm and is made of epoxy-based paint at a distance of 0.5 mm from the sensitive portion 7a of the strain gauge 1 as shown in FIG.
It is a figure which shows the creep characteristic and zero return characteristic at the time of forming the edge part layer 9 (The hardness of the edge part layer 9 after hardening is 4H in pencil hardness). As shown in the figure, by forming the end layer 9, it can be confirmed that the creep characteristic and the zero return characteristic have gone too far in the negative direction. Therefore, as shown in FIG. 2F, the end layer 9 having a thickness of about 100 μ is digged into the sensitive portion 7a of the strain gauge 1 by 1.5 mm, and the end layer 9 after curing (the hardness of the end layer 9 after curing is pencil hardness). 4H) is formed and re-corrected, the creep characteristics and the zero return characteristics are shown in FIG. By forming the end layer 9 by biting into the sensitive portion 7a as shown in the figure, the creep characteristic and the zero return characteristic that have moved too much in the negative direction can be returned to near zero.

第8図は、第9図に示すロードセルを用いて本発明に係
る上記処置を施した場合の実験結果を示す図である。第
9図に示すロードセルは支持部材12に一端が支持された
起歪体11の薄肉部11a〜11dに歪ゲージ1を貼設した構造
のものであり、更に起歪体11の上面をジャバラ13a,13b
が形成されたアルミ箔13で密封することにより、歪ゲー
ジ1に防湿及び防水処理を施した構造のものである。第
8図(a)はアルミ箔13で密封しただけのクリープ特性
を示す図で、同図(b)は更に歪ゲージ1の端部に端部
層9を形成した場合のクリープ特性を示す図である。図
示するように、端部層9を施すことによりクリープ特性
が改善され温度によるクリープのバラツキも少なくなる
ことが確認できる。
FIG. 8 is a diagram showing an experimental result when the above-described treatment according to the present invention is performed using the load cell shown in FIG. The load cell shown in FIG. 9 has a structure in which a strain gauge 1 is attached to the thin portions 11a to 11d of a strain-generating body 11 whose one end is supported by a supporting member 12, and the upper surface of the strain-generating body 11 is further provided with a bellows 13a. , 13b
The strain gauge 1 has a structure that is moisture-proofed and waterproofed by being sealed with an aluminum foil 13 on which is formed. FIG. 8 (a) is a diagram showing the creep characteristic just sealed with the aluminum foil 13, and FIG. 8 (b) is a diagram showing the creep characteristic when the end layer 9 is further formed at the end of the strain gauge 1. Is. As shown in the figure, it can be confirmed that by applying the end layer 9, the creep characteristics are improved and the variation in creep due to temperature is reduced.

上記端部層9や受感部層10の形成方法としては、下記の
方法が可能である。
As a method of forming the end layer 9 and the sensing portion layer 10, the following method can be used.

(1)塗料を塗布する。(1) Apply paint.

(2)受感部のみにマスキングして塗料の中に入れる。(2) Mask only the sensitive area and put in the paint.

(3)薄膜フィルムを接着或いは貼着する。(3) Adhere or stick a thin film.

(4)金属をイオン化して投射するスパッタ、或いは蒸
着又はイオンプレーテイング。
(4) Sputtering for ionizing and projecting metal, vapor deposition, or ion plating.

また、端部層9及び受感部層10の材質としては下記のも
のが適する。
Further, the following materials are suitable as materials for the end layer 9 and the sensing layer 10.

(1)エポキシ、ポリミド、シリコン、その他の高分子
化合物又は塗料。
(1) Epoxy, polyimide, silicone, other polymer compound or paint.

(2)金属箔。(2) Metal foil.

(3)上記(1),(2)の併用又は多層化。(3) A combination of the above (1) and (2) or multiple layers.

なお、上記実施例においては、端部層をクリープ調整用
としてのみ用いる場合を示したが、該端部層はターミナ
ル、配線部の防湿、防水、絶縁、傷等の保護層や起歪体
の防錆コートを兼ねることもできる。
In the above examples, the case where the end layer is used only for creep adjustment is shown, but the end layer is a protective layer for terminals such as moisture-proof, waterproof, insulating, and scratching of the wiring part and a strain body. It can also serve as an anticorrosion coat.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、抵抗線歪ゲージの
受感部上を除く該抵抗線歪ゲージ上の少なくとも主軸方
向のいずれか端部及びその周辺の荷重受体上に連続して
ロードセル出力のクリープ特性が調整前に比較して負方
向に変化するクリープ調整用層を塗料を塗布して形成し
た構成とするので下記に示す優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the load cell is continuously provided on at least one of the ends of the resistance wire strain gauge in the main axis direction and the load receiver around the resistance wire strain gauge except on the sensing portion. Since the creep adjusting layer in which the creep characteristic of the output changes in the negative direction as compared with that before the adjustment is formed by applying the coating material, the following excellent effects can be obtained.

(1)少量多種のロードセルの要求にも労力、開発費、
開発日程をかけずに精度の良いロードセルを安価に供給
できる。
(1) Efforts, development costs, and demands for various types of small load cells
It is possible to supply accurate load cells at low cost without spending the development schedule.

(2)歪ゲージを貼設した後にクリープ調整ができるか
らクリープ調整作業が極めて容易になる。
(2) Since the creep adjustment can be performed after the strain gauge is attached, the creep adjustment work becomes extremely easy.

(3)同種の歪ゲージを貼設したロードセルの個々のク
リープ特性のバラツキにも対処できる。
(3) It is also possible to deal with variations in individual creep characteristics of load cells to which the same type of strain gauge is attached.

(4)防湿、防水処理によるクリープ特性の移動を相殺
して調整できる。
(4) Adjustment can be made by offsetting the movement of creep characteristics due to moisture proofing and waterproofing.

(5)温度によって異なるクリープ特性を温度によって
もあまり変化しないものとすることができる。
(5) The creep characteristic that varies depending on temperature can be set so as not to change much depending on temperature.

(6)歪ゲージの端部に負方向に変化するクリープ調整
層又は受感部上に正方向に変化するクリープ調整層を設
けたので、例えば予め一方向のクリープを予想して起歪
体、歪ゲージを設定する必要がない。
(6) Since the creep adjusting layer that changes in the negative direction or the creep adjusting layer that changes in the positive direction is provided on the end of the strain gauge or on the sensitive portion, for example, a strain element that predicts creep in one direction in advance, There is no need to set strain gauges.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係るロードセルの起歪体に歪ゲージを
貼設した部分を示す図で、同図(a)は平面図、同図
(b)は側面図、第2図は歪ゲージの構造を示す平面
図、第3図(a),(b),(c)は起歪体の薄肉部に
引張力がかかる場合の変形過程を示す概念図、第4図は
起歪体の薄肉部に圧縮力がかかる場合の変形過程を示す
概念図、第5図及び第6図は歪ゲージの端部に端部層を
形成してクリープ特性及び零復帰特性を実測した結果を
示す図、第7図は端部層の形成範囲を変えクリープ調整
及び再調整を行なった場合のクリープ特性及び零復帰特
性の実測結果を示す図、第8図はアルミ箔で歪ゲージを
密封したロードセルのクリープ調整の実測した結果を示
す図、第9図は第8図の実測に用いたロードセルの構造
を示す図である。 図中、1……歪ゲージ、4……端子、5……接着層、6
……ベース、8……ラミネート、9……端部層、10……
受感部層、11……起歪体。
FIG. 1 is a diagram showing a portion in which a strain gauge is attached to a strain-generating body of a load cell according to the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view, FIG. 1 (b) is a side view, and FIG. 2 is a strain gauge. 3 is a plan view showing the structure of FIG. 3, FIGS. 3 (a), (b), and (c) are conceptual diagrams showing the deformation process when a tensile force is applied to the thin-walled portion of the flexure element, and FIG. 5 and 6 are conceptual diagrams showing a deformation process when a compressive force is applied to a thin portion, and FIGS. 5 and 6 are diagrams showing results of actually measuring creep characteristics and zero return characteristics by forming an end layer on an end portion of a strain gauge. Fig. 7 shows the measured results of creep characteristics and zero return characteristics when creep adjustment and readjustment were performed by changing the formation range of the end layer, and Fig. 8 shows a load cell in which the strain gauge was sealed with aluminum foil. FIG. 9 is a diagram showing the result of actual measurement of creep adjustment, and FIG. 9 is a diagram showing the structure of the load cell used in the actual measurement of FIG. In the figure, 1 ... Strain gauge, 4 ... Terminal, 5 ... Adhesive layer, 6
…… Base, 8 …… Laminate, 9 …… Edge layer, 10 ……
Sensing part layer, 11 ... Strain element.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】荷重受体の所定部分に抵抗線歪ゲージを貼
設した構造のロードセルにおいて、 前記抵抗線歪ゲージの受感部上を除く該抵抗線歪ゲージ
上の少なくとも主軸方向のいずれか端部及びその周辺の
荷重受体上に連続してロードセル出力のクリープ特性が
調整前に比較して負方向に変化するクリープ調整用層を
塗料を塗布して形成したことを特徴とするロードセル。
1. A load cell having a structure in which a resistance wire strain gauge is attached to a predetermined portion of a load receiver, wherein at least one of the resistance wire strain gauges in the main axis direction is on the resistance wire strain gauge except on the sensing portion. A load cell characterized by being formed by applying a coating material to a creep adjusting layer in which the creep characteristics of the output of the load cell continuously change in the negative direction as compared with those before the adjustment on the load receivers at the ends and the periphery thereof.
【請求項2】特許請求の範囲第(1)項に記載のロード
セルにおいて、 更に微調整のためロードセルの出力のクリープ特性が正
方向になるように前記抵抗線歪ゲージの受感部上を主と
する該抵抗線歪ゲージ上にクリープ調整用層を塗料を塗
布して形成したことを特徴とするロードセル。
2. The load cell according to claim 1, further comprising a main part on the sensitive portion of the resistance wire strain gauge so that the creep characteristic of the output of the load cell is in a positive direction for further fine adjustment. A load cell in which a creep adjusting layer is formed by applying a paint on the resistance line strain gauge.
【請求項3】特許請求の範囲第(1)項又は第(2)項
に記載のロードセルにおいて、 前記ロードセルの出力のクリープ特性が負方向の所定ク
リープ特性値になるようにクリープ調整層を設け、該所
定クリープ特性値を相殺するコーティングをロードセル
に施すことを特徴とするロードセル。
3. The load cell according to claim 1 or 2, wherein a creep adjusting layer is provided so that the creep characteristic of the output of the load cell has a predetermined negative creep characteristic value. A load cell, wherein a coating for canceling the predetermined creep characteristic value is applied to the load cell.
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