JPS5833139A - ロ−ドセル - Google Patents
ロ−ドセルInfo
- Publication number
- JPS5833139A JPS5833139A JP13100981A JP13100981A JPS5833139A JP S5833139 A JPS5833139 A JP S5833139A JP 13100981 A JP13100981 A JP 13100981A JP 13100981 A JP13100981 A JP 13100981A JP S5833139 A JPS5833139 A JP S5833139A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load cell
- cell body
- residual stress
- weld
- weld bead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は荷重測定に用いられるロードセルに係り、特に
ロードセル本体と保護カバーとの溶接構造Ｏ１改良に関
する。
ロードセル本体と保護カバーとの溶接構造Ｏ１改良に関
する。
ローＰ４Ｌルは、荷重あるいは圧力を電気的に変換して
測定するための荷重検出器または圧力検出器で、大形ロ
ードセルの場合性例えば圧延機のロール圧延力の検出等
のような熱的・荷重的な使用条件の苛酷なところに多く
用いられており、荷重や圧力に対する感度や出力特性等
が優れていることは勿論重要であるが、さらに大きな負
荷や変動する負荷あるいは領撃的な負荷が作用すること
が多いため、強度的な面でも信頼性のあることが要求さ
れる。ｔた、ロードセル特に大形のものでは、使用され
る環境が例えば圧延工場のように高温多湿で劣悪な場合
が多い、したがって、ロードセルに要求される性能とし
て、高強度に加えてロードセル本体に内装されている圧
力を電気信号に変換するための電子回路部品をそのよう
な環境から保護するために水蜜性、耐錆性、耐腐蝕性等
も要求される。
測定するための荷重検出器または圧力検出器で、大形ロ
ードセルの場合性例えば圧延機のロール圧延力の検出等
のような熱的・荷重的な使用条件の苛酷なところに多く
用いられており、荷重や圧力に対する感度や出力特性等
が優れていることは勿論重要であるが、さらに大きな負
荷や変動する負荷あるいは領撃的な負荷が作用すること
が多いため、強度的な面でも信頼性のあることが要求さ
れる。ｔた、ロードセル特に大形のものでは、使用され
る環境が例えば圧延工場のように高温多湿で劣悪な場合
が多い、したがって、ロードセルに要求される性能とし
て、高強度に加えてロードセル本体に内装されている圧
力を電気信号に変換するための電子回路部品をそのよう
な環境から保護するために水蜜性、耐錆性、耐腐蝕性等
も要求される。
一般に、ロードセルは電子回路部品保護構造として溶接
構造を採用しているが、前述のごとく負荷が苛酷なだけ
に、又溶接構造はしばしば欠陥を生じやすい丸めに、溶
接部の構造を要求される条件に合うように完全にしない
と疲労破壊を生じる原因となる恐れがある。
構造を採用しているが、前述のごとく負荷が苛酷なだけ
に、又溶接構造はしばしば欠陥を生じやすい丸めに、溶
接部の構造を要求される条件に合うように完全にしない
と疲労破壊を生じる原因となる恐れがある。
ここで、従来のロードセルについて丸形静電容量形ロー
ドセルを例にとってその構造を説明する。第１図（”）
＊ （ｂ）は、従来の丸形ロードセルの構成を示すも
のである０図においてロードセル本体１は円盤状の鋼鉄
製グロ、りで形成され、加圧方向に配置された上扉圧板
６と下扉圧板ｒを介して荷重を受ける。また、ロードセ
ル本体１の側面には受圧面と平行にかつ中心から放射状
に一定間隔の受圧孔２ｍ、２ｂ、−ｊｈが形成され、そ
して第２図にその詳細を示すように各受圧孔２内に１対
の電極板１が受圧孔２の内面に接着等により対向して取
り付けられた構造になっている。そして、圧力による電
極板Ｊの間隙人の変位に伴なう電気容量の変化を、本体
１の中心部に形成された電子回路部品収納部４＆内に収
納された電子回路部品４により検出し、荷重を測定する
ようになっている。その電子回路部品４を圧延ラインの
冷却水や輻射熱等から保鏝するための保膜カバー５が、
ロードセル本体１に溶接により固着されている。しかる
に、ロードセル本体１と接する加圧板−および１の加圧
面に荷重を作用させると、ロードセル本体１の部分は半
径方向と厚さ方向に変形する・そして変形することによ
って、保護カバー１は引張られながら曲げ力も作用する
状態となり、保護カバー６とロードセル本体１の溶接部
には応力が発生する。とりわけ、半径方向の変形は容接
部の破壊に直接影譬し、変形が大きいとそれに比例して
大きな応力が発生する。このとき発生する応力の大きさ
が溶接部に固有の疲労強度の値をこえて作用すると、長
時間の間にＳ接部が疲労破壊を生じることになる。した
がって、疲労破壊に耐えられる強いロードセルを得るに
は、溶接部の疲労強度が高い材料又は溶接構造を採用す
ることが必要である。
ドセルを例にとってその構造を説明する。第１図（”）
＊ （ｂ）は、従来の丸形ロードセルの構成を示すも
のである０図においてロードセル本体１は円盤状の鋼鉄
製グロ、りで形成され、加圧方向に配置された上扉圧板
６と下扉圧板ｒを介して荷重を受ける。また、ロードセ
ル本体１の側面には受圧面と平行にかつ中心から放射状
に一定間隔の受圧孔２ｍ、２ｂ、−ｊｈが形成され、そ
して第２図にその詳細を示すように各受圧孔２内に１対
の電極板１が受圧孔２の内面に接着等により対向して取
り付けられた構造になっている。そして、圧力による電
極板Ｊの間隙人の変位に伴なう電気容量の変化を、本体
１の中心部に形成された電子回路部品収納部４＆内に収
納された電子回路部品４により検出し、荷重を測定する
ようになっている。その電子回路部品４を圧延ラインの
冷却水や輻射熱等から保鏝するための保膜カバー５が、
ロードセル本体１に溶接により固着されている。しかる
に、ロードセル本体１と接する加圧板−および１の加圧
面に荷重を作用させると、ロードセル本体１の部分は半
径方向と厚さ方向に変形する・そして変形することによ
って、保護カバー１は引張られながら曲げ力も作用する
状態となり、保護カバー６とロードセル本体１の溶接部
には応力が発生する。とりわけ、半径方向の変形は容接
部の破壊に直接影譬し、変形が大きいとそれに比例して
大きな応力が発生する。このとき発生する応力の大きさ
が溶接部に固有の疲労強度の値をこえて作用すると、長
時間の間にＳ接部が疲労破壊を生じることになる。した
がって、疲労破壊に耐えられる強いロードセルを得るに
は、溶接部の疲労強度が高い材料又は溶接構造を採用す
ることが必要である。
ところで、一般に溶接構造は溶接熱による組織の変態お
よび冷却収縮によって残留応力を生じ易く、これが前述
し九作用応力に重畳されて破壊に対して悪影響を及ぼす
ことが多い、したがって、残留応力を取り除くための応
力除去焼鈍を施すことが望ましい。通常の応力除去焼鈍
は６００〜６５０℃に保持された高温炉内で長時間加熱
するものであるが、一方ロードセル本体１内には耐熱性
の低い電子回路部品４が収納されている。この念め、電
子回路部品４を収納した後に行なう保護カバー５の溶接
に際しては、通常の応力除去処理を施すことができない
。
よび冷却収縮によって残留応力を生じ易く、これが前述
し九作用応力に重畳されて破壊に対して悪影響を及ぼす
ことが多い、したがって、残留応力を取り除くための応
力除去焼鈍を施すことが望ましい。通常の応力除去焼鈍
は６００〜６５０℃に保持された高温炉内で長時間加熱
するものであるが、一方ロードセル本体１内には耐熱性
の低い電子回路部品４が収納されている。この念め、電
子回路部品４を収納した後に行なう保護カバー５の溶接
に際しては、通常の応力除去処理を施すことができない
。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は溶接残留応力を取除き強度的に優れかつ工作性
に優れた溶接構造を有するロードセルを提供することに
ある。
の目的は溶接残留応力を取除き強度的に優れかつ工作性
に優れた溶接構造を有するロードセルを提供することに
ある。
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第３図は、本発明によるロードセルの構成例を示す
ものである。ｃｉ−ドセルの溶接による残留応力は、保
鏝カバー５の溶接ビート８が冷却する際に収縮して、ロ
ードセル本体１に設けられた応力緩和＃ｌＩＪｍが内側
に倒れ込むように変形するために生じ、かつ残留応力は
保護カバー５と溝１ａの底部１ｂにおいて、大きいこと
が実験により確認されている。このため、残留応力を除
去するには、溶接ビート８を加熱してやればよく、かつ
前述の如く本体１内部に収納されている電子回路部品４
を熱損傷から守る丸めに、溶接ピート８０週辺のみを局
部的に加熱することが必要である。
る。第３図は、本発明によるロードセルの構成例を示す
ものである。ｃｉ−ドセルの溶接による残留応力は、保
鏝カバー５の溶接ビート８が冷却する際に収縮して、ロ
ードセル本体１に設けられた応力緩和＃ｌＩＪｍが内側
に倒れ込むように変形するために生じ、かつ残留応力は
保護カバー５と溝１ａの底部１ｂにおいて、大きいこと
が実験により確認されている。このため、残留応力を除
去するには、溶接ビート８を加熱してやればよく、かつ
前述の如く本体１内部に収納されている電子回路部品４
を熱損傷から守る丸めに、溶接ピート８０週辺のみを局
部的に加熱することが必要である。
このため、本発明では図示のようにｌｌＩ！接ビートａ
の傍に高周波加熱コイル９を設けて、溶接ビート８の近
傍のみを加熱するようにする。このようにすると、溶接
ビート１に比べて費−ビセル本体１ははるかに体積が大
きく、熱容量も大きいため溶接ビート８の周辺のみを加
熱してもロードセル本体１が、全体的に温まること杖な
い。
の傍に高周波加熱コイル９を設けて、溶接ビート８の近
傍のみを加熱するようにする。このようにすると、溶接
ビート１に比べて費−ビセル本体１ははるかに体積が大
きく、熱容量も大きいため溶接ビート８の周辺のみを加
熱してもロードセル本体１が、全体的に温まること杖な
い。
なお、本実施例においては高周波加熱コイルｔの作用が
ロードセル本体１に及びのを防止するために、銅のよう
な高導電率の材料からなる磁束遮閉板１０を、高周波加
熱コイル９とロ−ドセル本体１との間に設ける。また、
同じく第３図において磁束連閉板１０と全く逆の性質を
有する例えば硅素鋼板等からなる磁束吸収板１１をおき
、磁束による加熱作用を磁束吸収板で肩代りさせて、ロ
ードセル本体１が加熱するのを防止することができる。
ロードセル本体１に及びのを防止するために、銅のよう
な高導電率の材料からなる磁束遮閉板１０を、高周波加
熱コイル９とロ−ドセル本体１との間に設ける。また、
同じく第３図において磁束連閉板１０と全く逆の性質を
有する例えば硅素鋼板等からなる磁束吸収板１１をおき
、磁束による加熱作用を磁束吸収板で肩代りさせて、ロ
ードセル本体１が加熱するのを防止することができる。
さらに、高周波電源の代りに商用周波数電波によって加
熱するようにしても同様の効果を得ることができる。
熱するようにしても同様の効果を得ることができる。
第４図は、本発明の効果を確認するために行なった検証
実験の結果を示す特性図である０本発明による応力除去
操作は、電子回路部分が過熱するのを防ぐため加熱時間
を短かく抑えであるので、通常の高温炉内に保持して行
なった応力除去焼鈍に比較するといくぶん高めの応力が
なお残留している。しかし、この値もロードセルの破壊
応力からみると十分安全側に低下しており、応力除去の
効果が現われている。
実験の結果を示す特性図である０本発明による応力除去
操作は、電子回路部分が過熱するのを防ぐため加熱時間
を短かく抑えであるので、通常の高温炉内に保持して行
なった応力除去焼鈍に比較するといくぶん高めの応力が
なお残留している。しかし、この値もロードセルの破壊
応力からみると十分安全側に低下しており、応力除去の
効果が現われている。
以上説明したように本発明によれば、ロードセルに内装
されている電子回路部品の耐熱温度をこえることなく溶
接部分のみを局部的に加熱して応力除去焼鈍を行なうこ
とができ強度的に有害な残留応力を取除いて強度の高い
工作性に優れたロードセルが提供できる。
されている電子回路部品の耐熱温度をこえることなく溶
接部分のみを局部的に加熱して応力除去焼鈍を行なうこ
とができ強度的に有害な残留応力を取除いて強度の高い
工作性に優れたロードセルが提供できる。
第１図（、） 、 （ｂ）は従来の丸形静電容量形ロー
ドセルの構成を示す平面図、断面図、第２図は受圧孔と
電極の詳細を示す正面図、第３図は本発明の一実施例に
よるロードセルの構成を示す断面図、第４図は本発明の
効果を検証した特性図を示すものである。 １・・・ロードセル、４・−電子回路部、５・・・保護
カバー、８−溶接部、ｐ−・電磁コイル、１０・−磁束
遮閉物、１１・・・磁束吸収物。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦Ｃ （ｂ） 第２図 第３図 第４図
ドセルの構成を示す平面図、断面図、第２図は受圧孔と
電極の詳細を示す正面図、第３図は本発明の一実施例に
よるロードセルの構成を示す断面図、第４図は本発明の
効果を検証した特性図を示すものである。 １・・・ロードセル、４・−電子回路部、５・・・保護
カバー、８−溶接部、ｐ−・電磁コイル、１０・−磁束
遮閉物、１１・・・磁束吸収物。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦Ｃ （ｂ） 第２図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１） 電子回路部品収納部を形成したロードセル本
体と、このロードセル本体に済接され前記電子回路部品
収納部を塞ぐ保護カバーを備えたロードセルに於いて、
前記ロードセル本体と保護カバーとの閣の溶接部を電磁
コイルを用いて加熱したことを特徴とするロードセル。 - （２） ロードセル本体と電磁コイルとの間に高導電
率を有する磁束遮閉物を設けるようにした特許請求の範
囲第（１）項記載のロードセル。 - （３） ロードセル本体と電磁コイルとの間に磁束吸
収物を型底するようにした特許請求の範囲第（１）項記
載のロードセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13100981A JPS5833139A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | ロ−ドセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13100981A JPS5833139A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | ロ−ドセル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833139A true JPS5833139A (ja) | 1983-02-26 |
Family
ID=15047832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13100981A Pending JPS5833139A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | ロ−ドセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833139A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6150858A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-13 | Nippon Air Brake Co Ltd | ブレ−キ作動方法 |
-
1981
- 1981-08-21 JP JP13100981A patent/JPS5833139A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6150858A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-13 | Nippon Air Brake Co Ltd | ブレ−キ作動方法 |
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