【MFT2019】板金物で３分力センサ作った＜BiteForceデバイスWS1＞

アルミ丸棒で作っている６分力センサでX1X2の２つのブリッジが壊れてしまってTS2を作らないといけなくなりました。資材をそろえて作り直して、干渉補正まで完了させるのに１０日はかかるので、４月末になってしまいます。５月８日までにある程度形にしないとMFT2019出展申請できないので、急遽３分力センサで使えないかと手持ちの板金物を組み合わせて作ってみました。思いついてから１日半で作れます。この方式でOKなら、アシスティブテクノロジー用途のポインティングデバイスとして開発する時間ができますので、３分力でOKなら５月８日は余裕です。
●原理
誰でも簡単に作れるRoverbal式の両持ち梁のセンサを３個組み合わせます。板金物はホームセンターに売ってますが、無数に種類があるのが良いところで各種用途に合わせて選定してひずみゲージを貼って分力センサが気軽にでも作れます。八幡ねじの通販サイトが一番種類が豊富です。
Roverbal式の作り方の基本は下記リンクです。

【MFT2019】簡単自作ロードセル基礎学習＜半日で作れる＞

●揃える物
板金具は、ホームセンタで売っている厚さ１．５㎜幅２０㎜のいろいろな形状のものを適当に組み合わせて作ります。
道具は、ポケットベンダーとドリルΦ５だけです。
ひずみゲージで、ケガキ針と曲尺です。
板金具は、T=1.5　幅２０㎜　長さ１００㎜の板　１枚
T=1.5　幅６７㎜　のT字金具　２枚
T=2　　　幅１６㎜　長さ６０　L字金具　２枚
T=2　　　　幅１5㎜　長さ３０ｘ３０のL字金具１個
M4ｘ２０　六角穴付ボルト　１０本
M4ワッシャ１０本、M4ギザワッシャ２０本、M4ナット３０本
サンシャイン社マウスピース（BiteForceなので噛むための樹脂）

ポケットベンダーの使い方は下の記事で紹介してあります。
仕様では１．５㎜の鉄板は曲げられませんが、今回は幅が２０㎜以下なのですんなり曲げられました。

【１月２２日】ロードセル＜ポケットベンダーで箱曲げ試す＞

●構造原理
Roverbalの原理で、両持ち梁の両端から入る鉛直力のみを感知して曲げモーメントとねじりモーメントは感知しませんので、シングルポイント型ロードセルで多用されているひずみゲージブリッジです。Roverbalの両持ち梁を３本作って、FxFyFzの３方向に直交するように組み合わせます。固定はM４ねじにギザワッシャで回り止めします。回り止めだけでは、滑ってしまうので、曲げ加工を入れて絶対に回転ずれしないようにするのが構造の特徴です。

半透明樹脂がマウスピースです。上下に対向させて歯で噛みます。
T字金具の左右腕をコの字に曲げます。ポケットベンダーでちょうどいいサイズです。まっすぐな金具は両端をL字に曲げます。
穴径がΦ３用なのでΦ５ドリル歯をドライバにつけて、手でくりぬいてΦ４までこじ拡げます。