【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講座1<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。

●ひずみゲージ貼り
ケガキを曲尺にそっていれます。中心穴から10㎜範囲にゲージを対称にはります。

ゲージの貼り方はYOUTUBEでもやってます。

●以後
ひずみげゲージ貼り終えたところで、疲れたので明日から半田付配線して、動作開始します。FxFyFzでどこまで噛む動作で制御できるかがポイントです。

 

 

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