2025-11-28
ロードセルの高い故障率の原因分析
ロードセルの精度は、測定精度と生産の安全性に直接関連しています。しかし、実際の応用では、ロードセルの高い故障率が多くの企業を悩ませており、メンテナンスコストの増加だけでなく、生産の中断、データの逸脱、その他の深刻な結果につながる可能性があります。詳細な故障分析により、故障率は、初期のマッチングの正確さと密接に関連しており、さまざまなアプリケーションシナリオの具体的な動作条件と基準も、センサーの寿命に大きな影響を与えます。この記事では、ケーススタディと実際のアプリケーションシナリオに基づいて、ロードセルの高い故障率の主な原因を、初期選択段階から体系的に分析します。
初期マッチングは、ロードセルアプリケーションの基本的なステップです。この段階で選択の偏りや不合理なパラメータ設定があると、センサーに直接「先天的な欠陥」が埋め込まれ、その後の使用中に故障する可能性が大幅に高まります。
定格容量は、ロードセル選択の重要なパラメータです。容量が小さすぎるか大きすぎるかに関わらず、センサーの動作安定性に悪影響を及ぼします。
定格容量が小さすぎる場合： センサーは、実際の使用において過負荷の問題を起こしやすくなります。
ケーススタディ（自動車部品メーカー）： 生産ラインの計量ステップでコストを削減するために、同社は500kgの定格容量のロードセルを選択しました。しかし、計量される部品の単一重量はしばしば450〜480kgに達し、材料の移動中に内部衝撃荷重が発生しました。わずか3ヶ月の使用後、センサーは信号ドリフトや非常に悪い直線性などの故障を頻繁に示しました。検査の結果、センサーの内部弾性体が過負荷により永久的な塑性変形を起こし、正常な機能に戻ることができなくなっていました。
逆に、定格容量が大きすぎる場合： センサーは、低負荷状態で長期間動作し、感度の低下を引き起こし、微妙な重量変化を捉えることができなくなり、データエラーが発生します。
ケーススタディ（食品加工工場）： 最大計量要件がわずか50kgの小麦粉包装装置に、200kgの定格容量のセンサーが使用されました。生産プロセス中に、技術者は頻繁なデータの変動を発見し、小麦粉パッケージの重量のバッチ間の差は500gに達し、業界標準の誤差範囲をはるかに超えていました。技術調査の結果、センサーの定格容量が実際の負荷よりも大幅に大きかったため、出力信号の分解能が不十分で、投入される材料のわずかな重量変化を正確に測定できず、最終的に故障につながったことが明らかになりました。
ロードセルの精度クラスは、アプリケーションシナリオの要件に応じて選択する必要があります。精度クラスが高すぎると、資源の無駄につながり、購入コストが増加します。低すぎると、要件を満たせず、故障につながります。
精度クラスが高すぎる（過剰仕様）：
