CN1013709B

CN1013709B - 电子秤

Info

Publication number: CN1013709B
Application number: CN88102671A
Authority: CN
Inventors: 河本晟
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1987-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1991-08-28
Also published as: EP0291258A3; US4799561A; EP0291258A2; CN88102671A

Abstract

一台电子称，其中用于将重物放置在称盘上产生的力传递到重量检测机构的装置是在一块金属块上制作出。在该金属块上切割出一体性的罗伯欧机械结构，杠杆和用于将罗伯欧机构与杠杆连接起来的连接部分。

Description

本发明涉及一种改进的罗伯欧（Roberval）机械装置的电子称。

那种称盘安装在承重机械装置之上的电子称，其重力接收机械装置是由罗伯欧机构组成的。罗伯欧机械装置是由用枢轴或弹性连接件相联并具有四条边构件的一个平行四边形结构。四个边构件中的两个保持垂直状态，其中一个是固定不动的，另一个向上延伸到支撑住称盘。在很多情况下，那个固定的垂直边构件被一个与称底盘架结合在一起或者固定在底盘架上的垂立柱状构件所代替。

另一个没有固定的用于支撑称盘的垂直边构件与一杠杆机构连动，将称盘上的重力传递到一个电子重量传感器，这样，称盘上承受的重量通过罗伯欧和杠杆机械结构被传送到重量传感器上。

但是由于这种重力传递系统是若干分离构件组成的，例如杠杆机构、罗伯欧机械装置的四个边构件，以及枢轴或弹性连接件，使得系统变的非常复杂。另外，这些构件通常是用不同材料制成的，例如罗伯欧机械装置和杠杆是用铝合金压铸成型的，而连接件如枢轴和弹性连接件等则是用钢制造的。这些构件通过螺栓，螺母，粘接剂和其它适于联接或固定的方式组装起来，形成重力传递系统，因此，在环境温度变化时这些材料在热膨胀系数上的差别，可能引起传递系统产生形变，结果使轴连接部分的摩擦力和弹性连接件的弹力发生变化。而而传统的电子称在精度和稳定性受环境温度变化影响的风险。

与本发明有关的现有技术有美国专利US-4196784，该文件公开了一种包括具有平行四边形机构的力传递系统，但是该系统中的有些部分不是整体生产的，因而带来了上面所说的种种缺点。

本发明的目的在于消除传统电子称中由如上所述传统重力传递系统带来的缺点，并给出一种能避免环境温度变化引起的不利效应，具有改进重力传递系统的电子称。

本发明的另一目的是简化这种改进的重力传递系统结构。

本发明还将给出具有不同灵敏度的各种改进重力传递系统的可能型式。

基于本发明基本构思的重力传递系统是整体制做的。其中罗伯欧机械装置和杠杆机械是从一个金属块上切割出包括这两个机械结构和所有相关联接部分的一体化结构。按照本发明，将与上述重力传递系统相类似，但不是从一个金属块上切割出来而是用金属板切割的若干单元系统组装在一起，可以制成另一种类型的重力传递系统。

按照基于本发明构思的重力传递系统，罗伯欧机械装置，杠杆机构和有关的连接部分被结合成为一体并由同样的材料制成，因此，以前述及的有关传统电子称的那些缺点，实质上可以完全消除。另外制造过程可以相当简化，这是因为系统实质上是从一个母体金属材料切割而成的。

以下参照附图将对本发明进一步详细描述：

附图1表示利用本发明做出的电子称横截面示意图。

附图2是一个局部透视图，给出了杠杆与罗伯欧机械装置连接部分的详细情况，这两部分都已在图1中表示出来。

附图3给出附图1中显示出移去称盘的实施方案透视图。

附图4给出本发明另一实施方案的前视图。

附图5给出在附图4中移去称盘的实施方案平面图。

附图6中给出沿附图4中Ⅰ-Ⅰ线的横截面示意图。

附图7表示在附图4，5，和6中的移去称盘后的实施方案示意图。

附图8给出本发明另一实施方案的正视图。

附图9中给出显示在附图8中没有称盘的那种实施方案平面视图。

附图10表示沿附图8中Ⅱ-Ⅱ线剖开的横截面示意图。

附图11中给出不带称盘并显示在附图8，9和10中的实施方案示意图。

附图12（a）和12（b）表示在图8到11中给出的实施方案中所用的结构板图型。

附图13给出本发明的再一种实施方案。

参照附图1给出的做为本发明一种实施方案的电子称前视图，由重物放在称盘3上而产生的力，通过重力传递系统1被传送到电磁力转换器2。重力传递系统1是用一块铝合金压铸块制成的。从这个压铸块可切割出罗伯欧机械装置和杠杆机构。并使这两个结构组合在一个连续的系统中。在重力传递系统1中，形成罗伯欧机械结构的平行四边形是由4，5，6，7这四个边框部分与变薄的弹性部分8，9，10，和11连续结合而形成的。四个边框部分4到8中，垂直边框7通过螺钉18和19被固定在框架17上，另一个垂直边框5通过盘支撑件20支撑住称盘3。另一方面，杠杆机构是由杠杆12 和连接部分13组成，连接部13将杠杆12联接至罗伯欧机械结构的垂直边5上。连接部13两端形成的变薄弹性部分14和16，可以使力在杠杆12和罗伯欧机械结构的垂直边框5之间无阻力地进行传递。变薄的弹性部分15起着杠杆12支点的功能。杠杆12的自由端上固定着一个测力线圈24，它是电磁重力转换器2的一个组成部分。电磁重力转换器包括测力线圈24，永久磁铁21，园柱状配件22和轭铁23。按照用于检测杠杆12偏转程度的杠杆偏转检测器（图中末画出）送出的输出信号，一个电子控制线路（图中未画出）向杠杆12上的测力线圈24送出一个重力补偿电流，使电磁重力转换器2能够补偿杠杆12的偏转。对这种电子重力传感系统这里不再详述，因为这不仅属于公知的技术而且也超出本发明的主题。如上所述的那种重力传递系统1中，如果在称盘3上放一重物，重物的重力分布则部分地垂直于重力传递系统1的长度方向，这样在罗伯欧机构结构的垂直边部分5上便产生一个扭力，为防止这种不需要的扭力被传递到杠杆12上，可将连接部分13沿长度中线两边如图2中所示的那样切窄，形成一个薄弹性脖颈13a。这个弹性脖颈13a可吸收扭力并防止该力传到杠杆12上。这种实施方案没有称盘的透视图显示在图3中。

附图4至附图7中给出本发明的另一种实施方案，其中对应于上述实施方案的那些各组件和部分都标有与图1至图3所用的相同号码和标记，对这些组件和部分的详细描述已省略。

附图4中给出的实施方案前视图，其外观与前一实施方案十分相似。然而这一实施方案中，重力传递系统1不是由单个金属块加工制成，而是用两块平行放置的金属板中间加上垫片组成的。两块金属板（标有记号T并显在图5，6，7中）实际是按照与前一实施方案中重力传递系统相同的图型切割而成。从附图5，6和7中移去称盘3的平面图可以得知，沿附图4中Ⅰ-Ⅰ线的横截面示意图都属于本实施方案，两金属件T上相应的罗伯欧机械结构部件（组成对应的四个边框部分4，5，6和7）和杠杆部件12是通过加入垫片4a（见附图5，6和7），垫片5b（见附图5和7），垫片6a（见附图6）和垫片7a（见附图5和7）后被固定在一起，其中未固定包括薄弹性部分8至11和11至16的部分。增加按前一实施方案重力传递系统相同图形而切割出来的这种结构板的数量，可进一步改进本实施方案。以下将按照附图8至附图12（a）和12（b），对一种这样改进形式进行描述。

在这种改进形式中，重力传递系统1是在三个结构板T₁，T₂和T₃之间加进垫片后紧固形成的。但是按照这一实施方案，两个外结构板T₁和T₂没有相应的杠杆部分。从附图10可以清楚看到这点，其中沿附图8中Ⅱ-Ⅱ线的横截剖面给出的这一实施方案前视图。在附图9和附图11中相应给出这一实施方案移去称盘3后的平面图和透视图，

附图9到附图11的参考标志4b至7b和4c至7c表示垫片。在附图12（a）和12（b）中进一步给出结构板T₁，T₂和T₃的图形。

尽管在以上所述及的每一实施方案中，电磁重力转换器2是作为重量检测装置的一个组成部分，但是无须再说明用任何适合的已知传感器来代替这种重力转换器便可实现本发明。例如用振动线型，音叉型，电容器型，电感线圈型，应变计型和其它型式。

在附图13中仅举例说明一个应用音叉型传感器的实施方案。在这一实施方案中，应变计2a置于重力传递系统1的外面，装在杠杆12的延长臂12b上。

按照本发明，从附图1～3中可知重力传递系统的灵敏度取决于组成该系统金属块的厚度和变薄的弹性部位8到11和14到16的切削深度。附图4至7和8至11中所示的那种类型的重力传递系统的灵敏度也取决于结构片的个数。但是当系统用于零点式量衡方式时，衡器的灵敏度实际上并不取决于上述提到的切削深度。因为该切削深度要受系统机构强度的限制。因此，尽管有了上述各种型式的重力传感器实施方案，将本发明方法用于这种零点式检测方式，仍可像用在电磁重力转换器方式那样，很好地实现本发明方案。

电火花加工对于切割重力传递系统或组成系统的结构板是一种可行的方法，但是如果使用这种方法，对切割后的表面要进行表面处理，例如用化学处理方法可以去除电火花加热后在切割表面上产生的不良影响。

Claims

1、一台电子称是由下述各部分组成：称盘；电子重量检测装置以及重力传递装置，该重力传递装置是用于将由重物放置在所说的称盘上而产生的力传递到所说的电子重量检测装置上，重力传递装置是将罗伯欧机构、一个杠杆和用于连接罗伯欧机构和杠杆的连接部分都在一块金属块上整体切割加工制成的，所述连接部分被从宽度方向两侧切削，从而形成一个颈状部分。

2、如权利要求1中所限定的电子称，其中所说的连接部分在宽度上有一部分被切窄以形成一个颈状部分。

3、一台电子称是由下述各部分组成：称盘;电子重量检测装置以及重力传递装置，该重力传递装置是用于将重传放置在所说的称盘上而产生的力传递到所说的重量检测装置，该重力传递装置是由若干结构板，中间放入垫片后紧固制成的，每一片这样的结构板都是在一片金属板上整体切割出罗伯欧机构的图形，一个杠杆的图型和连接罗伯欧机构图形与杠杆图的连接部分图形而制成的。

4、如权利要求1，权利要求2或权利要求3中所述的电子重量检测装置是一个零点式衡器的重量传感器。

5、如权利要求4中所述的零点式衡器的重量传感器包含一个电磁重力转换器。