CN103797342A - 用于计量装置的悬吊件及计量装置 - Google Patents

Abstract

提供能够提高计量精度且在短时间内进行计量的用于计量装置的悬吊件及计量装置。用于计量装置的悬吊件（1）具有：安装于称重传感器（3）的承重部（31）上的第一构件（11）；和固定于计量容器（2）的第二构件（12）；第一构件（11）具有在规定的第一轴（X）方向上设置的第一孔（11a）、和在与第一轴（X）立体交叉的第二轴（Y）方向上设置的第二孔（11b）；第一构件（11）形成为通过嵌合在第一孔（11a）内的第一滚珠轴承（13a）可相对旋转地安装于称重传感器（3）的承重部（31）上的结构；第二构件（12）通过嵌合在第一构件（11）的第二孔（11b）内的第二滚珠轴承（13b）可相对旋转地安装于第一构件（11）上。

Description

用于计量装置的悬吊件及计量装置

技术领域

本发明涉及用于将设置于计量装置的计量容器悬吊在计量装置主体上的用于计量装置的悬吊件及具备该悬吊件的计量装置。尤其是，本发明涉及用于计量装置的悬吊件及具备该悬吊件的计量装置，该用于计量装置的悬吊件将用于使粉体（洗涤剂、肥料等）、粒体（树脂颗粒、谷物、饲料等）的被计量物调节为规定的目标重量，且填充到袋子等的容器中的计量包装机（packer scale）等的计量装置中的计量料斗（scale hopper）悬吊在安装于计量装置主体的称重传感器（load cell）上。

背景技术

在将树脂成型加工原料的树脂颗粒高效率地集中为目标重量后装袋的计量包装机等的计量装置中设置有通过从上方供给被计量物以此计量被计量物并向下方排出计量后的被计量物的计量料斗。尤其是，在用于将粉体（洗涤剂、肥料等）、粒体（树脂颗粒、谷物、饲料等）的被计量物调节为规定的目标重量的计量装置中，需要计量每一袋的填充量例如为数十公斤的重量物，因此为了确保计量料斗的大小和强度等而计量料斗本身的重量也大多较重，例如也存在计量料斗本身的重量达到50kg以上的计量料斗。

然而，像这样的计量料斗为了将投入至计量料斗内的被计量物的重量按每个计量料斗进行计量，而不得不在计量装置工作时被允许相对于计量装置主体进行某种程度的上下移动。因此，通常计量料斗使用悬吊件悬吊在安装于计量装置主体的称重传感器上（例如参照专利文献1）。

然而，如专利文献1记载的结构那样，如果称重传感器和计量料斗之间的自由度较小，则因被计量物投入计量料斗导致的冲击对计量带来影响，计量精度恶化。为了解决这样的问题，已知的有在计量料斗的上部固定有一个或多个悬吊件，另一方面，设置于固定在计量装置主体的称重传感器上的轴状的承重部在水平方向上延伸，将悬吊件挂在该承重部上，以此使计量料斗悬吊在计量装置主体上的结构。

图5A及图5B是示出现有的用于计量装置的悬吊件的安装状态的图。图5A是主视图，图5B是侧视图。如图5A及图5B所示，现有的悬吊件具有：安装于称重传感器3的板状构件131；和以一端部固定于计量料斗132，另一端部吊挂在板状构件131上的方式形成为钩状的吊挂构件133。板状构件131具有用于插通称重传感器3的承重部31的第一孔131a、和用于将吊挂构件133进行吊挂的第二孔131b。为了提高计量精度，称重传感器3的承重部31和板状构件131的第一孔131a为点接触。因此，在称重传感器3的承重部31中与第一孔131a接合的部分31a具有直径比承重部31的轴方向的其他部分小且相对于承重部31的轴从垂直方向观察时切割为向轴的半径方向弯曲的形状的结构，并且第一孔131a也具有轴方向中央部的直径最小的形状。像这样，现有的悬吊件形成为吊挂构件133、板状构件131及称重传感器3相互未被固定，而具有某种程度的自由度的结构。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特许第3857966号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，如上所述，在将重量物投入至计量料斗中时，施加在悬吊件上的冲击载荷由于还加上计量料斗的自重而变得非常大。例如当投入25kg左右的被计量物时，施加于悬吊件的冲击载荷可能达到约150kg。如果在现有的悬吊件上像这样施加较大的冲击载荷，则存在吊挂构件133及计量料斗132相对于板状构件131跳跃的情况。当吊挂构件133相对于板状构件131跳跃时，板状构件131和称重传感器3的接合位置（着力点）向轴方向偏离而导致计量的零点偏离，可能发生不能进行正确的计量的问题。又，因较大的冲击载荷而导致吊挂构件133相对于板状构件131跳跃时，计量料斗132的摆动增强，从而投入被计量物后为了达到规定的计量精度所需的等待时间（计量稳定时间）变长，也存在不能谋求计量的高速化的问题。

本发明是鉴于上述问题而形成的，其目的是提供能够提高计量精度且在短时间内进行计量的用于计量装置的悬吊件及计量装置。

解决问题的手段：

为了解决上述问题，根据本发明的用于计量装置的悬吊件是为了将计量容器悬吊在具有轴状的承重部的称重传感器上而固定在该计量容器上的用于计量装置的悬吊件，具有：安装于所述称重传感器的所述承重部上的第一构件；和固定于所述计量容器的第二构件；所述第一构件具有在规定的第一轴方向上设置的第一孔、和在与所述第一轴立体交叉的第二轴方向上设置的第二孔；所述第一构件形成为通过嵌合在所述第一孔内的第一滚珠轴承（ball bearing）可相对旋转地安装于所述称重传感器的所述承重部上的结构；所述第二构件通过嵌合在所述第一构件的所述第二孔内的第二滚珠轴承可相对旋转地安装于所述第一构件上。

根据上述结构，称重传感器的承重部和悬吊件的第一构件通过第一滚珠轴承绕承重部的轴（绕第一轴）可相对旋转地安装。此外，固定于计量容器的第二构件绕与第一轴立体交叉的那样的第二轴可相对旋转地安装。借助于此，在被计量物投入至计量容器内时，第一构件及第二构件绕两个轴摇动以吸收该冲击，可以使计量容器向水平方向及垂直方向移动。又，冲击导致的摇动因计量容器及被计量物的自重而被迅速抑制，第一构件及第二构件通过低摩擦的各滚珠轴承迅速复位至计量容器处于最下点的位置。此外，由于不像现有的那样使用吊挂构件，因此不会因被计量物的投入导致的冲击而出现计量容器及第二构件相对于称重传感器及第一构件跳跃的情况，也不存在安装于称重传感器的承重部上的第一构件发生位置偏离的情况。因此，可以高效率地排除施加在计量容器上的冲击且在短时间内稳定化。借助于此，可以提高计量精度且在短时间内进行计量。

也可以是所述第二轴是包含在垂直于所述第一轴的第一假想平面及平行于所述第一轴的第二假想平面的两者中的轴。

也可以是所述第一滚珠轴承和所述第二滚珠轴承之间的中心间距离大于所述第一滚珠轴承的半径和所述第二滚珠轴承的半径之和且为所述和的1.5倍以下。借助于此，可以减小因冲击导致的第一构件的摇动幅度，可以在更短时间内使计量容器稳定化。

也可以是固定有用于所述计量装置的吊环的所述计量容器为计量料斗。

也可以是所述第一构件具有与所述第一轴垂直的第一表面和与所述第二轴垂直的第二表面。借助于此，称重传感器及第二构件的安装面成为平面，可以省空间且容易相对旋转地构成。

此外，所述第二构件具有平行于所述第二表面的安装面，所述旋转轴垂直地安装于所述安装面上。借助于此，可以容易且省空间地形成第二构件和第一构件的安装结构。

又，根据本发明的计量装置具备：上述结构的用于计量装置的悬吊件；具有轴状的承重部，以所述轴朝着水平方向的状态固定于计量装置主体的称重传感器；和在上部具有安装部的计量料斗；所述用于计量装置的悬吊件的所述第二构件固定于所述计量料斗的所述安装部上，且所述用于计量装置的悬吊件的所述第一构件通过所述第一滚珠轴承安装于所述称重传感器的所述安装部上。

本发明的上述目的、其他目的、特征及优点在参照附图的基础上，由以下的优选的实施形态的详细说明得以明确。

发明效果：

本发明如上述那样构成，从而发挥能够提高计量精度且在短时间内进行计量的效果。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施形态的用于计量装置的悬吊件的结构的立体图；

图2是示出图1所示的用于计量装置的悬吊件的分解立体图；

图3是示出图1所示的用于计量装置的悬吊件的安装状态的主视图；

图4是从侧面（图3的IV方向）观察图3所示的用于计量装置的悬吊件的图；

图5A是示出现有的用于计量装置的悬吊件的安装状态的主视图；

图5B是示出现有的用于计量装置的悬吊件的安装状态的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施形态的用于计量装置的悬吊件及具备该悬吊件的计量装置的具体构成示例。另外，以下在所有附图中对于相同或相当的要素标以相同的参考符号并省略其重复说明。又，以下的具体说明只是例示本发明的用于计量装置的悬吊件及计量装置的特征。例如，对于上述用于计量装置的悬吊件在与特定的用语相同的用语或相当的用语上标以合适的参考符号说明以下具体示例时，该具体的构成要素只是与此对应的上述用于计量装置的悬吊件的构成要素的一个示例。因此，上述用于计量装置的悬吊件及计量装置的特征并不会由以下的具体说明所限定。

图1是示出本发明的一个实施形态的用于计量装置的悬吊件的结构的立体图，图2是示出图1所示的用于计量装置的悬吊件的分解立体图。如图1及图2所示，本实施形态的悬吊件1具备第一构件11及第二构件12。

第一构件11具有在规定的第一轴X方向上设置的第一孔11a、和在与第一轴X立体交叉的第二轴Y方向上设置的第二孔11b。在本实施形态中，第二轴Y是包含在与第一轴X垂直的第一假想平面VS1及与第一轴X平行的第二假想平面VS2的两者中的那样的轴。即，在俯视悬吊件1安装于计量装置的状态时，第一轴X（第一孔11a）和第二轴Y（第二孔11b）正交。另外，在计量容器（下述的计量料斗2等）通过悬吊件1安装于计量装置上时，只要计量容器可三维地摇动，第一轴X和第二轴Y就不一定是必须要正交。

本实施形态中的第一构件11在俯视下设置于第一孔11a和第二孔11b重叠的位置上。又，第一构件11具有垂直于第一轴X的第一表面S1和垂直于第二轴Y的第二表面S2。即，本实施形态中的第一构件11具有如两个板状部相互垂直地组合的那样的形状，在各板状部分别设置有第一孔11a及第二孔11b。另外，第一构件11既可以通过一体成型形成，也可以通过两个板状构件组合而形成。此外，在第一构件11的第一孔11a及第二孔11b中分别嵌合有第一滚珠轴承13a及第二滚珠轴承13b。

在第二构件12的一端部上形成有与第一构件11的第二表面S2平行的安装面S3，在安装面S3上与安装面S3垂直地设置有旋转轴14。第二构件12通过嵌合于第一构件11的第二孔11b内的第二滚珠轴承13b可相对旋转地安装于第一构件11上。即，第二构件12的旋转轴14插通于第二滚珠轴承13b中，以此第二构件12形成为相对于第一构件11绕旋转轴14可相对旋转的结构。在这里，第二滚珠轴承13b的内径通过配合第二构件12的旋转轴14的轴径而（以使旋转轴14可插通于第二滚珠轴承13b中且向径方向的间隙达到最低限度的方式）决定。通过第一构件11具有垂直于第二轴Y的第二表面S2，以此第一构件11和第二构件12的安装面成为平面，可以形成省空间且相对旋转容易的结构。此外，第二构件12具有与第二表面S2平行的安装面S3，且旋转轴14垂直地安装于安装面S3上，因此可以更容易且省空间地形成第二构件12和第一构件11的安装结构。

另外，在本实施形态中，第二构件12的安装面S3从设置有计量容器安装部12a的基端部向第一构件11的第二轴Y方向两侧延伸（安装面S3具有大致U字形状）。然而，本发明只要第二构件12可相对旋转地安装于第一构件11，就并不限于这些。例如，也可以安装面S3仅设置在第一构件11的第二轴Y方向的一侧上，而在第一构件11的第二轴Y方向的另一侧上，防止旋转轴14的脱落的限制构件（螺栓等）固定于旋转轴14上。

图3是示出图1所示的用于计量装置的悬吊件的安装状态的主视图，图4是从侧面（图3的IV方向）观察图3所示的用于计量装置的悬吊件的图。

在第二构件12的另一端部上设置有用于固定作为计量容器的计量料斗2的计量容器安装部12a。在计量容器安装部12a上实施有螺纹加工，在固定于计量料斗2的凸缘（flange）部21上，使用螺栓等的紧固构件22固定计量容器安装部12a和凸缘部21。

又，第一构件11形成为通过嵌合于第一孔11a内的第一滚珠轴承13a可相对旋转地安装于称重传感器3的轴状的承重部31上的结构。在这里，第一滚珠轴承13a的内径通过配合称重传感器3的承重部31的轴径而（以使第一滚珠轴承13a及第一构件11相对于称重传感器3的承重部31在第一轴X方向上可滑动且向径方向的间隙达到最低限度的方式）决定。称重传感器3以承重部31的轴朝着水平方向的状态固定于计量装置主体（未图示）上。即，第一轴X在悬吊件1安装于称重传感器3的状态下朝着水平方向。承重部31的梢端部被实施螺纹加工，在安装悬吊件1时，通过螺栓等的限制构件32（参照图3）限制第一构件11向第一轴X方向的移动。如上所述，第一构件11具有垂直于第一轴X的第一表面S1，因此第一构件11和称重传感器3的安装面成为平面，可以省空间且容易相对旋转地构成。

像这样，在称重传感器3的承重部31上安装有第一构件11，在第二构件12上固定有计量料斗（计量容器）2，以此通过计量装置悬吊件1将计量料斗2悬吊在称重传感器3上。另外，在本实施形态中，假想在四个称重传感器3上分别介入计量装置悬吊件1并在一个计量料斗2的四个角上设置凸缘部21，在该四个凸缘部21的各个上固定悬吊件1，使用四个称重传感器3及四个悬吊件1悬吊一个计量料斗2的结构（图示省略）。然而，称重传感器3的数量和其配置并不特别限定。例如，对于三个称重传感器3固定于计量装置主体上且计量料斗2通过这些称重传感器3以三点悬吊支持的结构，也可以应用上述悬吊件1。像这样，计量料斗2的支持数量并不限于四个，既可以是三点以下，也可以是五点以上。

根据上述结构，使称重传感器3的承重部31和悬吊件1的第一构件11通过第一滚珠轴承13a绕承重部31的轴（绕第一轴X）可相对旋转地安装。此外，固定于作为计量容器的计量料斗2上的第二构件12以通过第二滚珠轴承13b相对于第一构件11绕包含在垂直于第一轴X的第一假想平面VS1及平行于第一轴X的第二假想平面VS2的两者中的那样的（与第一轴X立体交叉的那样的）第二轴Y可相对旋转的方式安装。

借助于此，在被计量物投入至计量料斗2中时，第一构件11及第二构件12绕两个轴X、Y摇动以吸收该冲击，可以使计量料斗2在水平方向及垂直方向上移动。又，冲击导致的摇动因计量料斗2及被计量物的自重而被迅速抑制，第一构件11及第二构件12通过低摩擦的各滚珠轴承13a、13b迅速复位至计量料斗2处于最下点的位置（被计量物投入前的位置）。此外，由于不像现有的那样使用吊挂构件，因此不会因被计量物的投入导致的冲击而出现计量料斗2及第二构件12相对于称重传感器3及第一构件11跳跃的情况，也不存在安装于称重传感器3的承重部31上的第一构件11发生位置偏离的情况。因此，可以高效率地排除施加在计量料斗2上的冲击且在短时间内稳定化。借助于此，可以提高计量精度且在短时间内进行计量。又，在现有的计量装置中，为了抑制计量料斗2因被计量物的投入而摇动的情况，大多是另外设置防振动机构和夹紧装置等，但是根据本结构能够降低摇动量，因此不需要额外设置抑制计量料斗2的摇动的构件，可以使计量装置的结构简单化。

在这里，优选的是使第一滚珠轴承13a和第二滚珠轴承13b之间的中心间距离D尽量靠近。具体而言，优选的是中心间距离D大于第一滚珠轴承13a的半径（外周圆的半径）R1和第二滚珠轴承13b的半径（外周圆的半径）R2之和且为该和的1.5倍以下（R1＋R2＜D≤1.5（R1+R2））。借助于此，因冲击导致的第一构件11的摇动幅度减小，可以在更短时间内使计量容器稳定化。

另外，在本实施形态中，第一滚珠轴承13a及第二滚珠轴承13b也可以使用相同的滚珠轴承（半径R）。在该情况下，两个滚珠轴承13a、13b的中心间距离D优选的是2R＜D≤3R。

另外，在上述实施形态中，说明了悬吊设置于计量包装机上的计量料斗2的悬吊件1，但是只要是悬吊在称重传感器上并使用的计量容器，就不限于计量料斗。又，也可以应用于悬吊设置在除了计量包装机以外的计量装置（例如组合秤和台秤等）上的计量容器的悬吊件中。

由上述说明，本领域技术人员明了本发明的较多的改良和其他实施形态等。因此，上述说明只是作为例示解释，是以向本领域技术人员教导实施本发明的最优选的形态为目的提供的。在不脱离本发明的精神的范围内，可以实质上变更其结构和/或功能的具体内容。

工业应用性：

本发明的用于计量装置的悬吊件及计量装置在提高计量精度且在短时间内进行计量方面有用。

符号说明：

1      悬吊件；

2      计量料斗；

3      称重传感器；

11     第一构件；

11a    第一孔；

11b    第二孔；

12     第二构件；

12a    计量容器安装部；

13a    第一滚珠轴承；

13b    第二滚珠轴承；

14     旋转轴；

21     凸缘部；

22     紧固构件；

31     承重部；

32     限制构件。

Claims (7)

1.一种用于计量装置的悬吊件，是为了将计量容器悬吊在具有轴状的承重部的称重传感器上而固定在该计量容器上的用于计量装置的悬吊件，

具有：安装于所述称重传感器的所述承重部上的第一构件；和

固定于所述计量容器的第二构件；

所述第一构件具有在规定的第一轴方向上设置的第一孔、和在与所述第一轴立体交叉的第二轴方向上设置的第二孔；

所述第一构件形成为通过嵌合在所述第一孔内的第一滚珠轴承可相对旋转地安装于所述称重传感器的所述承重部上的结构；

所述第二构件通过嵌合在所述第一构件的所述第二孔内的第二滚珠轴承可相对旋转地安装于所述第一构件上。

2.根据权利要求1所述的用于计量装置的悬吊件，其特征在于，所述第二轴是包含在垂直于所述第一轴的第一假想平面及平行于所述第一轴的第二假想平面的两者中的轴。

3.根据权利要求1或2所述的用于计量装置的悬吊件，其特征在于，所述第一滚珠轴承和所述第二滚珠轴承之间的中心间距离大于所述第一滚珠轴承的半径和所述第二滚珠轴承的半径之和且为所述和的1.5倍以下。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的用于计量装置的悬吊件，其特征在于，固定有用于所述计量装置的吊环的所述计量容器为计量料斗。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于计量装置的悬吊件，其特征在于，所述第一构件具有与所述第一轴垂直的第一表面和与所述第二轴垂直的第二表面。

6.根据权利要求5所述的用于计量装置的悬吊件，其特征在于，

所述第二构件具有平行于所述第二表面的安装面；

所述旋转轴垂直地安装于所述安装面上。

7.一种计量装置，具备：

权利要求1至6中任意一项所述的用于计量装置的悬吊件；

具有轴状的承重部，以所述轴朝着水平方向的状态固定于计量装置主体的称重传感器；和

在上部具有安装部的计量料斗；

所述用于计量装置的悬吊件的所述第二构件固定于所述计量料斗的所述安装部上，且所述用于计量装置的悬吊件的所述第一构件通过所述第一滚珠轴承安装于所述称重传感器的所述安装部上。

Images