CN202661155U

CN202661155U - 分力缓冲装置和使用它的台秤

Info

Publication number: CN202661155U
Application number: CN2010900009660U
Authority: CN
Inventors: 内藤和文; 须泽弘
Original assignee: Shinko Denshi Co Ltd
Current assignee: Shinko Denshi Co Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2020-06-23
Also published as: JP5524208B2; EP2450679A1; WO2011001877A1; PL2450679T3; JPWO2011001877A1; US8907232B2; US20120085586A1; EP2450679B1; EP2450679A4

Abstract

提供一种装入多个分力缓冲装置而能够实现高精度化的台秤。一种将支承被计量物的支承体用多个载荷检测部（301、302）支承而进行被计量物的计量的台秤，在支承体与多个载荷检测部（301、302）之间至少配置有4个分力缓冲装置（321～424），所述分力缓冲装置（321～424）具有并行配置的多个滚针轴承的排列、和在中间夹着滚针轴承的排列而对置的两片板，两片板能够在滚针轴承（63）排列的方向上相对移动；4个分力缓冲装置（321～424）在形成矩形的4处接触在支承体上；位于矩形的同一边上的两个分力缓冲装置的相对移动的方向不同，位于矩形的对角线上的两个分力缓冲装置的相对移动的方向一致。不论支承体的挠曲在哪个方向上发生，都能够将因该挠曲带来的水平分力用分力缓冲装置释放。

Description

分力缓冲装置和使用它的台秤

技术领域

本实用新型涉及防止因被计量物支承体的挠曲造成的精度下降的分力缓冲装置和使用它的台秤，实现高精度的计量。

背景技术

在电子秤的主要的方式中，存在使用应变仪的测力传感器方式、使用音叉的音叉振动方式、使用电磁铁及电磁线圈的电磁力平衡方式。

测力传感器方式根据载荷带来的应变仪的变形量测量载荷。音叉振动方式如下述专利文献1中记载那样，是利用音叉的频率与施加在音叉的两端上的载荷的大小成比例变化的性质的载荷测量法。此外，电磁力平衡方式使因载荷而平衡状态破坏的机械平衡机构在电磁线圈中流过电流而回到平衡状态，根据此时的电流的大小求出载荷的大小。

关于秤的精度，音叉振动方式及电磁力平衡方式比测力传感器方式高，另一方面，关于秤的制造成本，机构复杂的电磁力平衡方式最高，构造简单的测力传感器方式是最低成本。

目前，秤量（测量范围）达到300kg的许多台秤采用了测力传感器方式。

但是，在生产现场，例如如计量装入筒罐的药液原料等的情况那样，以较高的精度测量重量物的重量的需要性增加，要求台秤的高精度化。

台秤的精度提高仅通过单单采用精度较高的计量方式不能实现。需要确保能够承受重量物的机械强度，要求能够稳定地计量较大的载荷的构造。

特别在称量较重的物体的情况下，支承被计量物的支承体的被计量物的重度带来的挠曲成为问题。

如图10（a）所示，如果在平坦的秤量皿500之上载置较重的被计量物600，则秤量皿500如图10（b）那样挠曲，因此，在支承秤量皿500的载荷检测部400上作用水平方向的应力。该水平方向的力对于检测垂直方向的载荷的载荷检测部400而言成为误差，使检测精度下降。

为了减小这样的误差，在计量重量物的以往的计量装置中，如图11所示，使用两片承板312、313夹着球311的分力缓冲装置304（图11（b））夹设在被计量物的支承体305与载荷检测部303之间（图11（a））。

通过这样，起因于支承体305的挠曲的水平方向的应力被分力缓冲装置304释放，所以不会达到载荷检测部303。

专利文献1：特开2002－131148号公报。

实用新型内容

但是，在台秤中，为了使将重量物相对于加载台载置或卸下的作业变得容易而要求低台面化，但图11（b）的使用球的分力缓冲装置有35mm左右的厚度，成为低台面化的障碍。

在该装置的情况下，如果为了减小厚度而使球的直径变小，则使承板312、313的与球的接触区域局部化，有可能在承板上作用过大的力而发生承板的损坏等。因此，难以做得更薄。

考虑到这样的情况，本申请的发明人等以前提出了将多个滚针轴承排列而能够进行一方向的分力的缓冲的薄型的分力缓冲装置（特愿2008－229831）。

本实用新型是关于使用该薄型的分力缓冲装置的计量装置及该分力缓冲装置的改良，目的是提供一种装入多个薄型的分力缓冲装置而能够实现高精度化的台秤、此外提供一种使向计量装置的装入变得容易的薄型的分力缓冲装置。

本实用新型是将支承被计量物的支承体用多个载荷检测部支承而进行被计量物的计量的台秤，其特征在于，在上述支承体与上述多个载荷检测部之间至少配置有4个分力缓冲装置，所述分力缓冲装置具有并行配置的多个滚针轴承的排列、和在中间夹着上述滚针轴承的排列而对置的两片板，能够进行通过上述两片板的向上述滚针轴承排列的方向的相对移动；上述4个分力缓冲装置在形成矩形的4处接触在上述支承体上，位于上述矩形的同一边上的两个上述分力缓冲装置的上述相对移动的方向不同，位于上述矩形的对角线上的两个上述分力缓冲装置的上述相对移动的方向相同。

通过这样的分力缓冲装置的配置，不论支承体的挠曲在哪个方向上发生，都能够将因该挠曲带来的水平分力用分力缓冲装置释放。

此外，在本实用新型的台秤中，可以构成为，用并行的两个上述载荷检测部支承上述支承体，在该载荷检测部的各自上，配置位于上述矩形的同一边上的两个上述分力缓冲装置。

此外，在本实用新型的台秤中，可以构成为，用将各两个排列为并行的两列的4个上述载荷检测部支承上述支承体，在该载荷检测部的各自上，配置各一个构成上述矩形的上述分力缓冲装置。

此外，本实用新型是一种具有并行配置的多个滚针轴承的排列、和在中间夹着该滚针轴承的排列而对置的两片板、能够进行该两片板向滚针轴承排列的方向相对移动的分力缓冲装置，其特征在于，设有将无负荷时的上述两片板拉回到相对移动的初始位置的弹簧部件。

在不具有弹簧部件的分力缓冲装置的情况下，当装入到计量装置中时，需要进行将能够相对移动的两张板对齐在初始位置的作业，但在设有弹簧部件的分力缓冲装置中，自动地进行向初始位置的设置。

设有该弹簧部件的分力缓冲装置能够在上述台秤中使用。另外，不言而喻，在上述台秤中也可以使用不具有弹簧部件的分力缓冲装置。

本实用新型的台秤不论支承被计量物的支承体向哪个方向挠曲，其挠曲的影响都不表现在计量结果中，能够进行高精度的计量。

因此，也能够降低支承体的刚性基准、实现台秤的低成本化。

此外，本实用新型的分力缓冲装置能够大幅提高装入到计量装置中时的作业效率。

附图说明

图1是有关本实用新型的实施方式的分力缓冲装置的俯视图（a）及侧视图（b）、（c）。

图2是图1的分力缓冲装置的分解立体图。

图3是有关本实用新型的实施方式的使用两个载荷检测单元的台秤的俯视图。

图4是有关本实用新型的实施方式的使用四个载荷检测单元的台秤的俯视图。

图5是有关本实用新型的实施方式的台秤的分解立体图。

图6是图5的台秤的立体图。

图7是有关本实用新型的实施方式的载荷检测单元的立体图。

图8是图7的载荷检测单元的分解立体图。

图9是图5的台秤的传感器箱的分解立体图。

图10是说明因秤量皿的挠曲带来的水平方向的分力的图。

图11是表示使用以往的分力缓冲装置（b）的计量输送机装置的图（a）。

具体实施方式

图1及图2表示有关本实用新型的实施方式的分力缓冲装置32。图1（a）是其俯视图，图1（b）及图1（c）是侧视图，图2是分解立体图。

该分力缓冲装置32具有并行排列了多个滚针轴承64的直线运动轴承63、将该直线运动轴承63定位的第1平板61、在与第1平板61之间夹持直线运动轴承63的第2平板62、架设在第1平板61及第2平板62上的弹簧部件66、和用来将分力缓冲装置32安装到载荷检测部等上的安装用螺钉65。

此外，在第1平板61上，立设有接触在直线运动轴承63的长边上而将直线运动轴承63定位的突起702、和对置于直线运动轴承63的短边而取位的突起701。对置于该直线运动轴承63的短边的突起701立设在容许直线运动轴承63的规定距离的移动的位置上。在第2平板62上，设有这些突起701、702的前端进入的长方形的孔71。

弹簧部件66的从中央的线圈以八字状延伸的线材的前端的一个向第1平板61侧弯折，另一个向第2平板62侧弯折。在第1平板61上，设有将该弹簧部件66的弯折的前端的一个嵌合的孔68，在第2平板62上，设有将弯折的前端的另一个嵌合的孔69。

此外，在第1平板61上，形成有安装用螺钉65的轴部分松动嵌插的安装孔67，在第2平板62上，形成有安装用螺钉65的头部松动嵌插的孔72。

如图1那样组合了该第1平板61、直线运动轴承63、弹簧部件66、安装用螺钉65及第2平板62的分力缓冲装置32如果在第1平板61或第2平板62上作用水平方向的力，则第1平板61及第2平板62在直线运动轴承63的滚针轴承64的排列方向上能够抵抗弹簧部件66的弹性力而相对移动。该相对移动能够进行到突起701、702抵接在长方形的孔71的壁上而运动被限制的位置。

此外，如果作用在第1平板61及第2平板62上的负荷消失，则第1平板61及第2平板62在弹簧部件66的弹性力作用下，回到突起701、702位于长方形的孔71的中央的状态、即初始位置。

该分力缓冲装置32当装入在台秤中时自动地维持初始位置，所以不再需要将第1平板61及第2平板62对齐在初始位置的作业，能够改善作业效率。

图5表示装入该分力缓冲装置32或不具有弹簧部件66的分力缓冲装置的台秤。

该台秤具备支承加载台（未图示）的上侧框架10、两根并行的基础框架20、20、和架设在基础框架20、20间的载荷检测单元30。图6表示组合了它们的状态。

图7单独表示载荷检测单元30。图8是其分解立体图。该载荷检测单元30具有支承上侧框架10的上表面支承部件31、和收纳载荷传感器及基板的传感器箱33。分力缓冲装置32设置在支承上侧框架10的上表面支承部件31上。

传感器箱33通过熔模法形成模，使熔融的不锈钢流入到那里而铸造，具有较大的刚性。因此，在该传感器箱33上，一体地形成用来固定到基础框架20上的螺孔337，如图5所示，也作为保持基础框架20、20的间隔的构造件使用。

图9用分解立体图表示传感器箱33的内容。

在传感器箱33中，收存有由包括音叉振子的力传感器41、和通过铝合金制作的块体42构成的载荷检测传感器40，该块体42的固定侧通过螺栓43固定在传感器箱33的底部，在块体42的可动侧固定传递载荷的螺栓37。

此外，收存有载荷检测传感器40的传感器箱33的开口被盖体35密封，通过盖体35的孔351的螺栓37与孔351的间隙被由隔膜51、用两片圆板夹持隔膜51的内圆的周缘的夹持板53、和将隔膜51的外缘固定到盖体35的背面上的安装板52构成的密封机构密封。

夹持板53具有紧密嵌合螺栓37的孔531，通过了该孔531的螺栓37的前端被结合在块体42的可动侧的螺孔422中。

因此，在该台秤中，作用在上侧框架10上的载荷传递给接触在上侧框架10上的两个载荷检测单元30的上表面支承部件31，从上表面支承部件31传递给支承上表面支承部件31的螺栓37，通过作用在螺栓37上的载荷，载荷检测传感器40的块体42的可动侧变位，从力传感器41的音叉振子输出对应于该变位的信号。该信号被收存在传感器箱33中的基板的电路变换为数字信号并输出，被加上从两个载荷检测单元30输出的数字信号，将被计量物的载荷显示在显示器（未图示）上。

在图3中，进行显示，以知道设置在两个载荷检测单元301、302的上表面支承部件上的分力缓冲装置321、322、323、324的直线运动轴承63的朝向、即各分力缓冲装置的第1平板61和第2平板62的相对移动的方向。

分力缓冲装置321的相对移动的方向与位于对角线上的分力缓冲装置323的相对移动的方向相同，与设置在相同的载荷检测单元301上的分力缓冲装置322的相对移动的方向正交。此外，与设置在别的载荷检测单元302上的相同侧的分力缓冲装置324的相对移动的方向也正交。

即，在考虑连结分力缓冲装置321、322、323、324的矩形的情况下，位于该矩形的同一边上的两个分力缓冲装置的相对移动的方向正交，位于矩形的对角线上的两个分力缓冲装置的相对移动的方向相同。

该关系适合于分力缓冲装置321、322、323、324的全部。

该关系也可以看作，将分力缓冲装置321的相对移动的方向通过分力缓冲装置322改变90度、接着在分力缓冲装置323中也改变90度、进而在分力缓冲装置324中改变90度、绕一圈而回到分力缓冲装置321。

通过以这样的形式将分力缓冲装置配置到载荷检测单元的上表面支承部件上，在上侧框架10向怎样的方向挠曲的情况下都能够将起因于该挠曲的水平分力释放。

例如，在图6中，在因为偏置的被计量物而在A附近发生了X方向的挠曲的情况下，主要是分力缓冲装置323将因挠曲带来的水平方向分力释放，在A附近发生了Y方向的挠曲的情况下，分力缓冲装置322及分力缓冲装置322共同作用而将因挠曲带来的水平方向分力释放。此外，在B附近发生了X方向的挠曲的情况下，主要是分力缓冲装置321将因挠曲带来的水平方向分力释放，在B附近发生了Y方向的挠曲的情况下，分力缓冲装置322及分力缓冲装置324共同作用而将因挠曲带来的水平方向分力释放。

图4表示将各两个载荷检测单元并行排列为二列、在该4个载荷检测单元303、304、305、306上分别各配置一个分力缓冲装置325、326、327、328而支承上侧框架10的情况。

在此形态中，也与图3同样，通过使位于将分力缓冲装置325、326、327、328连接的矩形的同一边上的两个分力缓冲装置的相对移动的方向正交、使位于矩形的对角线上的两个分力缓冲装置的相对移动的方向相同，在上侧框架10向怎样的方向挠曲的情况下，都能够将起因于该挠曲的水平分力释放。

在称量用两个载荷检测单元支承不了的程度的更重的物体的情况下，框架的挠曲也变大，所以图4的配置变得更有效。

另外，在该台秤中，优选的是使用图1及图2所示的分力缓冲装置，但当然也可以使用不具有自动回位功能的薄型的分力缓冲装置。

此外，该台秤也可以用于音叉振动方式以外的方式。

此外，图1及图2所示的分力缓冲装置当然也能够在台秤以外的计量装置中使用。

此外，作为实现分力缓冲装置的自动回位功能的弹簧部件，可以使用扭簧、螺旋弹簧、盘簧、板簧等各种金属弹簧或橡胶弹簧等。

产业上的可利用性

本实用新型的台秤能够进行高精度的计量，以工厂的生产现场为代表，能够在流通领域、医疗领域、教育研究领域、农业渔业领域、家庭等、进行重量物的计量的各领域中广泛地使用。

此外，本实用新型的分力缓冲装置能够广泛地用在台秤或计量输送机装置等、计量较重的被计量物的计量装置中。

附图标记说明

10 上侧框架

20 基础框架

30 载荷检测单元

31 上表面支承部件

32 分力缓冲装置

33 传感器箱

35 盖体

37 螺栓

41 音叉振子

42 块体

43 螺栓

51 隔膜

52 安装板

53 夹持板

61 第1平板

62 第2平板

63 直线运动轴承

64 滚针轴承

65 安装用螺钉

66 弹簧部件

67 安装孔

68 孔

69 孔

71 长方形的孔

72 孔

301～306 载荷检测单元

321～328 分力缓冲装置

351 孔

422 螺孔

701 突起

702 突起。

Claims

1.一种台秤，是将支承被计量物的支承体用多个载荷检测部支承而进行被计量物的计量的台秤，其特征在于，

在上述支承体与上述多个载荷检测部之间至少配置有4个分力缓冲装置，所述分力缓冲装置具有并行配置的多个滚针轴承的排列、和在中间夹着上述滚针轴承的排列而对置的两片板，能够进行通过上述两片板的向上述滚针轴承排列的方向的相对移动；

上述4个分力缓冲装置在形成矩形的4处接触在上述支承体上，位于上述矩形的同一边上的两个上述分力缓冲装置的上述相对移动的方向不同，位于上述矩形的对角线上的两个上述分力缓冲装置的上述相对移动的方向相同。

2.如权利要求1所述的台秤，其特征在于，并行的两个上述载荷检测部支承上述支承体，在上述载荷检测部的各自上，配置有位于上述矩形的同一边上的两个上述分力缓冲装置。

3.如权利要求1所述的台秤，其特征在于，将各两个排列为并行的两列的4个上述载荷检测部支承上述支承体，在上述载荷检测部的各自上，配置有各一个形成上述矩形的上述分力缓冲装置。

4.一种分力缓冲装置，是具有并行配置的多个滚针轴承的排列、和在中间夹着上述滚针轴承的排列而对置的两片板、能够进行上述两片板向上述滚针轴承排列的方向相对移动的分力缓冲装置，其特征在于，

设有将无负荷时的上述两片板拉回到相对移动的初始位置的弹簧部件。