JP2002107212A - Electronic force balance - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被計量物の質量を
測定する電子天秤に係り、特に電子天秤を構成するロバ
ーバル機構の剛性を大きく変化させることなく、バネ定
数を容易に変更できる電子天秤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic balance for measuring the mass of an object to be weighed, and more particularly to an electronic balance in which the spring constant can be easily changed without greatly changing the rigidity of a Roberval mechanism constituting the electronic balance. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】図10は、従来の電子天秤(特公平6−
29761号に開示)を示す正面断面図、図11は同斜
視図である。他に特開平11−51756号公報に開示
されたものがある。これらの電子天秤80は、載置皿9
0が設けられた可動部81bが固定部81aに対し可動
するロバーバル機構81と、可動部81bの移動に連動
するレバー83と、レバー83が平衡状態となるよう移
動制御する電磁コイル85と、レバー83の平衡状態を
検出する位置検出センサ(不図示)と、電磁コイル85
を通電制御して被計量物の質量を演算出力する制御部
(不図示)とによって大略構成されている。2. Description of the Related Art FIG. 10 shows a conventional electronic balance (Japanese Patent Publication No.
No. 29761), and FIG. 11 is a perspective view of the same. Another example is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-51756. These electronic balances 80 are placed on the
0, a roberval mechanism 81 in which a movable portion 81b movable with respect to a fixed portion 81a, a lever 83 interlocked with the movement of the movable portion 81b, an electromagnetic coil 85 for controlling movement of the lever 83 to be in an equilibrium state, A position detection sensor (not shown) for detecting an equilibrium state of the electromagnetic coil 85;
And a control unit (not shown) for calculating and outputting the mass of the object to be weighed by controlling the energization of the object.
【0003】図示のようにロバーバル機構81は、直方
体形状のアルミニウム等を側部からくり抜き形成し上下
一対の平行なロバーバル部86を有する。ロバーバル部
86には計4点の薄肉なバネ部87が形成され、可動部
81bの載置皿90上に被計量物が載置されると、この
荷重を受けてバネ部87部分が変形し、可動部81bが
水平状態を維持した状態のまま下方向に移動する。As shown in the figure, the roberval mechanism 81 has a pair of upper and lower parallel roberval portions 86 formed by cutting aluminum or the like in the shape of a rectangular parallelepiped from the side. A total of four thin spring portions 87 are formed in the roberval portion 86. When an object to be weighed is placed on the placing plate 90 of the movable portion 81b, the spring portion 87 is deformed by receiving this load. Then, the movable portion 81b moves downward while maintaining the horizontal state.
【0004】連動してレバー83の自由端83bは平衡
位置から上方向に変位する。制御部は、位置検出センサ
の出力に基づき、レバー83が平衡する状態となるよう
電磁コイル85を通電制御し、レバー83平衡時におけ
る電磁コイル85への電流値等に基づき被計量物の質量
を演算出力する。In conjunction with this, the free end 83b of the lever 83 is displaced upward from the equilibrium position. The control unit controls the energization of the electromagnetic coil 85 based on the output of the position detection sensor so that the lever 83 is in an equilibrium state, and calculates the mass of the object to be weighed based on the current value to the electromagnetic coil 85 when the lever 83 is in equilibrium. Calculation output.
【0005】なお、図示の構成におけるレバー83は、
ロバーバル機構81と一体形成されたものであるのに対
して、上記他の電子天秤(特開平11−51756号公
報)のものは、別体で形成されている点が異なるが、い
ずれもロバーバル機構81は、上記一体塊をくり抜きし
て形成されている。The lever 83 in the configuration shown in the figure is
While the other electronic balance (Japanese Patent Laid-Open No. 11-51756) is formed separately from the above-mentioned electronic balance, it is different from the one formed integrally with the roberval mechanism 81. 81 is formed by hollowing out the above-mentioned integral lump.
【0006】このようなロバーバル機構81は、被計量
物の質量の測定範囲を予め定めて形成されており、特
に、ロバーバル機構81全体の剛性と、バネ部87のバ
ネ定数がこの測定に適するよう適宜設定されている。ロ
バーバル機構81の剛性、及びバネ部87のバネ定数
は、測定開始、即ち被計量物を載置してから測定可能と
なる迄の可動部81bの振動収束までの時間(応答時
間)に影響する。[0006] Such a roberval mechanism 81 is formed with a predetermined measurement range of the mass of the object to be weighed. In particular, the rigidity of the entire roberval mechanism 81 and the spring constant of the spring portion 87 are suitable for this measurement. It is set appropriately. The stiffness of the roberval mechanism 81 and the spring constant of the spring portion 87 affect the time (response time) from the start of measurement, that is, the convergence of the vibration of the movable portion 81b from when the object to be weighed is placed on until it can be measured. .
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のロバー
バル機構81は、全体の剛性を向上させた上で、バネ部
87のバネ定数を任意に変更することができず、異なる
測定範囲別に異なるロバーバル機構81を用いる必要が
あった。However, the conventional Roberval mechanism 81 cannot improve the overall rigidity and cannot arbitrarily change the spring constant of the spring portion 87. The mechanism 81 had to be used.
【0008】例えば、以前より重い質量を測定しようと
する場合、ロバーバル機構81自体の剛性及びバネ部8
7のバネ定数を変更する必要があり、このバネ定数の変
更は、バネ部87の幅Wを可変して得ようとした場合に
おいて、バネ定数を大きくするには、ロバーバル機構8
1全体の幅Wが大きくなり電子天秤全体が大型化した。
特に、測定装置内にこの電子天秤を設ける場合に配置等
の問題が生じる。同様にバネ定数を大きくする方法とし
てバネ部87自体の厚みを可変する方法があるが、バネ
定数を小さくするために厚みを薄くしようとしても加工
上の限界が生じて行えないことがあった。For example, when it is intended to measure a heavier mass than before, the rigidity of the roberval mechanism 81 itself and the spring portion 8
7, it is necessary to change the spring constant. In order to increase the spring constant in a case where the width W of the spring portion 87 is to be obtained by changing the width W, the roberval mechanism 8 is required.
1, the width W of the whole was increased, and the entire electronic balance was enlarged.
In particular, when the electronic balance is provided in the measuring device, problems such as the arrangement arise. Similarly, as a method of increasing the spring constant, there is a method of changing the thickness of the spring portion 87 itself. However, even if an attempt is made to reduce the thickness in order to reduce the spring constant, there is a limit in processing, which sometimes fails.
【0009】また、上記従来の電子天秤は、可動部上の
載置皿に直接、被計量物を載置して測定し、測定後に被
計量物を取り出す静秤に適用されるもので、そのまま動
秤に適用することはできなかった。動秤は、被計量物を
コンベア等で搬送させ、この搬送期間中にこの電子天秤
を用いて被計量物の質量を測定する。このため、被計量
物投入時の衝撃対策、及び応答時間の高速化が必要とな
り、ロバーバル機構81の剛性をより高めつつ、バネ部
87のバネ定数を容易に変更できる必要がある。Further, the above-mentioned conventional electronic balance is applied to a static balance in which an object to be weighed is placed directly on a mounting plate on a movable part, and measurement is performed, and the object to be weighed is taken out after the measurement. It could not be applied to a weighing scale. The dynamic balance transports the object to be weighed on a conveyor or the like, and measures the mass of the object to be weighed by using the electronic balance during the transportation period. For this reason, it is necessary to take measures against impact when the object to be weighed is input and to shorten the response time, and it is necessary to easily change the spring constant of the spring portion 87 while further increasing the rigidity of the roberval mechanism 81.
【0010】特に、時間あたりの処理速度を向上させる
には、コンベアの搬送速度を高速化する必要があるた
め、上記剛性の向上とバネ定数の変更が必須となる。従
来は、剛性の向上とバネ定数の増加が一体化され各独立
した形成が行えなかった。Particularly, in order to increase the processing speed per time, it is necessary to increase the conveyor speed, so that the rigidity and the spring constant must be improved. Conventionally, the improvement of the rigidity and the increase of the spring constant have been integrated, and it has not been possible to form them independently.
【0011】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、ロバーバル機構の剛性を高めるとともに、バネ定
数を容易に変更可能な電子天秤の提供を目的としてい
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide an electronic balance that can increase the rigidity of a roberval mechanism and easily change a spring constant.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電子天秤は、被計量物の荷重を受けて移動
する可動部14と、固定部12と前記可動部14との間
に所定長を有し一対で設けられ可動部14を水平状態の
まま移動させるロバーバル部18と、からなるロバーバ
ル機構2と、前記可動部14の移動に連動することによ
り、自由端4bが平衡状態から所定量変位するレバー4
と、前記レバー4が平衡状態となるよう移動制御する平
衡駆動手段6と、前記ロバーバル部18の両端に形成さ
れる複数のバネ部20と、前記各バネ部20に必要なバ
ネ定数に応じて、各バネ部20の中心位置に所定の開口
径を有して開口形成される調整開口部44と、を備えた
ことを特徴とする。In order to achieve the above object, an electronic balance according to the present invention comprises a movable portion which moves under the load of an object to be weighed, and a movable portion which moves between a fixed portion and the movable portion. The free end 4b is shifted from the equilibrium state by interlocking with the movement of the movable section 14 and the roberval mechanism 2 including a pair of roberval sections 18 having a predetermined length and moving the movable section 14 in a horizontal state. Lever 4 displaced by a predetermined amount
A balance driving means 6 for controlling the movement of the lever 4 so as to be in an equilibrium state; a plurality of spring portions 20 formed at both ends of the roberval portion 18; and a spring constant required for each of the spring portions 20. And an adjustment opening 44 formed at a center position of each spring portion 20 with a predetermined opening diameter.
【0013】また、前記可動部14、固定部12、ロバ
ーバル部18、及びバネ部20が単一材の塊のくり抜き
により異なる測定範囲の電子天秤においてもいずれも同
一な所定の幅をW1を有して一体形成された構成とする
こともできる。The movable part 14, the fixed part 12, the roberval part 18, and the spring part 20 have the same predetermined width W1 even in electronic balances having different measurement ranges by hollowing out a single piece of material. It is also possible to adopt a configuration integrally formed.
【0014】また、前記ロバーバル機構2には、長さ方
向の一端部2aから内部へのくり抜きによるレバー収容
部2bが形成され、前記レバー収容部2bには、所定長
を有しレバー収容部2bの開口径より小幅な前記レバー
4が収容され、ロバーバル機構2の固定部12及び可動
部14にそれぞれレバー4の固定部30及び可動部32
aが連結固定された構成としても良い。The roberval mechanism 2 has a lever housing 2b formed by hollowing out from one end 2a in the longitudinal direction. The lever housing 2b has a predetermined length and has a lever housing 2b. The lever 4 having a width smaller than the opening diameter of the lever 4 is accommodated, and the fixed portion 30 and the movable portion 32 of the lever 4 are respectively attached to the fixed portion 12 and the movable portion 14 of the roberval mechanism 2.
a may be configured to be connected and fixed.
【0015】上記構成によれば、ロバーバル機構2のロ
バーバル部18両端に設けられるバネ部20の中心位置
には、調整開口部44が開口形成される。これによりバ
ネ部20のバネ定数が被計量物の質量の測定範囲に適合
するよう調整できる。ロバーバル機構2は、可動部1
4、固定部12、ロバーバル部18、及びバネ部20の
幅W1を大きく取った単一材の塊のくり抜きで形成して
バネ部20の剛性を高めることができる。そして、バネ
部20の剛性を向上させロバーバル機構2全体の剛性を
高めつつ、上記調整開口部44によりバネ定数を可変す
ることができるようになる。また、レバー4はロバーバ
ル機構2と別体でレバー収容部2bの開口径より小幅に
形成してレバー収容部2bに収容、固定される。According to the above configuration, the adjustment opening 44 is formed at the center position of the spring portion 20 provided at both ends of the roberval portion 18 of the roberval mechanism 2. Thereby, the spring constant of the spring portion 20 can be adjusted so as to match the measurement range of the mass of the object to be weighed. The roberval mechanism 2 includes a movable unit 1
4. The rigidity of the spring portion 20 can be increased by hollowing out a single material lump having a large width W1 of the fixing portion 12, the roberval portion 18 and the spring portion 20. Then, while the rigidity of the spring portion 20 is improved and the rigidity of the entire Roberval mechanism 2 is increased, the spring constant can be varied by the adjustment opening portion 44. Further, the lever 4 is formed separately from the roberval mechanism 2 to have a width smaller than the opening diameter of the lever accommodating portion 2b, and is accommodated and fixed in the lever accommodating portion 2b.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の電子天秤の実施形
態を説明する。図1は、電子天秤の概要構成を示す斜視
図である。この電子天秤1は、ロバーバル機構2と、レ
バー4と、レバー4を平衡状態に制御する電磁コイルか
らなる平衡駆動手段6と、位置検出手段(不図示)と、
制御部(不図示)を有して成る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an electronic balance according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the electronic balance. The electronic balance 1 includes a roberval mechanism 2, a lever 4, an equilibrium driving unit 6 including an electromagnetic coil for controlling the lever 4 to be in an equilibrium state, a position detecting unit (not shown),
It has a control unit (not shown).
【0017】ロバーバル機構2の可動部14上には、荷
重受け部材(不図示)が固定され、この荷重受け部材上
にコンベアが載置した動秤を構成できる。そして、コン
ベアで被計量物を搬送させながら被計量物の質量を測定
するようになっている。なお、可動部14上に載置皿を
設けて被計量物を載置皿上に載せて質量を測定する静秤
として使用することも可能である。A load receiving member (not shown) is fixed on the movable portion 14 of the roberval mechanism 2, and a dynamic balance having a conveyor mounted on the load receiving member can be constructed. Then, the mass of the object is measured while the object is conveyed by the conveyor. In addition, it is also possible to provide a placing plate on the movable portion 14 and use the object to be weighed on the placing plate as a static balance for measuring the mass.
【0018】、図2はロバーバル機構2を示す正面図、
図3は同平面図、図4は同側面図である。ロバーバル機
構2は、固定部12と、固定部12に対し上下方向に可
動する可動部14を有する。可動部14の上面は、固定
部12に対しやや高く形成されている。このロバーバル
機構2は、長さL、幅W1の直方体形状のアルミニウム
塊等を正面側からくり抜き内部に中空部16を貫通形成
してなる。また、このロバーバル機構2は、押出成形等
により中空部16を形成してもよい。この際、上下に所
定厚を有する一対の平行なロバーバル部18が設けられ
る。これら一対のロバーバル部18は長さ方向Lに対し
て同じ長さを有し、両端にはそれぞれ薄肉なバネ部20
が形成されている。バネ部20は、上下面に2カ所づつ
計4カ所設けられ、各々上下面から側面で見て円弧状で
あり、幅W1方向に連続する直線状に形成されている。FIG. 2 is a front view showing the roberval mechanism 2.
FIG. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a side view. The roberval mechanism 2 has a fixed part 12 and a movable part 14 that moves vertically with respect to the fixed part 12. The upper surface of the movable part 14 is formed slightly higher than the fixed part 12. The roberval mechanism 2 is formed by hollowing out a rectangular parallelepiped aluminum lump having a length L and a width W1 from the front side and penetrating a hollow portion 16 therein. Further, in the roberval mechanism 2, the hollow portion 16 may be formed by extrusion molding or the like. At this time, a pair of parallel roberval portions 18 having a predetermined thickness are provided above and below. The pair of roberval portions 18 have the same length in the length direction L, and have thin spring portions 20 at both ends.
Are formed. The spring portions 20 are provided at two locations on the upper and lower surfaces, for a total of four locations. Each of the spring portions 20 has an arc shape when viewed from the upper and lower surfaces, and is formed in a linear shape that is continuous in the width W1 direction.
【0019】上部のロバーバル部18の直下位置には、
このロバーバル部18と平行にレバー4を固定するため
のレバー固定部22が形成されている。このレバー固定
部22は、ロバーバル部18の固定部12と可動部14
に対応して長さL方向の中途部に切断部22sを有し、
固定部12に対する可動部14の移動を妨げない隙間を
有している。この切断によって、レバー固定部22は、
固定側22aと可動側22bを有する。At a position directly below the upper roberval portion 18,
A lever fixing portion 22 for fixing the lever 4 is formed in parallel with the roberval portion 18. The lever fixing part 22 is composed of the fixing part 12 of the roberval part 18 and the movable part 14.
Has a cutting portion 22s in the middle of the length L direction corresponding to
There is a gap that does not hinder the movement of the movable part 14 with respect to the fixed part 12. By this cutting, the lever fixing part 22
It has a fixed side 22a and a movable side 22b.
【0020】このロバーバル機構2の長さ方向Lの一端
側2aには、上部に所定長さの突出片24が突出形成さ
れており、下面には平衡駆動手段6が取り付けられる。
また、この一端側2aに位置するロバーバル機構2の一
側面の中央部からロバーバル機構2の内部に向けて、く
り抜きによりほぼ直方体形状のレバー収容部2bが開口
形成される。このレバー収容部2bは、レバー固定部2
2の下面に形成されるものであり、図2の正面側から見
て可動部14側の位置まで(上記ロバーバル部18のバ
ネ部20を越えた位置に達するまで)くり抜き形成され
ている。A protruding piece 24 of a predetermined length is formed on an upper end of one end 2a of the roberval mechanism 2 in the longitudinal direction L, and a balance driving means 6 is mounted on a lower surface thereof.
An approximately rectangular parallelepiped lever housing 2b is formed by opening from the center of one side surface of the roberval mechanism 2 located at the one end 2a toward the inside of the roberval mechanism 2. The lever accommodating portion 2b is
2, and is hollowed out to a position on the side of the movable portion 14 as viewed from the front side in FIG. 2 (until it reaches a position beyond the spring portion 20 of the roberval portion 18).
【0021】図5はレバー4の正面図、図6は同平面
図、図7は同側面図である。レバー4は、ロバーバル機
構2の幅W1に対して小さな幅W2を有し小型軽量化が
図られている。基端部4a側には、ロバーバル部18の
固定部12、可動部14にそれぞれ固定される固定部3
0、可動部32aが形成されている。また他端側は自由
端4bとされ、この自由端4bはレバー固定後の状態で
ロバーバル機構2の外部位置まで延出され突出片24の
直下に位置する。FIG. 5 is a front view of the lever 4, FIG. 6 is a plan view thereof, and FIG. 7 is a side view thereof. The lever 4 has a width W2 smaller than the width W1 of the roberval mechanism 2 and is reduced in size and weight. On the base end portion 4a side, the fixed portions 3 fixed to the fixed portion 12 and the movable portion 14 of the roberval portion 18 respectively.
0, a movable portion 32a is formed. The other end is a free end 4b. The free end 4b extends to a position outside the roberval mechanism 2 after the lever is fixed, and is located immediately below the protruding piece 24.
【0022】このレバー4は、ロバーバル機構2の可動
部14の移動に可動部32aが連動し、自由端4b側が
上下に移動する。このレバー4は、2箇所の支点A,B
を有しており、可動部14に加わる被計量物の質量(荷
重負荷)をこの2箇所の支点A,Bにより所定量減衰さ
せる機能、及びレバー4の長さL2の短縮化が図られて
いる。The movable portion 32a of the lever 4 moves in conjunction with the movement of the movable portion 14 of the roberval mechanism 2, and the free end 4b moves up and down. The lever 4 has two fulcrums A and B
And a function of attenuating the mass (load load) of the object to be weighed applied to the movable portion 14 by a predetermined amount by the two fulcrums A and B, and shortening the length L2 of the lever 4. I have.
【0023】このレバー4についても、アルミニウム塊
等をくり抜き形成される。特に正面から見て略U字形状
に切削部28(28a、28b、28c)が貫通形成さ
れる。この切削部28によって略中央部に固定部30、
固定部30の両側及び下面にそれぞれ可動部32(32
a,32b,32c)が形成される。レバー4の固定部
30と可動部32は、支点A,Bに位置する2箇所の薄
肉のバネ部34によって互いに接続されている。バネ部
34は、ロバーバル機構2のバネ部20とほぼ同様の形
状で形成されるものであり、説明は省略する。The lever 4 is also formed by hollowing out an aluminum lump or the like. In particular, the cutting portion 28 (28a, 28b, 28c) is formed in a substantially U-shape when viewed from the front. The fixed portion 30 is provided at the substantially central portion by the cut portion 28,
The movable portions 32 (32
a, 32b, 32c) are formed. The fixed portion 30 and the movable portion 32 of the lever 4 are connected to each other by two thin spring portions 34 located at fulcrums A and B. The spring part 34 is formed in substantially the same shape as the spring part 20 of the roberval mechanism 2, and the description is omitted.
【0024】なお、可動部32側には、基端部4aに負
荷される荷重をバネ部34での支点A,Bを介して効率
よく自由端4b側に伝達し、併せてバネ部34の強度を
維持するために所要箇所(計3カ所)に複数のバネ部3
6がバネ部34同様に形成されている。The load applied to the base portion 4a is efficiently transmitted to the free end 4b side via the fulcrums A and B of the spring portion 34 on the movable portion 32 side. In order to maintain the strength, a plurality of spring parts 3
6 is formed similarly to the spring portion 34.
【0025】図8は電子天秤の組み立て状態を示す一部
裁断正面図である。この図は、便宜上、レバー4は裁断
せずロバーバル機構2のみ裁断した状態とした。電子天
秤1は、ロバーバル機構2内部にレバー4を挿入、固定
して構成される。ロバーバル機構2は、固定部12がベ
ース板10上にネジ11で固定される。レバー収容部2
bには、レバー4が挿入され基端側4aがレバー固定部
22にネジ25で固定される。レバー収容部2bを形成
するレバー固定部22下面には、長さ方向Lに沿ってレ
バー4の一側面を案内する段差部22dが形成されてい
る。これにより、レバー4挿入時の位置決めを行いやす
く組み立てを容易に行える。FIG. 8 is a partially cut front view showing an assembled state of the electronic balance. In this drawing, for convenience, the lever 4 is not cut, and only the robarbal mechanism 2 is cut. The electronic balance 1 is configured by inserting and fixing a lever 4 inside the roberval mechanism 2. In the roberval mechanism 2, the fixing part 12 is fixed on the base plate 10 with screws 11. Lever housing 2
The lever 4 is inserted into “b”, and the proximal end 4 a is fixed to the lever fixing portion 22 with the screw 25. A step portion 22d for guiding one side surface of the lever 4 along the length direction L is formed on the lower surface of the lever fixing portion 22 forming the lever housing portion 2b. Thereby, positioning at the time of insertion of the lever 4 can be easily performed and assembly can be easily performed.
【0026】そして、レバー4の固定部30はレバー固
定部22の固定側22aに固定され、レバー4の可動部
32はレバー固定部22の可動側22bに固定される。
この固定状態で、レバー4の自由端4bはロバーバル機
構2の一端側2aに突出し、突出片24の直下に位置す
る。このように、ロバーバル機構2の内部にレバー4を
設けることにより、全体の小型化が図れる。The fixed part 30 of the lever 4 is fixed to the fixed side 22a of the lever fixed part 22, and the movable part 32 of the lever 4 is fixed to the movable side 22b of the lever fixed part 22.
In this fixed state, the free end 4 b of the lever 4 protrudes from the one end 2 a of the roberval mechanism 2 and is located immediately below the protruding piece 24. As described above, by providing the lever 4 inside the roberval mechanism 2, the overall size can be reduced.
【0027】レバー4の自由端4b側には、錘取付片3
8が下方に向けて突出形成され、略水平なネジ穴38b
部分に平衡用錘40が水平方向にスライド可能に取り付
けられる。これにより、ロバーバル機構2の可動部14
上に対する荷重受け部材等の重量負荷時に、この平衡用
錘40の調整でレバー4を平衡させることができる。な
お、レバー4の平衡状態は、この自由端4bに設けられ
るスリットと、突出片24側に固定の位置検出センサ
(不図示)により検出され、併せてレバー4の移動方向
も検出されるようになっている。On the free end 4b side of the lever 4, a weight mounting piece 3
8 is formed so as to protrude downward, and a substantially horizontal screw hole 38b is formed.
The balance weight 40 is attached to the part so as to be slidable in the horizontal direction. Thereby, the movable part 14 of the roberval mechanism 2
The lever 4 can be balanced by adjusting the balance weight 40 when the load receiving member or the like is under a heavy load. The equilibrium state of the lever 4 is detected by a slit provided at the free end 4b and a position detection sensor (not shown) fixed to the protruding piece 24 side, and the moving direction of the lever 4 is also detected. Has become.
【0028】平衡駆動手段6を構成する電磁コイルは、
円環状の磁石体6aが突出片24下面に固定され、レバ
ー4の自由端4b上面には磁石体6aの円環内部に巻回
状のコイル6bが固定されている。このように、電磁コ
イルはロバーバル機構2の外部に設けることができるた
め、製造時の組み立て及び保守を簡単に行えるようにな
る。この平衡駆動手段6は、被計量物の測定時に制御部
の電流制御を受け、コイル6bに供給する電流によって
磁石体6aとの間の磁力を変化させ、レバー4を平衡状
態に復帰させる。The electromagnetic coils constituting the balance driving means 6 are as follows:
An annular magnet 6a is fixed to the lower surface of the protruding piece 24, and a wound coil 6b is fixed to the inside of the ring of the magnet 6a on the upper surface of the free end 4b of the lever 4. As described above, since the electromagnetic coil can be provided outside the roberval mechanism 2, assembly and maintenance during manufacturing can be easily performed. The equilibrium drive unit 6 receives current control of the control unit when measuring the object to be weighed, changes the magnetic force between the magnet 6a and the current supplied to the coil 6b, and returns the lever 4 to the equilibrium state.
【0029】次に、上記構成の電子天秤1による被計量
物の質量測定動作を説明する。平衡用錘40の調整によ
り、荷重受け部(コンベア重量を含む)の重量負荷状態
におけるレバー4の平衡が取られる。このレバーの平衡
状態は位置検出センサにより検出される。Next, an operation of measuring the mass of an object to be weighed by the electronic balance 1 having the above-described configuration will be described. By adjusting the balance weight 40, the balance of the lever 4 in the heavy load state of the load receiving portion (including the conveyor weight) is obtained. The equilibrium state of the lever is detected by a position detection sensor.
【0030】次に、被計量物がコンベア上に載置されこ
のコンベア上を搬送移動する。ロバーバル機構2は、被
計量物の荷重を受けて可動部14が図中Z1方向に下降
する。この際、ロバーバル部18は計4カ所のバネ部2
0の変形により、可動部14を水平状態を維持したまま
の状態で下降させる。Next, the objects to be weighed are placed on the conveyor and conveyed on the conveyor. In the roberval mechanism 2, the movable portion 14 descends in the Z1 direction in FIG. At this time, the roberval portion 18 has a total of four spring portions 2.
By the deformation of 0, the movable part 14 is lowered while maintaining the horizontal state.
【0031】可動部14の下降に連動して、レバー4の
可動部32が同様に下降する。可動部32aが下降する
と、バネ部34(支点A)を中心として可動部32bが
Z2方向に移動し、レバー4の自由端4b(可動部32
c)はバネ部34(支点B)を中心としてZ3方向に上
昇する。In conjunction with the lowering of the movable section 14, the movable section 32 of the lever 4 similarly moves down. When the movable part 32a moves down, the movable part 32b moves in the Z2 direction around the spring part 34 (fulcrum A), and the free end 4b of the lever 4 (the movable part 32) moves.
c) rises in the Z3 direction around the spring portion 34 (fulcrum B).
【0032】レバー4の自由端4bは、平衡状態に対し
所定量変位(上昇)し、この変位量が位置検出センサで
検出される。制御部は、レバー4が再度平衡状態に復帰
するよう平衡手段6の電磁コイルを通電制御する。この
際、電磁コイルのコイル6bに対する電流方向、及び供
給する電流量を制御し、位置検出センサによりレバー4
が再度平衡状態となったことを検出した際における電磁
コイル6bへの電流値を得て、この電流値に基づき被計
量物の質量を演算出力する。The free end 4b of the lever 4 is displaced (rises) by a predetermined amount with respect to the equilibrium state, and this displacement is detected by a position detecting sensor. The control section controls the energization of the electromagnetic coil of the balancing means 6 so that the lever 4 returns to the balanced state again. At this time, the current direction of the electromagnetic coil to the coil 6b and the amount of current to be supplied are controlled, and the lever 4 is detected by the position detection sensor.
Obtains a current value to the electromagnetic coil 6b when it is detected that the balance has reached the equilibrium state again, and calculates and outputs the mass of the object to be weighed based on this current value.
【0033】上記のようにレバー4に支点を2箇所A,
B設けることにより、可動部32側に加わる被計量物の
質量(荷重負荷)を、自由端4b側へ減衰して伝達で
き、同時に可動部32側の移動量に対して自由端4b側
の変位量を増大させて得ることができる。これにより、
計量精度の向上が図れる。また、レバー4の長さL2を
短くしつつ所定の減衰量を有する構成にでき小型軽量化
が図れる。レバー4を小型、軽量化したことにより、荷
重に対する移動の反応をより敏感にでき、計量精度の向
上が図れる。なお、レバー4自由端4b側から力を加え
れば、増大させて可動部32側(ロバーバル機構2の可
動部14側)に伝達できる為、自由端4b側での小さな
力でレバー4を制動できるようになる。As described above, the fulcrum of the lever 4 is set at two points A,
By providing B, the mass (load load) of the object to be weighed applied to the movable portion 32 can be attenuated and transmitted to the free end 4b side, and at the same time, the displacement of the free end 4b side with respect to the movement amount of the movable portion 32 side It can be obtained in increasing amounts. This allows
The weighing accuracy can be improved. In addition, the length L2 of the lever 4 can be reduced and the configuration having a predetermined amount of attenuation can be achieved. By reducing the size and weight of the lever 4, the response of the movement to the load can be made more sensitive, and the measurement accuracy can be improved. If a force is applied from the free end 4b of the lever 4, the force can be increased and transmitted to the movable portion 32 (the movable portion 14 of the roberval mechanism 2), so that the lever 4 can be braked with a small force at the free end 4b. Become like
【0034】そして、上記の電子天秤1は、特に、荷重
受け部上にコンベア等の重量物が設けられる動秤として
の使用に耐えることができる。この剛性は、ロバーバル
機構2が比較的広い幅W1を有していることにより得ら
れる。この剛性の向上により、コンベア上に被計量物が
載置される際の衝撃等に耐え得る電子天秤1を構成でき
る。The electronic balance 1 can withstand a use as a dynamic balance in which a heavy object such as a conveyor is provided on a load receiving portion. This rigidity is obtained because the roberval mechanism 2 has a relatively wide width W1. Due to the improvement of the rigidity, the electronic balance 1 can withstand an impact or the like when the object to be weighed is placed on the conveyor.
【0035】一方、測定しようとする被測定物の質量の
測定範囲に合わせてバネ部20のバネ定数を容易に可変
できるよう構成されている。図9は、バネ部20のバネ
定数の可変状態を説明するための平面図である。図示の
ように、バネ部20は、ロバーバル機構2の上下面に設
けられるものであり、この計4カ所のバネ部20それぞ
れの中央部に所定長さL3,幅W3を有して調整開口部
44を形成する。長さL3はバネ部20の長さ方向より
大きく、幅W3は所望するバネ定数により任意の幅に設
定する。この調整開口部44の開口径の大きさによっ
て、バネ部20のバネ定数を可変できる。On the other hand, the configuration is such that the spring constant of the spring portion 20 can be easily changed according to the measurement range of the mass of the object to be measured. FIG. 9 is a plan view for explaining a variable state of the spring constant of the spring section 20. As shown in the figure, the spring portions 20 are provided on the upper and lower surfaces of the roberval mechanism 2, and have a predetermined length L3 and a width W3 at the center of each of the four spring portions 20 and have an adjustment opening. 44 is formed. The length L3 is larger than the length direction of the spring portion 20, and the width W3 is set to an arbitrary width according to a desired spring constant. The spring constant of the spring section 20 can be changed by the size of the opening diameter of the adjustment opening section 44.
【0036】図1乃至図8に示した調整開口部44を設
けないロバーバル機構2での質量の測定範囲は3kgを
中心としたものである。一方、図9に示す、同一の大き
さのロバーバル機構2のバネ部20に調整開口部44を
開口形成した場合の質量の測定範囲は、60g、あるい
は600gを中心としたものである。このように、ロバ
ーバル機構2全体の大きさ、及び剛性を変えること無
く、バネ部20のバネ定数だけを可変することができる
ようになる。バネ部20のバネ定数の変更により、質量
の測定範囲を容易に可変でき、測定しようとする質量の
測定範囲に適合したバネ定数を得ることができるため、
コンベアに被計量物が載置されてから測定可能となるま
での振動等の収束時間(応答時間)を最適に調整するこ
とができ、測定の高速化を図れるようになる。The mass measurement range of the roberval mechanism 2 without the adjustment opening 44 shown in FIGS. 1 to 8 is centered on 3 kg. On the other hand, the measurement range of the mass in the case where the adjustment opening 44 is formed in the spring portion 20 of the Roberval mechanism 2 having the same size as shown in FIG. 9 is around 60 g or 600 g. As described above, only the spring constant of the spring portion 20 can be changed without changing the size and rigidity of the entire Roberval mechanism 2. By changing the spring constant of the spring portion 20, the measurement range of the mass can be easily changed, and a spring constant suitable for the measurement range of the mass to be measured can be obtained.
The convergence time (response time) of vibration and the like from the time when the object to be weighed is placed on the conveyor until the measurement can be performed can be adjusted optimally, and the measurement can be speeded up.
【0037】このバネ部20はロバーバル機構2の上下
面に形成されるため、調整開口部44は、ロバーバル機
構2を成形加工した後に、容易に形成することができ
る。また、各調整開口部44の開口径同士を調整するこ
とにより、各バネ部20のバネ定数が同一となるように
調整することもできる。各バネ部20のバネ定数を同一
とすることにより、ロバーバル部18で連結された可動
部14の移動動作を円滑に行え、計量精度の向上が図れ
るようになる。なお、調整開口部44の有無にかかわら
ず、ロバーバル機構2の全体の大きさは不変であり、且
つレバー4はロバーバル機構2内部に収容される構成で
あるため、質量の測定範囲が異なっても電子天秤1自体
の大きさを同一にでき、適用される機器(コンベア式秤
量機、選別機等)に電子天秤1の配置レイアウトを共通
化できる。Since the spring portion 20 is formed on the upper and lower surfaces of the roberval mechanism 2, the adjustment opening 44 can be easily formed after the roberval mechanism 2 is formed. Further, by adjusting the opening diameters of the respective adjustment openings 44, the spring constants of the respective spring portions 20 can be adjusted so as to be the same. By making the spring constants of the respective spring portions 20 the same, the moving operation of the movable portions 14 connected by the roberval portion 18 can be performed smoothly, and the measurement accuracy can be improved. Regardless of the presence or absence of the adjustment opening 44, the overall size of the roberval mechanism 2 is unchanged, and the lever 4 is configured to be housed inside the roberval mechanism 2. The size of the electronic balance 1 itself can be made the same, and the arrangement layout of the electronic balance 1 can be shared by the applicable devices (such as a conveyor-type weighing machine and a sorting machine).
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明の電子天秤によれば、バネ部の中
心位置に所定径の調整開口部を開口形成してバネ定数を
可変自在な構成であり、バネ部のバネ定数が被計量物の
質量の測定範囲に適合するよう調整でき、測定時の応答
速度を向上させて高速且つ高精度な測定が可能となる。
また、ロバーバル機構の可動部、固定部、ロバーバル
部、及びバネ部を同一幅として、この幅Wを大きく取っ
た単一材の塊のくり抜きで形成することによりバネ部の
剛性を高めることができる。そして、バネ部の剛性を向
上させロバーバル機構体の剛性を高めつつ調整開口部に
よりバネ定数を可変することができるため、被測定物等
の荷重負荷に対する耐振動性を向上して信頼性を高めつ
つ、上記応答速度の向上が図れるようになる。また、ア
ームをロバーバル機構と別体でレバー収容部の開口径よ
り小幅に形成し、レバー収容部に収容、固定することに
より、小型軽量なレバーを用いてより高精度な質量測定
が可能となる。According to the electronic balance of the present invention, an adjustment opening having a predetermined diameter is formed at the center of the spring portion so that the spring constant can be varied. Can be adjusted to fit the measurement range of the mass, and the response speed at the time of measurement can be improved to enable high-speed and high-precision measurement.
Further, the rigidity of the spring portion can be increased by forming the movable portion, the fixed portion, the roberval portion, and the spring portion of the roberval mechanism to have the same width and forming the lump of a single material having a large width W. . Since the spring constant can be varied by adjusting the opening while increasing the rigidity of the spring part and the rigidity of the Roberval mechanism, the vibration resistance against the load load on the object to be measured is improved and the reliability is improved. At the same time, the response speed can be improved. In addition, the arm is formed separately from the roberval mechanism and has a width smaller than the opening diameter of the lever housing, and is housed and fixed in the lever housing, enabling more accurate mass measurement using a small and lightweight lever. .
【図1】本発明の電子天秤の実施の形態を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an electronic balance of the present invention.
【図2】ロバーバル機構を示す正面図。FIG. 2 is a front view showing a roberval mechanism.
【図3】ロバーバル機構の平面図。FIG. 3 is a plan view of a roberval mechanism.
【図4】ロバーバル機構の側面図。FIG. 4 is a side view of the roberval mechanism.
【図5】レバーを示す正面図。FIG. 5 is a front view showing a lever.
【図6】レバーの平面図。FIG. 6 is a plan view of a lever.
【図7】レバーの側面図。FIG. 7 is a side view of a lever.
【図8】ロバーバル機構にレバーを組み込んだ状態を示
す裁断正面図。FIG. 8 is a cutaway front view showing a state in which a lever is incorporated in the roberval mechanism.
【図9】バネ定数変更のための調整開口部を示す図。FIG. 9 is a view showing an adjustment opening for changing a spring constant.
【図10】従来の電子天秤を示す正面断面図。FIG. 10 is a front sectional view showing a conventional electronic balance.
【図11】同従来の電子天秤の斜視図。FIG. 11 is a perspective view of the conventional electronic balance.
1…電子天秤、2…ロバーバル機構、2b…レバー収容
部、4…レバー、4a…基端部、4b…自由端、6…平
衡駆動手段(電磁コイル)、12…固定部、14…可動
部、18…ロバーバル部、20…バネ部、22…レバー
固定部、22s…切断部、30…固定部、32(32
a、32b、32c)…可動部、34…バネ部(支点
A,B)、40…平衡用錘、44…調整開口部。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic balance, 2 ... Robarbal mechanism, 2b ... Lever accommodation part, 4 ... Lever, 4a ... Base end part, 4b ... Free end, 6 ... Balance drive means (electromagnetic coil), 12 ... Fixed part, 14 ... Movable part , 18 ... Robarbal part, 20 ... Spring part, 22 ... Lever fixing part, 22s ... Cutting part, 30 ... Fixing part, 32 (32
a, 32b, 32c) movable part, 34 spring part (support points A, B), 40 balance weight, 44 adjustment opening.
Claims (3)
(14)と、固定部(12)と前記可動部との間に所定
長を有し一対で設けられ可動部を水平状態のまま移動さ
せるロバーバル部(18)と、からなるロバーバル機構
(2)と、 前記可動部の移動に連動することにより、自由端(4
b)が平衡状態から所定量変位するレバー(4)と、 前記レバーが平衡状態となるよう移動制御する平衡駆動
手段(6)と、 前記ロバーバル部の両端に形成される複数のバネ部(2
0)と、 前記各バネ部に必要なバネ定数に応じて、各バネ部の中
心位置に所定の開口径を有して開口形成される調整開口
部(44)と、を備えたことを特徴とする電子天秤。1. A movable part (14) which moves under a load of an object to be weighed, and a pair having a predetermined length provided between a fixed part (12) and the movable part, and the movable part is placed in a horizontal state. A free end (4) by interlocking with the movement of the movable part,
b) a lever (4) displaced by a predetermined amount from the equilibrium state; equilibrium drive means (6) for controlling movement of the lever so as to be in an equilibrium state; and a plurality of spring sections (2) formed at both ends of the roberval section.
0), and an adjusting opening (44) which is formed with a predetermined opening diameter at a center position of each spring in accordance with a spring constant required for each spring. Electronic balance.
ロバーバル部(18)、及びバネ部(20)が単一材の
塊のくり抜きにより一体形成された請求項1記載の電子
天秤。2. The movable part (14), the fixed part (12),
The electronic balance according to claim 1, wherein the roberval portion (18) and the spring portion (20) are integrally formed by hollowing out a lump of a single material.
向の一端部(2a)から内部へのくり抜きによるレバー
収容部(2b)が形成され、 前記レバー収容部には、所定長を有しレバー収容部の開
口径より小幅な前記レバー(4)が収容され、ロバーバ
ル機構の固定部(12)及び可動部(14)にそれぞれ
レバーの固定部(30)及び可動部(32a)が連結固
定された請求項1,2のいずれかに記載の電子天秤。3. A lever accommodation portion (2b) is formed in the roberval mechanism (2) by hollowing out from one end (2a) in the longitudinal direction, and the lever accommodation portion has a predetermined length. The lever (4) having a width smaller than the opening diameter of the lever housing portion is housed, and the fixed portion (30) and the movable portion (32a) of the lever are connected to the fixed portion (12) and the movable portion (14) of the roberval mechanism, respectively. The electronic balance according to claim 1, which is fixed.
Priority Applications (1)
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