JP2005017083A

JP2005017083A - 電子天びん

Info

Publication number: JP2005017083A
Application number: JP2003181374A
Authority: JP
Inventors: Junji Iizuka; 淳史飯塚
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20
Also published as: US7176389B2; US20040262047A1

Abstract

【課題】負荷解除時の校正用分銅の固定保持が容易な電子天びんを提供する。
【解決手段】試料皿の真下に校正用分銅４を配置し、その上部に上下方向に対してバネ性を有する分銅当たり部材１１を配置し、その一端側だけを固定するとともに他端側にストッパ２０を設けて、制限高さ内での移動を可能にする。荷重検出機構部への校正用分銅４の負荷解除をアーム組立１３の回転駆動により行うことにより、校正用分銅４は上方に押し上げられ、前記分銅当たり部材１１に密着して固定保持され、また、衝撃による分銅当たり部材１１が変形するような大きな変位の発生は押え部材１２により阻止される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、校正用分銅を内蔵した電子天びんに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子天びんは、通常、そのハウジング内に電磁力平衡機構と荷重センサを組み合わせた荷重検出機構部が配設されている。この荷重検出機構部は、試料皿に搭載された試料荷重に比例して受感部材に作用する荷重を検出するものである。
【０００３】
このような荷重検出機構部を備えた電子天びんでは、温度や気圧などの環境条件の変化や使用時間の経過に伴い測定結果（表示値）にズレ（誤差）が生じるため、常に一定の表示精度を確保しておくには、自動的に測定感度校正（以後、感度校正と称す）を行う必要がある。このため、通常、電子天びん内に感度校正用の分銅を内蔵しておき、その分銅を自動的に加除して感度校正を行う感度校正機構が備えられている。
【０００４】
図６は、従来の電子天びんに用いられている感度校正機構部を示したものである（例えば、特許文献１参照。）。この感度校正機構部は、図６に示すように受感部材３は、鉛直に沿って直立する部材であって、その上端部はハウジング１に穿たれた孔から外部に臨んでいる。そして、この受感部材３の先端には試料皿２が支承される。受感部材３の上端部近傍、例えば、試料皿２の支承部位の直下には、カップ状の分銅受け８が形成されている。
【０００５】
前記試料皿２は、全体として円盤状をした一体形の皿であって、その周縁部は下方に屈曲するとともに下面中央に受感部材３の先端を嵌挿するための孔が形成されている。この試料皿２の下面とハウジング１の上面との空間に、受感部材３の軸心を中心とした円盤状の校正用分銅４が配設されている。
【０００６】
そして、スライドカム機構６により駆動される１本の上下移動棒５の上下動により前記校正用分銅４が突き上げられるが、その際、校正用分銅４はこの上下移動棒５と分銅当り部材７とで固定されると同時に荷重検出機構からの校正用分銅４の荷重除去が行われるようになっている。また、前記上下移動棒５を降下させることにより、校正用分銅４の荷重が受感部材３に作用し、校正用分銅４による校正が行われるようになっている。
【０００７】
上記のような分銅突き上げタイプの校正用分銅４を有するこの種の電子天びんにおいては、校正用分銅４の下面４ａに当接する上下移動棒５の高さの調整と分銅当り部材７と校正用分銅４の嵌合具合の調整が必要になるが、この調整の簡素化が量産化時の大きな課題となっている。
【０００８】
このため、最近の電子天びんでは、図７に示すように校正用分銅４を押えるための分銅当たり部材７と支柱１０との間にゴムなどの弾性材９を挿入して、分銅当たり部材７と上下移動棒５との相対高さを調節する方法や、上下移動棒５を伸縮可能にして分銅当たり部材７との相対高さを調節する方法が用いられている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−７４７３０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電子天びんは以上のように構成されているが、図７に示したような校正用分銅４を押える分銅当たり部材７と支柱１０との間にゴム等の弾性材９を挿入して、分銅当たり部材７と上下移動棒５の先端との間隔を調節する方式の電子天びんでは、各電子天びんごとに分銅当たり部材７と上下移動棒５の先端との間隔を調節する必要があるが、分銅当たり部材７の高さ調節は難しくバラツキがあるので、上下移動棒５を駆動するスライドカム機構６内のモータにかかるトルクも製品ごとにバラツキがあり、これによりモータ音がばらつくという問題がある。
また、上下移動棒５を伸縮する構造にして校正用分銅４を固定する方式の電子天びんもあるが、構造が複雑化して製造コストがアップするとともに、電子天びんの輸送時に発生する振動や落下などで、上下移動棒５が下方向に変位し、荷重センサを損傷するという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、上記諸問題を解決し得る電子天びんを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電子天びんは、円盤状の校正用分銅を試料皿の下方同軸真下に配置し、荷重検出機構部への校正用分銅の加除を行なって感度の校正を行う感度校正機能と、バネ性を有して前記校正用分銅の荷重除去時の上方への移動を抑制する分銅当たり部材と、前記分銅当たり部材の上方に該分銅当たり部材の上方への移動を制限する押え部材とを備えている。
【００１３】
本発明の電子天びんは上記のように構成されており、低コストで、分銅当たり部材の高さの調整なしに内蔵分銅を固定保持でき、耐衝撃性が高く、モータ音のバラツキの少ない電子天びんを提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。図１は実施例による電子天びんの試料荷重を荷重検出機構部へ伝達する荷重伝達機構、校正用分銅を移動して感度校正を行う感度校正機構、及び感度校正時以外に校正用分銅を固定保持する分銅保持機構からなる要部の構成を示したものである。前記荷重伝達機構部は、試料を載置する試料皿２と、その裏面中心部に形成された凹みに嵌挿される受感部材３とよりなり、前記感度校正機構部は、前記受感部材３を通す孔を中心部に形成した円盤状の校正用分銅４と、該校正用分銅４の荷重を前記受感部材３に設けられたカップ状の分銅受け８に着脱することにより分銅荷重を受感部材３に加除する分銅加除機構から構成されている。また、分銅保持機構部は、分銅受け８から除外された校正用分銅４を固定保持する分銅当たり部材１１と、落下時の衝撃による分銅当たり部材１１の変形損傷を防止する押え部材１２から構成されている。
【００１５】
前記受感部材３の下端部は、荷重センサを含んだ荷重検出機構部（図示せず）に連結されており、荷重センサから得られた試料の荷重に比例した電気信号は、表示部（図示せず）において感度係数を乗じて質量を求める演算処理が行われ、質量値が表示される。
【００１６】
前記分銅加除機構は、図２に示すような同一形状のアーム１３ａ、１３ｂと、これらを連結する連結軸１３ｃと連結軸１３ｄと、連結軸１３ｃに接触して回転し、連結軸１３ｄを軸にしてアーム１３ａ、１３ｂの先端を矢印方向に移動させるカム１４と、このカム１４に回転力を伝えるギヤー１５、１６と、ギヤー１６を駆動するモータ１７から構成されている。前記連結軸１３ｃ、ギヤー１５及びモータ１７は図１に示すシャーシ１８に配設されたブラケット１９に支承されている。
【００１７】
前記アーム１３ａ、１３ｂの先端部が接触する校正用分銅４の裏面側には、アーム組立１３の先端部が嵌まり込む溝が形成されており、モータ１７が時計方向に回転して、アーム組立１３が矢印方向に移動するにつれて校正用分銅４は持ち上げられていき、校正用分銅４は分銅受け８から離脱し、校正用分銅４の荷重は受感部材３から除外され、逆にモータ１７が反時計方向に回転して、アーム組立１３の先端が矢印方向と逆方向に移動するにつれて、校正用分銅４は降下して分銅受け８に着座して校正用分銅４の荷重が受感部材３に加えられる。
【００１８】
図１に示した電子天びんは、校正用分銅４が荷重検出機構に負荷されていない状態であり、計量時にこの状態が選択される。この時、校正用分銅４は上方に移動して、分銅当たり部材１１に押し当てられて固定保持されている。この分銅当たり部材１１は、例えばＳＵＳ３０４のような高硬度の金属材料が用いられ、図３の上面図（ａ）及びそのＡ−Ａ断面図（ｂ）に示されるような形状に加工されており、中心孔から等距離で扇形に開いた位置に固定用孔１１ａ、１１ｂが設けられ、その反対側の端の中央部にはＵ字型の切り欠き１１ｃが設けられている。そして分銅当たり部材１１は、前記固定用孔１１ａ、１１ｂを２本の支柱１８ａ、１８ｂ先端に合わせてネジ止めされるとともに、切り欠き１１ｃは、ブラケット１９上に固定されたストッパ２０の軸部にはめ込まれている。これにより、前記アーム組立１３による校正用分銅４の持ち上げに対しては、バネによる反発力が働き、校正用分銅４はアーム１３ａ、１３ｂの先端に加えられる上昇力と前記反発力で固定保持される。なお、分銅当たり部材１１は、バネ力を強化するため予め右下がりの傾斜をつけて取り付けるのが好ましい。
【００１９】
図４は、カム１４を時計方向に回転させて、アーム組立１３の先端部を下限まで下降させた状態を示す図であり、校正用分銅４を荷重検出機構に負荷した状態であり、電子天びんの感度校正時にこの状態が選択される。すなわち、アーム組立１３の先端部を下降させると、校正用分銅４もそれにつれて下降するが、校正用分銅４がアーム組立１３との接触が解かれると、分銅当たり部材１１との接触も解かれ、その全荷重は、分銅受け８および受感部材３を介して荷重検出機構に伝達され、前記負荷状態となる。
【００２０】
図５は、電子天びんが図４の状態から図１の状態へ移行する時の中間の状態を示す図である。すなわち、この図では、アーム１３ａ、１３ｂの先端部が校正用分銅４の裏面の凹部に嵌まり込んで校正用分銅４を持ち上げる。この図の状態からさらにアーム組立１３の先端が上昇すると、校正用分銅４の上面の一部が分銅当たり部材１１に当接し、校正用分銅４は、分銅当たり部材１１のバネ力によって、上昇に対して抑制力を受ける。さらにアーム組立１３の先端が上昇しようとすると、先に校正用分銅４が当接した部分が支点となって校正用分銅４の上面と分銅当たり部材１１とのすきま部分が無くなるよう校正用分銅４の傾きが自動的に修正され、すきまがほぼ無くなる状態で校正用分銅４は分銅当たり部材１１とアーム組立１３で挟まれて固定保持される。
【００２１】
上記の状態の電子天びんにおいては、輸送中の落下等により分銅当たり部材１１が上下方向に衝撃を受けるが、前記押え部材１２が、前記分銅当たり部材１１に接近して配設されているため、分銅当たり部材１１の移動が制限されるため変形の残存が防止される。
【００２２】
以上に詳述したように、本発明は、上下方向にバネ性を有する分銅当たり部材１１を校正用分銅４の上部に配置してその一端側を固定し、他端側を上下方向に対して移動可能に配設するとともに、前記分銅当たり部材１１の上部近傍に押え部材１２を設け、アーム組立１３で分銅当たり部材１１を押し上げることにより、個々の部品精度や取付け方のばらつきに関係なく、落下等による上下方向の衝撃に対しても、分銅当たり部材１１に校正用分銅４を確実に固定保持しておくことができるようにしたことを特徴とするもので、上記ならびに図示の実施例に限定されるものではなく、例えば校正用分銅４の駆動にスライドカムと上下移動棒を組み合わせた上下駆動方式を用いることもできる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の電子天びんは、分銅当たり部材に上下方向のバネ性を持たせることにより安価で、かつ調整なしに内蔵分銅を固定保持することができ、モータにかかる力のバラツキが少なくなり、モータ音がばらつかなくなる。また、分銅当たり部材の上部近傍に押え部材を設けたことにより、輸送時の耐衝撃性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子天びんの測定要部構成図である。
【図２】実施例に係わるアームとその駆動部の斜視図である
【図３】実施例に係わる分銅当たり部材の上面図（ａ）とＡ−Ａ断面図（ｂ）である。
【図４】本発明による電子天びんの構成で、荷重負荷時の状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明による電子天びんの構成で、荷重負荷途上時の状態を示す縦断面図である。
【図６】従来の電子天びんの測定要部構成図である。
【図７】従来の他の電子天びんの測定要部構成図である。
【符号の説明】
１ハウジング
２試料皿
３受感部材
４校正用分銅
４ａ下面
５上下移動棒
６スライドカム機構
７分銅当たり部材
８分銅受け
９弾性材
１０支柱
１１分銅当たり部材
１１ａ固定用孔
１１ｂ固定用孔
１１ｃ切り欠き
１２押え部材
１３アーム組立
１３ａアーム
１３ｂアーム
１３ｃ連結軸
１３ｄ連結軸
１４カム
１５ギヤー
１６ギヤー
１７モータ
１８シャーシ
１８ａ支柱
１８ｂ支柱
１９ブラケット
２０ストッパ

Claims

載置された試料荷重を電気的信号に変換する荷重検出機構部からの出力信号に、記憶された感度係数を乗じて質量値に換算して表示するとともに、校正用分銅を内蔵して、前記荷重検出機構部に加除して前記感度係数を更新し得る電子天びんにおいて、円盤状の校正用分銅を試料皿の下方同軸真下に配置し、荷重検出機構部への校正用分銅の加除を行なって感度係数の校正を行う感度校正機能と、バネ性を有して、前記校正用分銅の荷重除去時の上方への移動を抑制する分銅当たり部材と、前記分銅当たり部材の上方に該分銅当たり部材の上方への移動を制限する押え部材とを備えたことを特徴とする電子天びん。