JP3670648B2 - 荷重測定機構 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷重測定器の偏置誤差（四隅誤差）を容易に調整可能とした荷重測定機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ロバーバル機構を有するロードセルを使用して荷重を秤量する場合に、荷重台における偏置誤差の発生は免れ得ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この偏置誤差は個々の荷重変換器によりその特性が異なるので、それぞれ調整する必要があり、平行リンク部材を支持するフレクシャを削ったり、ねじで高さ調整を行っている。
【０００４】
しかし、その調整は熟練を要すると共に、フレクシャを削る場合には、摩擦熱のため冷却するまで待たないと次の調整ができない。ねじで高さを調整する場合には、前述の摩擦熱の問題は生じないが、高さを０．１μｍ単位で調整する必要があり、通常のねじのピッチではこれほどの微細な調整はなかなか困難である。
【０００５】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、加工を加えることなく、機械的な偏置誤差調整部により偏置誤差を調整し得る荷重測定機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る荷重測定機構は、基体と荷重受部との間を一対の平行リンク部材、可撓性を有するフレクシャを介して連結したロバーバル機構である荷重変換部の側面に、偏置誤差調整部を取り付けた荷重測定機構であって、前記偏置誤差調整部は基部と第１、第２のレバーとから成り、前記基部と前記第１のレバー間を支点により連結し、前記第１のレバーの端部と前記第２のレバーの端部間を可撓部により連結し、前記基部に対する前記第１のレバーの前記可撓部と反対側の端部の位置を変位させる調整手段を有し、前記基部を前記基体に固定し、前記第２のレバーの前記可撓部と反対側の端部を前記フレクシャの側部近傍に固定し、前記第１のレバーによって前記フレクシャの近傍に偏力を加え、前記フレクシャの高さを変位させることにより偏置誤差を調整するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は平面図、図２は側面図であり、ロバーバル機構から成る荷重変換部１は、１個の金属ブロックを刳り抜いて製作されている。即ち、基体２に対し荷重受部３が上下一対の平行リンク部材４ａ、４ｂを介して接続され、基体２と平行リンク部材４ａ、４ｂ間、平行リンク部材４ａ、４ｂと荷重受部３間は、フレクシャ５ａ〜５ｄにより接続されている。そして、基体２の上方には、厚みを稍々小さくして微小な変形を可能とした変形部２ａが形成され、フレクシャ５ａはこの変形部２ａに接続されている。なお、フレクシャ５ａ〜５ｄ、変形部２ａにはそれぞれ透孔６が設けられ、その有効幅は狭くされている。
【０００８】
基体２から平行リンク部材４ａ、４ｂ間の荷重受部３の近傍まで、幅狭の第１のセンサ取付部２ｂが突出され、荷重受部３にはこの第１のセンサ取付部２ｂの下方に位置する第２のセンサ取付部３ａが設けられている。これらの第１、第２のセンサ取付部２ｂ、３ａ間に、歪ゲージ、音叉振動子などのセンサ７が取り付けられている。なお、基体２には基体２を図示しない基台に固定するためのねじ穴、荷重受部３には図示しない受皿を固定するためのねじ穴が設けられている。
【０００９】
基体２の両側には、それぞれ別体の偏置誤差調整部１０が取り付けられている。この偏置誤差調整部１０は回転調整ボルト１１とその補助部品を除いて、１個の金属ブロックを刳り抜いて製作されており、基部１２と第１、第２のレバー１３、１４を主要素としている。
【００１０】
基部１２と第１のレバー１３間は支点１５により連結され、第１、第２のレバー１３、１４間はこれらの端部１３ａ、１４ａにおいて薄肉の可撓部１６により連結されている。なお、支点１５の位置は第１のレバー１３の端部１３ａ寄りに設けられていて、第１のレバー１３の端部１３ａと反対側の端部１３ｂの変位が、端部１３ａに縮小して伝達されるようになっている。
【００１１】
基部１２、第１、第２のレバー１３、１４は平行リンク部材４ａ、４ｂの平行方向と直交する方向にほぼ並行して配置され、基部１２に対して第１のレバー１３の端部１３ｂは、回転調整ボルト１１により変位するようにされ、接離自在とされている。そして、基部１２は基体２に固定ボルト１７により固定され、第２のレバー１４の端部１４ａと反対側の端部１４ｂが、基体２の変形部２ａとフレクシャ５ａ間の側部に固定ボルト１８により固定されている。
【００１２】
また、第１のレバー１３の端部１３ｂの基部１２に対する変位を微調するために、回転調整ボルト１１には差動ボルトが用いられている。即ち、図３に示すように、回転調整ボルト１１は基部１２及び第１のレバー１３の端部１３ｂに貫通してそれぞれ螺合されているが、基部１２に対する部位は大径部１１ａとされ、第１のレバー１３に対する部位は小径部１１ｂとされ、小径部１１ｂのねじピッチは大径部１１ａのねじピッチよりも小さくされている。
【００１３】
そして組立を考慮して、この大径部１１ａと螺合するナット部１９は基部１２と別体とされ、ナット部１９に大径部１１ａを螺合した状態で、小径部１１ｂを第１のレバー１３にねじ込み、その後に大径部１１ａは基部１２に挿入され、ナット部１９の軸線と直交する方向のねじ孔１２ａに螺合された固定ねじ２０によって、ナット部１９は基部１２に固定されている。
【００１４】
この荷重測定機構において、鉛直方向の荷重Ｗが図示しない受皿を介して荷重受部３に加えられると、荷重受部３は下方に沈み込むが、荷重受部３はフレクシャ５ａ〜５ｄによるロバーバル機構によって、平行リンク部材４ａ、４ｂ、基体２による平行四辺形は維持される。そして、基体２に対する荷重受部３の変位量は荷重Ｗの大きさに比例することにより、荷重Ｗはセンサ７によって測定されることになる。
【００１５】
しかし、この状態の荷重変換部１においては、偏置誤差の調整がなされていないために、受皿上に置かれた荷重Ｗの位置によって秤量値に偏置誤差が発生する。
【００１６】
本実施の形態においては、両側の偏置誤差調整部１０を用いて偏置調整を行う。即ち、回転調整ボルト１１を回転して例えば基部１２に対する第１のレバー１３の間隔を押し拡げると、その変位は支点１５により端部１３ａを動かし、更に可撓部１６を介して第２のレバー１４の端部１４ａを引き寄せ、第２のレバー１４の他端部１４ｂはフレクシャ５ａに対し偏力を作用し、フレクシャ５ａの高さを変位する。
【００１７】
偏置誤差の調整は微々たる変位量としてフレクシャ５ａに与えればよいので、回転調整ボルト１１をナット部１９に対して回転しても、大径部１１ａと小径部１１ｂとはピッチが異なり、回転調整ボルト１１の基部１２に対する進退は、小径部１１ｂと螺合している第１のレバー１３の端部１３ｂをさほど大きく変位させることはない。しかも、第１のレバー１３の支点１５を境とするてこ比は、端部１３ｂの変位が縮小して端部１３ａに伝達されるようになっているため、可撓部１６に小さな力として作用し、この力は第２のレバー１４に伝達されて、第２のレバー１４の端部１４ｂを介してフレクシャ５ａの高さを僅かに変位させる。
【００１８】
このように、偏置誤差調整部１０は回転調整ボルト１１の回転を微小な変位量に変換してフレクシャ５ａの側部に与えることにより、荷重変換部１の機械的特性が変化し、偏置誤差の調整が可能となる。このようにして、荷重変換部１の特性を変化させることができるが、回転調整ボルト１１の回転方向を変えれば、反対方向に偏置誤差調整を行うことができる。
【００１９】
なお、実施の形態においては、荷重変換部１の両側に偏置誤差調整部１０を配置し、フレクシャ５ａに対し両側から偏力を加えるようにしたが、片側のみに配備しても偏置誤差の調整は可能である。
【００２０】
また、荷重変換部１と偏置誤差調整部１０とを合わせて、１個の金属ブロックから刳り抜くことも可能である。更に、実施の形態では、荷重変換部１、偏置誤差調整部１０を金属ブロックから刳り抜いているように説明したが、基体２、荷重受部３、平行リンク部材４ａ、４ｂを別部材として、これらを組み立てるようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る荷重測定機構は、荷重変換部の側部に偏置誤差調整部を配置し、調整手段によりロバーバル機構のフレクシャに側方から力を加えて、その高さを変位させて偏置誤差を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の荷重測定機構の平面図である。
【図２】側面図である。
【図３】偏置誤差調整部
【符号の説明】
１ 荷重変換部
２ 基体
３ 荷重受部
４ 平行リンク部材
５ フレクシャ
７ センサ
１０ 偏置誤差調整部
１１ 回転調整ボルト
１２ 基部
１３、１４ レバー
１５ 支点
１６ 可撓部
１９ ナット部

Claims (7)

  1. 基体と荷重受部との間を一対の平行リンク部材、可撓性を有するフレクシャを介して連結したロバーバル機構である荷重変換部の側面に、偏置誤差調整部を取り付けた荷重測定機構であって、前記偏置誤差調整部は基部と第１、第２のレバーとから成り、前記基部と前記第１のレバー間を支点により連結し、前記第１のレバーの端部と前記第２のレバーの端部間を可撓部により連結し、前記基部に対する前記第１のレバーの前記可撓部と反対側の端部の位置を変位させる調整手段を有し、前記基部を前記基体に固定し、前記第２のレバーの前記可撓部と反対側の端部を前記フレクシャの側部近傍に固定し、前記第１のレバーによって前記フレクシャの近傍に偏力を加え、前記フレクシャの高さを変位させることにより偏置誤差を調整するようにしたことを特徴とする荷重測定機構。
  2. 前記荷重変換部は１個の金属ブロックを刳り抜いて製作した請求項１に記載の荷重測定機構。
  3. 前記偏置誤差調整部は１個の金属ブロックを刳り抜いて製作した請求項１に記載の荷重測定機構。
  4. 前記荷重変換部、前記偏置誤差調整部は同じ金属ブロックを刳り抜いて製作した請求項１に記載の荷重測定機構。
  5. 前記調整手段はボルトにより前記基部と前記第１のレバーの位置との間隔を調整するようにした請求項１に記載の荷重測定機構。
  6. 前記ボルトは差動ボルトとした請求項５に記載の荷重測定機構。
  7. 前記偏置誤差調整部は前記荷重変換部の両側に配置した請求項１に記載の荷重測定機構。
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