JP3701852B2

JP3701852B2 - 電子天秤

Info

Publication number: JP3701852B2
Application number: JP2000299601A
Authority: JP
Inventors: 広明綿引; 勲一村田; 昭夫坂井
Original assignee: アンリツ産機システム株式会社
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP2002107213A

Description

【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、特に組み立て及び保守が簡単に行え小型化できる電子天秤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の第１の電子天秤（特公平６−２９７６１号に開示）を示す正面断面図、図１０は同斜視図である。この電子天秤８０は、載置皿９０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。
【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。
【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。
【０００５】
図１１は、従来の第２の電子天秤（特開平１１−５１７５６号公報に開示）を示す分解斜視図である。この電子天秤９０は、ロバーバル機構９１とレバー９２が別体で形成されている。レバー９２はロバーバル機構９１の両側部を繋ぐ形で設けられており、このレバー９２は、支点部材９３及び吊り部材９４で保持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の電子天秤の構成におけるレバー８３は、ロバーバル機構８１と一体形成されているため、電磁コイル８５は、ロバーバル機構８１の内部に設けられることとなり、電磁コイル８５の組み立て、及び保守調整を行いにくい。また、ロバーバル機構８１は電磁コイル８５の収納を考慮して設計しなければならず、レバー８３の長さに制約が生じた。レバー８３は、長いほどロバーバル機構８１の可動部８１ｂに加わる荷重負荷を減衰させることが出来、且つレバー８３の自由端８３ａの変位量（変位量）を増大させてより測定精度を向上出来るが、このレバー８３の長さに制約が生じる。
【０００７】
また、上記第２の電子天秤９０では、ロバーバル機構９１とレバー９２が別体で形成されているので、全体の大きさ、特に幅Ｗはロバーバル機構９１の幅にレバー９２の幅の分だけ加えた幅となり大型化した。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９１の幅Ｗを大きくすることになるが、全体の幅は常にレバー９２を加えた分だけ幅広となり小型化出来なかった。
また、レバー９２の基端部９２ｂ側の保持が複数の支点部材９３及び吊りバンド９４により保持されるため、この部分の組み立て、及び調整を容易に行うことが出来なかった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、組み立て及び保守が容易に行え、小型化を図ることが出来る電子天秤の提供を目的としている。
【０００９】
【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、前記ロバーバル機構の長さ方向の一端部（２ａ）から内部へ形成されたレバー収容部（２ｂ）と、前記レバー収容部内に収容され、前記ロバーバル機構の可動部に基端側の可動部（３２ａ）が連結固定され、前記ロバーバル機構の可動部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、前記ロバーバル機構のレバー収容部の外部に位置し前記レバーの自由端部分に設けられ、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、を備えている。
【００１０】
前記レバー収容部（２ｂ）には、前記ロバーバル機構（２）の長さ方向に沿って前記レバーの一側部に当接し、レバー収容部へのレバーの収容位置を案内するための段差部（２２ｄ）が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、ロバーバル機構２の内部には一端部２ａ側からレバー収容部２ｂが開口形成される。レバー４はレバー収容部２ｂに収容固定されるもので開口径より小幅で自由端４ｂが外部に延出して形成される。これにより平衡駆動手段６はロバーバル機構２の外部位置に設けることができ、組み立て及び保守点検を容易に行える。
レバー収容部２ｂには、ロバーバル機構２の長さ方向に沿ってレバー４の一側部に当接する段差部２２ｄが形成され、レバー４の収容時に案内するため、取付誤差を無くし組み立てを行いやすくする。
【００１２】
【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４２と、制御部（不図示）を有して成る。
【００１３】
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を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。
【００１４】
、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は同側面断面図である。
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は押出形成等により中空部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。
【００１５】
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。
【００１６】
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２２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。
【００１７】
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３０、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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（３２ａ，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。
【００２０】
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３６がバネ部３４同様に形成されている。
【００２１】
レバー４の自由端４ｂ側には、錘取付片３８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。この平衡用錘４０は、後述するが、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を平衡させるために設けられる。
レバー４の自由端４ｂ部分には位置検出センサ４２が配置される。位置検出センサ４２は、レバー４の自由端４ｂ側に上下に所定高さを有して固定される検知用板４２ａと、ロバーバル機構２の突出片２４下面に固定される投受光センサ４２ｂによって構成されている。検知用板４２ａには検知穴が開口され、投受光センサ４２ｂは検知用板４２ａの検知穴の上下移動を検出してレバー４の平衡状態及び平衡状態を基準とした上下の変位量を検出して制御部に出力する。
【００２２】
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。
【００２３】
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２ｂ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。
図４に示すように、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挿入時の取付誤差を無くし正確に位置決めでき、組み立てを容易に行える。
【００２４】
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。
これにより、平衡駆動手段（電磁コイル）６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組み立て後の調整、交換等の保守を簡単に行えるようになる。
また、ロバーバル機構２の内部から外部にかけてレバー４を設けた構成により、レバー４の長さを大きく取ることが出来るとともに、電子天秤１全体の幅はロバーバル機構２の幅で決定でき、電子天秤１の幅及び長さのいずれも小型化出来るようになる。
【００２５】
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を水平方向に移動調整させることにより、荷重受け部（コンベア重量を含む）の重量負荷状態でレバー４の平衡を取るよう調整できる。このレバーの平衡状態は位置検出センサ４２により検出される。
【００２６】
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２０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。
【００２７】
可動部１４の下降に連動して、レバー４の可動部３２ａ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方向に上昇し、レバー４の自由端４ｂ（可動部３２ｃ）はバネ部３４（支点Ｂ）を中心としてＺ３方向に上昇する。
【００２８】
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４２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４２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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
このように、ロバーバル機構２の幅Ｗ１を広げた場合であっても、レバー４はロバーバル機構２の内部に設けられるため、電子天秤１の幅はこのロバーバル機構２の幅で決定することが出来、全体の小型化が図れるようになる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の電子天秤によれば、ロバーバル機構の内部に一端部側からレバー収容部が開口形成され、レバーをこのレバー収容部に収容固定した構成であり、レバーの自由端が外部に位置できる。これにより平衡駆動手段をロバーバル機構の外部位置に設けることができ、組み立て及び保守点検を容易に行える。また、レバーは、レバー収容部に収容される構成であり、全体の小型化を図ることが出来る。
また、レバー収容部にロバーバル機構の長さ方向に沿って段差部を設け、レバーの一側部に当接する構成とすれば、レバーの組み立て時に案内することができ、取付誤差を無くし正確な組み立てを容易に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子天秤の実施の形態を示す斜視図。
【図２】ロバーバル機構を示す正面図。
【図３】ロバーバル機構の平面図。
【図４】ロバーバル機構の側面断面図。
【図５】レバーを示す正面図。
【図６】レバーの平面図。
【図７】レバーの側面図。
【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。
【図９】従来の電子天秤を示す正面断面図。
【図１０】同従来の電子天秤の斜視図。
【図１１】従来の他の電子天秤を示す分解斜視図。
【符号の説明】
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、２２ｄ…段差部、２２ｓ…切断部、３０…固定部、３２（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）…可動部、３４…バネ部（支点Ａ，Ｂ）、４０…平衡用錘、４２…位置検出センサ。

Claims

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、
前記ロバーバル機構の長さ方向の一端部（２ａ）から内部へ形成されたレバー収容部（２ｂ）と、
前記レバー収容部内に収容され、前記ロバーバル機構の可動部に基端側の可動部（３２ａ）が連結固定され、前記ロバーバル機構の可動部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、
前記ロバーバル機構のレバー収容部の外部に位置し前記レバーの自由端部分に設けられ、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、
を備え、
前記レバー収容部（２ｂ）には、前記ロバーバル機構（２）の長さ方向に沿って前記レバーの一側部に当接し、レバー収容部へのレバーの収容位置を案内するための段差部（２２ｄ）が形成されたことを特徴とする電子天秤。