JPH0510810A - 自動型電子秤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内部秤量室扉の開閉、秤量皿の出し入れを自
動的に行える機構を有する電子秤を得ること。 【構成】 モータ２８により移動ユニット１５がガイド
軸１２ａ、１２ｂに沿って前進を開始すると、ストッパ
４８に係止されていた回転レバー２３が回転を開始し、
この回転力により搬送軸１６ａ、１６ｂは移動ユニット
１５と共に前進しかつ回転し、係止体１８により係止さ
れている秤量皿を上昇させて秤量皿を荷重測定機構側の
フックから外す。また移動ユニット１５の前進により移
動ユニット１５のストッパ４９に係止されていた回転レ
バー３３が引張コイルばね２５の張力により回転し、こ
の回転力は伝達軸３７を介して扉開閉機構に伝達され、
同機構のレバー４３により扉４４が開き、秤量皿の搬出
を可能にする。試料を載置された秤量皿の搬入は上述の
工程を逆に行うことにより行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は秤量作業の自動機構を有
する自動型の電子秤に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】電磁平衡式の秤量装置
である電子天秤をはじめとする電子秤は、秤量物の荷重
を電気量として出力するため、例えば演算装置と接続し
てその測定結果を色々に処理することが容易である。ま
た極めて微量の重量を測定することも可能であって、最
近では測定可能な最小重量が１００万分の１ｇ程度の超
微量測定用の電子秤も開発されている。

【０００３】このような超精密な電子秤の場合、重量測
定を行う環境の微妙な変化が測定精度に大きく影響する
ことになる。このため外乱となるような各種振動が装置
にできるだけ伝わらないようにしたり、また装置周囲の
温度を一定に保つようにする配慮は当然要求される。し
かし、例えば操作者が測定対象物（以下「試料」とす
る）を装置の秤量皿に載せる場合には操作者の体温によ
り測定環境の温度が変化し、この温度変化や温度変化に
基づく空気密度の変化が測定精度に影響を及ぼす虞れが
ある。またこのような微量な重量を測定する機構は一般
に脆弱であり、秤量皿に誤って試料を落下させるなど、
過大な負荷が加わった場合に機構が損傷を受ける虞れも
多分にある。

【０００４】なお重量測定環境をできるだけ一定に保持
するため、以上のような超精密電子秤の場合には試料の
重量を測定する秤量室は二重構造となっている。即ち通
常の秤量室内にさらに小型の内部秤量室（秤量空間）を
仕切り、この内部秤量室で重量を測定するように配慮さ
れている。このような内部秤量室を有する構成の場合、
この内部秤量室の扉を人手により開閉することは前述の
如く体温による温度変化があって認められない。また操
作時の手の出し入れによる秤量室内の空気の流動も測定
結果に悪影響を与えることになる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者等は先に自動式電
子秤として特願平３−１２４８８９号を提案している
が、本発明はこの自動式電子秤の改良に係るものであっ
て、作動を伝達する機構を主として歯車機構とすること
により作動の確実性をより向上させると共に、機構の構
成を簡素化するように構成されている。即ち、本発明は
秤量皿の昇降および秤量室からの出し入れを行う一対の
軸と、この一対の軸を前進後退させかつ回転させる移動
部材と、この移動部材の作動と連携して作動する扉開閉
機構とから成ることを特徴とする自動式電子秤である。

【０００６】

【作用】電動モータ等の駆動装置から伝達される駆動力
により移動部材が前進を開始すると共に、この移動部材
に接続する一対の軸が回転し、これら軸の先端に設けら
れた係止体に係止されている秤量皿は軸の回転により上
昇して秤量機構側に接続するフックから外される。この
間に扉開閉機構が作動して内部秤量室の扉が開き、係止
体に係止された秤量皿は内部秤量室から秤量装置外部に
移動する。また後退動作は上述した各部材の作動を逆に
行うことにより行われる。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に
説明する。

【０００８】先ず図７を用いて秤量装置の各機構の配置
関係を説明し、次に各機構の詳細を説明する。

【０００９】矢印１は電磁平行式の電子秤（以下「電子
天秤」とする）の本体、２はこの電子天秤本体１の前方
下部に形成された秤量室、３はこの秤量室２内に配置さ
れた内部秤量室である。４は本発明の中心的な機構を構
成する機構部であって、秤量皿５を出し入れする機構お
よび内部秤量室３の扉の開閉機構を収納する自動機構部
である。

【００１０】矢印８は自動機構部４の上部に位置し、秤
量皿５に載置した試料の重量を測定する電磁平衡式の秤
量機構である。また符号９は秤量室２の前壁１０に形成
された秤量皿出し入れ用開口１０ａの開閉を行う外扉で
ある。７は電磁部１１をフィードバック制御したり、測
定結果を処理したりする電気回路部であって、回路部分
からの発熱等を考慮して装置本体１の外部に設置してあ
る。

【００１１】以上の構成により、試料を載置した秤量皿
５を、自動機構部４内の秤量皿出し入れ機構により秤量
室２の内部秤量室３に収納し、かつ同自動機構部４の一
部を構成する内扉開閉機構により内部秤量室３の内扉を
閉じ、この状態で前記秤量皿出し入れ機構により秤量皿
５を秤量機構８のフック８ａに係止して試料の重量を測
定し、測定結果は電気回路部７において演算処理され表
示される。

【００１２】次に上述の構成に於いて自動機構部４を構
成する各機構の詳細を説明する。

【００１３】図１は自動機構の斜視図、図２は平面図、
図３は側面図、図４は図３のＡ−Ａ線に於ける視図であ
るが、主としてこれらの図面を用いてその機構の構成を
説明する。

【００１４】先ず符号１２ａおよび１２ｂは相互に平行
に、かつ水平に配置された一対のガイド軸であって、一
端は秤量装置本体の後壁１３に対し、他端は前記図１に
おいて自動機構部４として示される機構部空間と秤量室
２とを仕切る仕切壁１４対しそれぞれ固定されている。
１５はガイド軸１２ａ、１２ｂが挿通するように構成さ
れ、かつこれらガイド軸１２ａ、１２ｂに沿って前進・
後退可能に構成された移動ユニットであり、１６ａ、１
６ｂはその一端が移動ユニット１５に位置する軸であっ
て、秤量皿の昇降および出し入れを直接行うための軸で
ある（以下これらの軸１６ａ、１６ｂを「搬送軸」と称
する）。この搬送軸１６ａ、１６ｂのうち移動ユニット
１５側の端部には図２に示す如くそれぞれ傘歯車１７
ａ、１７ｂが取り付けられている。また他端は前記仕切
壁１４および内部秤量室３の後壁を挿通して秤量室内に
位置し、これら移動１５および後壁１４に軸支されるこ
とに回転可能に構成されている。なお、仕切壁１４の搬
送軸挿通部は気密に構成され、秤量室側に機構部の空気
が流入するのを防止し、秤量室内に気流の乱れが生じな
いにようにしている。またこれら搬送軸１６ａ、１６ｂ
のうち内部秤量室３側の端部には秤量皿５を係止する係
止体１８、１８が設けられている。なお係止体１８の構
成の詳細は後述する。

【００１５】一方移動ユニット１５内には前記搬送軸１
６ａ、１６ｂと直交するように駆動軸１９が配置され、
かつこの駆動軸１９に固定されている傘歯車２０ａ、２
０ｂが搬送軸１６ａ、１６ｂ側の傘歯車１７ａ、１７ｂ
と係合している。またこの駆動軸１９の一端には小歯車
２１が設けられ、かつやはり移動ユニット１５に設けれ
た大歯車２２と係合している。２３はこの大車２２と同
軸に設けられた回転レバーであって、その一端には引張
コイルばね２５が係止され、かつこの引張コイルばね２
５の他端は移動ユニット１５に固定された支持部材２４
側に係止されている。

【００１６】次に符号２６（図３および図４参照）は第
１固定ユニットである。図２に示される２７はこの固定
ユニット２６に配置される主駆動軸であって、その一端
は秤量装置後壁１３により秤量装置外部に取り付けられ
た電動モータ２８に接続している。２９はこの主駆動軸
２７に設けられた傘歯車であり、主駆動軸２７に直交す
るように第１固定ユニット２６に設けられたベルト駆動
軸３０（図３および図４参照）に設けられた傘歯車３１
と係合している。また３２はこのベルト駆動軸３０に固
定された駆動プーリである。

【００１７】上記ベルト駆動軸３０の上部にはこのべル
ト駆動軸３０と平行するように扉開閉駆動軸３５が配置
されている（図３および図４参照）。３３はこの扉開閉
駆動軸３５に固定された回転レバーであって、その一端
には前記回転レバー２３と同様に引張コイルばね３４が
係止されている。またこの引張コイルばね３４の他端は
第１固定ユニット２６に設けられたピンに係止されてい
る。３６はこの扉開閉駆動軸３５の他端に固定された傘
歯車であり伝達軸３７の一端に設けられた傘歯車３８と
係合している（図２、図３参照）。伝達軸３７は一端が
第１固定ユニット２６に軸支されかつ上述の如く傘歯車
３８が設けられており、かつ他端は仕切壁１４に固定さ
れた第２固定ユニット３９に軸支されている。なお第２
固定ユニット３９には内扉開閉機構が組み込まれてい
る。

【００１８】４０は第２固定ユニット３９により鉛直方
向に軸支された内扉開閉軸であり、下端部には傘歯車４
１が設けられ、前記伝達軸３７の他端に設けられた傘歯
車４２と係合している。一方内扉開閉軸４０の上端には
内扉取付アーム４３が固定され、このアーム４３の先端
には内部秤量室３の内扉４４が設けれている。

【００１９】４５はこれら第１固定ユニット２６および
第２固定ユニット３９の間に掛け渡された駆動ベルトで
あって、具体的には前記第１固定ユニット２６の駆動プ
ーリ３２、第２固定ユニット３９に設けられたプーリ４
６および駆動プーリ３２の上部において第１固定ユニッ
ト２６に設けられたプーリ４７に掛けられており、駆動
プーリ３２の回転により移動するようになっている。前
記移動ユニット１５はこの駆動ベルト４５に固定され、
駆動ベルト４５の移動によりガイド軸１２ａ、１２ｂに
沿って前進・後退するようになっている。

【００２０】続いて以上に示す装置の作動状態について
説明する。

【００２１】先ずモータ２８を作動させることにより、
その回転力は主駆動軸２７に伝達され、傘歯車２９を経
てこの傘歯車２９と係合する傘歯車３１に伝達される。
傘歯車３１によりベルト駆動軸３０を介して駆動プーリ
３２が回転し、駆動ベルト４５を図３に示すＸ１方向に
移動させる。これにより駆動ベルト４５に固定されてい
る移動ユニット１５は駆動ベルト４５と共にＸ１方向に
向かって前進を開始する。移動ユニット１５に設けられ
ている回転レバー２３は、移動ユニット１５が最後端位
置にある場合には固定ユニット２６側に設けられている
ストッパ４８によりその回転が規制されているが、移動
ユニット１５が前進を開始してストッパ４８と移動ユニ
ット１５とが離間し始めると、回転レバー２３は引張コ
イルばね２５の張力によりＸ３方向に回転を開始する。
ただし引張コイルばね２５が収縮を完了してしまえば当
然のことながら移動ユニット１５の位置に関わりなく回
転は停止するわけであるが、その全回転量は回転レバー
２３と同軸の大歯車２２を約１／１２回転させる程度で
ある。

【００２２】回転レバー２３の回転に伴う大歯車２２の
回転により、大歯車２２に係合する子歯車２１が回転
し、さらにこの回転力は軸１９を介して傘歯車２０ａ、
２０ｂに伝達され、かつこれ等傘歯車に係合する別の傘
歯車１７ａ、１７ｂを介して搬送軸１６ａ、１６ｂをそ
れぞれＸ２方向に約１／４回転させる（図５参照）。

【００２３】ここで、各搬送軸１６ａ、１６ｂに対して
は次のような構成の係止体１８が各々設けられている。
即ち、図５において係止体１８は側面が略Ｌ字型になる
よう板材を約９０°に屈曲することにより形成され、そ
の一端が各搬送軸１６ａ、１６ｂの端面に固定されてい
る。１８ａは秤量皿５を直接係止する部分であり、各係
止部１８ａのうち、対向する側縁部に対しては切り欠き
１８ａが各々形成されている。この構成で、前述の如く
各搬軸１６ａ、１６ｂがそれぞれＸ２方向に回転する
と、この係止体１８の係止部１８ａは図６の（Ａ）およ
び（Ｂ）の如く回転に伴って相対体に位置が上昇し、秤
量皿５の支持部材５ａによりこれら係止体１８、１８に
係止されている秤量皿５も上昇する。即ち移動ユニット
１５の前進により搬送軸１６ａ、１６ｂも前進を開始す
ると共に回転し、これにより秤量皿５を上昇させ、秤量
機構側のフック８ａ（図７参照）から秤量皿５を外し、
この状態で秤量皿５を前進させる。なおこの場合、秤量
皿５の支持部材５ａは係止部１８ａの切り欠き１８ｂ内
に位置し、支持部材１８ａの回転により秤量皿係止部の
位置がずれるのを防止している。

【００２４】一方この移動ユニット１５の作動と同時に
内扉開閉機構も作動し、内部秤量室３の内扉４４を開く
作動をする。

【００２５】即ち、移動ユニット１５が前進を開始する
ことにより移動ユニット１５に設けられているストッパ
４９によってその回転が規制されていた回転レバー３３
は引張コイルばね３４によりＹ４方向に回転する。この
回転力は軸３５、傘歯車３６およびこの傘歯車３６と係
合する傘歯車３８を介して伝達軸３７に伝達され、更に
傘歯車４２および４１を介して、第２固定ユニット３９
に形成されている内扉開閉機構の内扉開閉軸４０を回転
させる。これにより内扉開閉アーム４３を介して秤量室
３の内扉４４が開き、前述の如く秤量皿５を係止した搬
送軸１６Ａ、１６ｂが前進するのを可能にする。なおこ
の時点で図７に示す外扉９は別の扉開閉機構（図示せ
ず）により開いており、秤量皿５は搬送軸１６ａ、１６
ｂにより最終的には秤量装置外部に搬出される。秤量皿
５が所定の位置まで前進すると、図示しないセンサによ
りモータ２８に停止信号が送られてモータ２８が停止し
て秤量皿５が所定の位置に止まる。この状態で秤量皿５
に対して試料を乗せる。この場合、モータ２８をステッ
ピングモータ等回転を微妙に制御することが可能なモー
タとしておけば、秤量皿昇降時や前後時においてモータ
の回転を制御することにより動作終了時点のショックを
より少なくすることが可能となる。

【００２６】なお、上述の構成に対して例えば移動ユニ
ット１５の駆動軸１９に対してトルクセンサを設けた
り、大歯車２２に小孔を形成しこの小孔に対してフォト
センサを配置することにより秤量皿に載置された試料に
よる負荷を検知するように構成してもよい。即ち、前進
位置にある秤量皿５は図６（Ｂ）に示すように上昇状態
を保持しており、かつこの上昇状態は引張コイルばね２
５の張力により保持されている。即ち秤量皿５の上昇状
態では秤量皿５の重量や試料の重量に起因して搬送軸１
６ａ、１６ｂに対してはＹ２方向に回転しようとする回
転モーメントが発生している。従って引張コイルばね２
５の張力を適当に設定して、秤量装置の秤量以上の重量
を有する試料が秤量皿５に負荷された場合に、この回転
モーメントにより軸が回転するようにし、かつこの回転
モーントを前記トルクセンサで直接測定したり、または
フォトセンサにより大歯車２２や回転レバー２３の回転
変位として検知すれば、秤量機構に対して秤量以上の負
荷が加わるのを事前に防止することができる。即ち上記
センサは秤量装置に対する過負荷防止機構として利用す
ることができる。

【００２７】次に試料を載置した秤量皿５の収納は前述
の秤量皿５の前進時と逆の動作を行うことにより達成さ
れる。

【００２８】先ずスイッチ等の操作によりモータ２８が
前述と逆方向に回転を開始し、これにより移動ユニット
１５が後退する。秤量皿５を係止した搬送軸１６ａ、１
６ｂの先端部分が内部秤量室３内に入る段階において、
移動ユニット１５の回転レバー２３は固定ユニット２６
側のストッパ４８と接触し、かつ更に移動ユニット１５
が後退することにより回転レバー２３は引張コイルばね
２５の張力に抗してＹ３方向に回転し、この回転により
搬送軸１６ａ、１６ｂはＹ２方向に回転する。これによ
り秤量皿５は図６の（Ｂ）の位置から（Ａ）の位置に下
降し、内部秤量室３内に吊り下がっている秤量機構側の
フック８ａに係止される。

【００２９】一方前記回転レバー２３がストッパ４８に
接触するのとほぼ同時に第１固定ユニット２６側の回転
レバー３３は移動ユニット１５側のストッパ４９に押圧
され、引張コイルばね３４の張力に抗してＸ４方向に回
転する。この回転力は傘歯車３６、３８、伝達軸３７を
経て内扉開閉機構に伝達され、更に傘歯車４２、４１を
経て内扉開閉軸４０、内扉開閉レバー４３により内扉４
４を閉める。なお、移動ユニット１５が所定の位置まで
後退したならばこれを位置センサ５０（図４参照）が検
知し、モータ２８は作動を停止する。この状態で重量測
定部において試料の重量測定が開始される。

【００３０】

【発明の効果】以上本発明の構成を詳細に説明したよう
に、秤量皿の昇降および秤量室からの出し入れを行う一
対の軸と、この一対の軸を前進後退させかつ回転させる
移動ユニットと、この移動ユニットの作動と連携して作
動する内扉開閉機構とから成ることを特徴とする自動式
電子秤であるので、秤量皿の出し入れを完全自動化する
装置としての構造を比較的簡単にすることができ装置組
み立ての工数を低減することが可能となり、かつ機構部
における作動の伝達が確実であって、装置としての信頼
性を高く保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子秤の自動機構を示す斜視図で
ある。

【図２】図１に示す自動機構の平面図である。

【図３】図１に示す自動機構の側面図である。

【図４】図３に於けるＡ−Ａ線による視図である。

【図５】秤量皿の係止状態を示す搬送軸の先端部斜視図
である。

【図６】（Ａ）は秤量皿下降状態における秤量皿係止部
の正面図、（Ｂ）は秤量皿上昇状態における秤量皿係止
部の正面図である。

【図７】電子秤における各機構の配置状態を示す概略図
である。

【符号の説明】

１ 電子秤本体 ２ 秤量室 ３ 内部秤量室 ４ 自動機構部 ５ 秤量皿 ８ 秤量機構 １２ａ、１２ｂ ガイド軸 １５ 移動ユニット １６ａ、１６ｂ 搬送軸 １９ 駆動軸 ２３ 回転レバー ２５ 引張コイルばね ２６ 第１固定ユニット ２７ 主駆動軸 ２８ モータ ３０ ベルト駆動軸 ３２ 駆動プーリ ３３ 回転レバー ３４ 引張コイルばね ３７ 伝達軸 ３９ 第２固定ユニット ４４ 内部秤量室扉（内扉） ４５ 駆動ベルト ４８ （固定ユニット側）ストッパ ４９ （移動ユニット側）ストッパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 秤量機構に対する秤量皿の着脱と、この
   秤量皿の出し入れと、秤量皿出し入れに伴う内部秤量室
   扉の開閉を自動的に行える電子秤であって、前進・後退
   を行う移動ユニットと、この移動ユニットに設けられか
   つ移動ユニットと共に前進・後退する一対の搬送軸と、
   移動ユニットの前後進動作に対応して内部秤量室扉を開
   閉する内扉開閉機構とを有し、前記搬送軸は軸心を中心
   として回転可能に構成されかつ内部秤量室側の端部には
   秤量皿を係止する部材がそれぞれ設けられ、この搬送軸
   の回転による係止部材の変位により秤量皿を昇降させて
   秤量機構に対する秤量皿の着脱を行い、かつ搬送軸の前
   後進動作により秤量皿の出し入れをおこなうように構成
   されたことを特徴とする自動型電子秤。
2. 【請求項２】 前記搬送軸を回転させる機構に対して弾
   性体を設け、この弾性体の張力により搬送軸を回転させ
   るように構成されたことを特徴とする請求項１記載の自
   動型電子秤。
3. 【請求項３】 前記搬送軸を回転させる機構に対し、秤
   量皿に載置された試料の重量によって搬送軸に発生する
   回転モーメントを測定するセンサを設け、このセンサに
   より秤量機構に対する過負荷を防止するように構成され
   たことを特徴とする請求項２記載の自動型電子秤。