JPS58162818A - 電磁力平衡式電子秤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁力平衡方式電子秤の秤量機構を改良し計量
受台の四隅の誤差を解消し九高速、高精度の走行物計量
電子秤に関するものである。

従来の電磁力平衡方式電子秤は、秤量機構、特に横杆と
計１受台の支持体とを組合せ、可動連結部分は刃と刃受
け、或は軸と軸受けによってロバ−パル機構を形成され
ている。

しかしながらこの支持機構では、刃と刃受は又は軸と軸
受は部の摩耗及び摩擦抵抗の変動や、傾きによる黴少な
転位が生じて精度に做影響を及ぼし、高精度の秤量が得
られない欠点があ夛、近年で社一般に板バネ支点が用い
られている。その機構は、特開昭４９−１０６８５６号
、特公昭５４−１９３０８号、実公昭５６−４１８５号
、実公昭５６−７８６８号、実開昭５６−７４３２６号
等に開示されてお夛、又板バネに関する論文等も多く発
表されている。

これら公知の板バネ式秤量機構はいずれも物品を静置し
良状態で計量する上皿秤であｐ支点、重点及びロバ−パ
ル機構を形成する水平な横リンク（ステー）の連結部分
を板バネに変えたにすぎないものであって、各秤要素の
形状及び支点１重点。

ロバ−パル機構の横リンク等の配置が多少は異なって４
秒間機構としては従来の上皿さお秤と何ら変るとζろが
ないものである。

これらの板バネを用い九構造の秤では、機構上必然的に
存在し又摩耗によって生じる隙間、転位を原因とする娯
差鉱防止されるが、一方にお−て高、感度を得る丸めに
は金属板バネ或は金属チーブ（５） の厚さを充分に薄くする必要があシ、その結果、計量受
台上へ荷重のかけ方によっては、衝撃を受けたシ横方向
への力を受けた場合に、板バネが塵屑、捩れ、撓みなど
を生じて永久歪、変形をひきおこす欠点があった・ これらの公知のものは、物品を受″皿の中心にのせて静
止させ走時は相蟲の高精度まで計量することができるが
、計量する物品を受皿の上に静止安定をさせることが必
須条件であるため、１回当夛の計量時間に１秒乃至２秒
を必要とし、１秒間に３個以上計量する高速度計量では
計量できない欠点があった。

また、受皿上の偏荷重に対する四隅の誤差は、ロバ−パ
ル機構の作用によυさおの軸線方向誤差は比較的少ない
が、さおと直角方向の偏荷重（横方向の力）がかかると
、板バネに捩れ中座屈による歪等が生じ正確さを失する
欠点があった。

本発明燻これら従来の板バネ支点を用いた電子秤の欠点
を解消し、毎秒３個以上の高速度で走行する物品の重量
を高精度で計量できるようになしく６） た新規な電子秤′ｆ：提供するものである。

本発明は、電磁力平衡方式の秤機構を用い、横杆の先方
に取付けた検出器で横杆の微少な上下ｉ位を検出し、重
点にかかる計量物品の荷重と、力点に加えられるフォー
スコイルの電磁力とを平衡させて計量する零位性計量方
式であるから、計量受台支持部、即ち重点の上下変位量
は数拾ミクロン程度の極めて微少な変位量範囲で計量で
きる利点があシ、また、この方式では計量受台が大きく
上下動する必要がないことに着目し、計量受台が大きく
上下動できない機構、即ち公知のロバ−パル機構と異な
る秤量機構を用いて計量するものである。

本発明は秤機構の固定支柱部であるスタンドと横杆の支
点、及び横杆の重点と計量受台支持体及び支持体の上下
と、固定支柱部であるスタンドの一部とを夫々所定の弾
性部材を用いて連結し九ものであシ、特に横杆の支点と
重点間距離を小さくしてテコ比を大ならしめ、計量受台
支持体の転倒、傾きを防ぐために支持体の一直中心線に
対して上下共に力点方肉とその反対＠に対称に弾性部材
を水平に取付けた特殊なものであって、ロバ−パル機構
の横リンク（ステー）ｔ−支持体の中心１ｉＡＫ対して
力点側からと、その反対側から向合せた如き形の支持体
保持機構となし、好ましくは上部は計量受台の大きさに
等しい端部ｔ１下部は支持体の前記中心線に近い両側を
夫々前記弾性部材で連結し、支持体は大きく上下動でき
ない構造となしたところに構成上の特徴を有するもので
ある。

本発明の秤量機構は上記の如く支持体の上と下を、夫々
好ましくは４８１所で、支点側とその反対側へ水平に突
出した弾性部材で各位置に対応する固定部に連結したも
ので、更に好ましくは対応する上側と下側との弾性部材
取付位置は同−一直線上でなく互いに偏位した位置とし
、支持体が略逆三角形状又は１字形又は逆梯形状になる
如く配置したので計量受台上の偏荷重に対しても、捩れ
や傾き及び座屈を生じることがなく高速庫、高精度で計
量することができるものである。

以下本発明の実施例を示す図について説明する。

図において、ｌＦｉ秤全体のペース、２は秤の平衡機構
を構成する横杆、３は支点部、４は重点部、５は力点部
であ夛、６は上部に計量受台７を取付ける如くなした計
量受台の支持体、８は秤量機構の可動部分を支える支柱
としてのスタンドマあシ、支点ＩＩ３を中心に前后左右
の上下に支柱と脚を有する形状をなしている。９は支点
薄板バネ、ｌＯは重点薄板バネ、１１．１２は支持体８
ｔ−喬直に保持する上部薄板バネ、１３．１４は支持体
８を―直に保持する下部薄バネであシ、１５は変位検出
器、１６はフォースコイルである。

横杆２は公知の秤と同１１に水平に配電されたもので、
長手方向に直角に両側へ突出した支点部３及び重点部４
ｔ−有しており、ＩＩＩＩＫ槓杆の水横杆手方向に対し
て直角で垂直な支点薄板バネ９の取付１１１３ｍと重点
薄板バネ１０の取付７Ｉ４ｍとか形成されている。支点
部３の取付ｉ［３ｍと重点部４の取付面４ａは、テコ比
に従りて横杆２の長手方向に所定の極めて短かい距離で
設けられている。

支点部３の支点薄板バネ９＃ｉ、ペースｌ上Ｋ１１ｉ（
９） 定され九スタンド８のほぼ中央に設けた支点受部１７と
、横杆２の支点取付面３ａの端部との間にわずかな間隔
・を設ける如く、支点部３と支点部Ｉ１１’７との間に
垂直に取付は連結し、横杆２を吊夛下げる如くなしてい
る。核皮点部３と支点受部１７との間隔・（薄板バネ９
のスパン）は大きいと撓みＫよシ横杆２、が長手方向に
揺れを生じるので極めて小さい方が好ましい。

重点部４０重点薄板バネ１０は支持体６の垂直中心線上
の下方に設けた垂直取付部１８と横杆２の重点取付面４
ａとの間に垂直に取付は連結し、荷重が重点に印加され
るようになっている。

上部薄板バネ１１．１２は計量受台７の大きさに比例し
て大きくした支持体６の上面に設けた水平な取付は面ｓ
ａ、ｏｂと、これの両側に一定の間隔ｌを隔てて対向す
るスタンド８の支柱上面に設けた水平な固定取付面８ｍ
、８ｂとの間に取付けられている。即ち支持体６の上部
を計量受台７の大きさに比例して大きくしその端部を力
点側（左ＩＩ）とその反対＠（右＠）から対称に水平力
（１Ｇ） 向に引張ったような状態で取付けられている。

下部薄板バネ１３．１４は側面から見て逆三角形状又は
丁字形状又は逆梯形状に下方を小さくし九支持体６の下
部の水平な取付は面６＠とこれの両側に一定間隔ｊｔ−
隔てて対向し九スタンド８０脚ＩＩＫ設けた水平な取付
面８ｇ、８ｄとの間に夫夫Ｏ間隔１に前記上部薄板・々
ネ１１，１２の取付部と郷しくなるように取付けられて
いる。即ち重点よシ上のｌｌｌ８Ｉｌが大きく不安定状
態の支持体６の一本脚部を支点ｌｌ（左側）とその反対
ＩＩＣ右側）から対称に水平方向に引張ったような状態
で取付けられている。

変位検出器１５の鉄芯１５＆とフォースコイル１６のコ
アー１６１は公知のものと同様に横杆の一部に取付けら
れ、コイル側は夫々ベースに堆付け、金＾１５ｂ　、１
６にで取付は固定されている。

１９．２０は横杆２の傾動範囲が過大にならないように
規制するスト、ノ母−であシ公知のものと同様スタンド
の一部に堆付けられている。

２１は調＊＊を示し、横杆２の支点く対して右いること
も公知のものと同様である。

このように構成した押管使用する際に１予め調整錘２１
を動かして横杆２を水平な状態にノ々ランスｔＭＲｒ、
変位検出＠１５　（例えば差動トランス）の出力を零に
合せる。従ってフォースコイル１６にも電流は流れず力
は生じない。この無負荷状態の時、上部薄板・考ネ１１
．１２と下部薄板ノ４ネ１３．１４は水平に真直ぐに状
態にあるため支持体６奢垂直に支えている。

次に計量受台フ上に被計量物品を載せると、その荷重が
重点に作用し横杆２は物品の重量に比例して傾く、この
傾きＫよす変位検出器１５で物品の重量即ち傾きに比例
し九出力が生じ、この出力に比例した電流がフォースコ
イル１６に通じてコアー１６ｍを下方へ引張る力が発生
し、この力と物品の重Ｉとが均合うと横杆は平衡状態と
なる。

この時のフォースコイル１６に流れる電ａｔ増やして物
品の重量を演算算出するものであり、これらの動作紘電
気的に瞬時に行われる− この電磁力平衡式の秤機構は計量範囲の最大負荷が印加
された時に力点部５の変位量は公知Ｏ電子秤によシ知ら
れている通シ、一般に極めて小さな寸法であるから、重
点部４即ち計量受台７を堆付けた支持体６Ｆｉテコ比に
よシ割出された極黴少な変位にとどまる。

計量受台支持体６は上下を上部薄板バネｌｉｔ〜 １２と下部薄板バネ１３．１４とで水平方向に引張られ
ているが、計量受台７に物品が載ると、上部薄板バネ１
１．１２と下部薄板ｔ４ネ１３．１４は弾性限界内で撓
み、支持体６は上記の如く黴少量変位（下がる）する。

計量受台７はこの電子秤の用途によｐ各種のものが用い
られるが、一般に使用される公知のものと同様な、丸型
、角型１皿諷の静止受皿の他に、計量物品２３、を一定
距離走行させる為の長さを有する走行レール２４ｔ−設
ければ、計量物品２３、ｔ７１！行中にノンストラグで
秤量することができる。

この場合の計量物品２３は図示しない公知のＳ送装−に
よル移送されるものでＴｏ夛、その走行路の（１３） 一部に該電子秤を設置して用いられる。

走行レール２４は計量物品２３を滑走走行させる場合と
、車輪、コロ、ローラー等で走行させる場合とがある。

又走行レール２４の替ヤに支持体６の上部に車重のコン
ベア装置２５を設ければ、計量物品を搬送中にノンスト
、！で秤量することができる。この場合支持体６の上Ｉ
ＩＯ大きさは走行レール２４、又はコンペ装置の長さに
比例して大きくシ、夫々の出入口１１ｉ１８１ｉ近くの
下方に上部薄板バネ１１．１２が設けられる。

又、２６は横杆の横振れ止め弾性部材でＴｏシ、横杆２
の支点部３と力点部５の間の所定位置に横杆の長手方向
両ｌＩＫ支点側へ向って水平な向きに設けた振れ止め弾
性部材２６の取付は部２７と、一方スタンド８のほぼ中
央部に設は友支点受は部１７の支点薄板バネ９と干渉し
ない両外冑に設けた固定０１Ｊ増付は部２８との間を夫
々連結する如く取付けられている。

゛横杆の支点、重点を薄板バネ等の弾性部材で構（１４
） 成した秤機構のものでは、横杆の両側・ｋ配置し丸缶薄
板・櫂ネの位置を横杆の中心線から間外側へ大きく広げ
ることが出来ない小中の電子秤や、ＩＲ絆の支点、力点
間距離が比較的大きな場合Ｋｍ杆の先端力点１１＄５が
若干横振れすることもあるが、この振れ止め弾性部材２
６を取付けるととＫよりて横振れを防止するので、比較
的横巾の狭い電子秤、又は比較的長い横杆を用いて秤量
機構を構成した電子秤を得ることができる。

上記の如く構成した電子秤は、一定の面積又は長さを持
つ計量受台７上の一方＠に片寄らせて物品を載せ偏荷重
をかけても、重点を中心として支持体６０上下を夫々水
平な左側と右側に同一間隔４を隔て丸缶固定部に薄板バ
ネｌ　ｌ　、　ｌ　２　、１３゜１４で連結し引張る如
く取付けているので支持体６は傾くことなく喬直な力を
重点に作用させる。

父上記の如く構成し九秤は、支持体６が重点を通る垂直
な中心線に対して左側と右側に上下で均等に８１張られ
ているのでミ゛−従来公知の板バネを用い九秤の如く薄
板バネが座屈することがなく、薄＠、ｉネの板厚を薄く
なして感度全向上させることができる。

更に又支持体の重点を中心として上部は図の如く計量受
台７の大きさに比例して左側と右側の各取付ｉＩ６ｍ、
６ｂが計量受台７の端部に近い下部に来るように大きく
シ、下部は重点の下方中心部に左側と右側の下部薄板バ
ネ１３．１４ｔ−近づけた取付面６ｃを設けて、左右両
側へ引張る薄板バネ１１，１２，１３，１４の配置を、
逆三角形状、又は丁字形状、又は逆梯形状の舎内、端部
の位置になる如くなし、対応する上下の薄板バネの位置
が垂直線に対して異なっているので薄板バネの捩れが生
じない。

更に又支持体６の上下に取付ける薄板バネ１１゜１２．
１３，１４ｔ−上面から見て横杆と平行な方向でなく、
第６図に示す如く支持体６の上下面の各中心から四方へ
放射状に向けて水平に取付けることＫより薄板バネの捩
れが生じない寓感度の秤が得られる。

更に又支点と重点の薄板バネ、及び支持体を支える上下
の薄板バネに１炭素繊維の薄板を用いれば速度の剛性に
よシ、薄くて感度の良いしかも剛性があり、座屈や捩れ
を生じない良好な薄板パ暮使用電子秤が得られる。

又横杆の長手方向に直角に両側方へ対称な突出部を設け
、該突出部に段違いに横杆の長手方向に対して直角で垂
直な支点薄板／４ネと重点薄板／寸ネを取付ける如くな
したものであるから、支点と重点間距ｍｔ数ｊすの範囲
内に設けることができる。

従うてテコ比を数十倍の大暑さＫしても横杆の全長が短
かいので小型で慣性が小さく応答速度の遭い精密な秤を
得ることができる。

以上Ｏ実施例説明において支点、重点及び支持体Ｏ保持
機構と、横杆の振れ止めに用いる各弾性部材に薄板バネ
を用いた例で記述したが、これらの各薄板バネの替シに
板状又はチーブ状でなく、ピアノ線等の弾性部材を用い
ることもＴｏシ、部分的には他の弾性部材を用いられる
場合もある。

本発明の電子秤は上記の如く構成したので計量応答速度
が速く、計量物品を移送する移送路の−（１７） １１に設ければ走行する物品を走行中にノンスト。

グで高精度に計量出来るものであり、その用途は各種の
高速自動重量選別機に用いられる他、各種の自動重量計
量装置にも用いられ、その性能を一段と向上させるもの
である。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであシ、第１
図は一七を断面で示す正面図、第２図は一部會破断じて
示す平面図、第３図は支持体の弾性部材取付斜視説明図
、第４図は横杆の支点、！点部斜視説明図、第５図は計
量受台上に小屋コンベアを設けた部分断面正面図、第６
図は弾性部材の配置ｔ＆！ｇ方に放射状になした部分破
断平面図である。 ｌ・・・ペース、　　　　　２・・・横杆、３・・・支
点部、　　　　　４・・・重点部、５・・・力点部、　
　　　　６・・・支持体、７・・・計量受台、　　　　
８・・・支柱スターンド、９・・・支点薄板・ｆネ、　
　ｌＯ・・・重点薄板バネ、１１．１２・・・下部弾性
部材、 （１８） １３．１４・・・下部弾性部材、 １５・・・変位検出器、　　１６・・・フォースコイル
、１７・・・支点受部、　　　１８・・・垂直取付部、
１９．２０　　・・・　ス　ト　　、　ノダ　−　、２
１・・・調整錘、　　　　２２・・・ネジ、２３・・・
計量物品、　　　２４・・・走行レール、２５・・・コ
ンベア装置、２６・・・振れ止め弾性部材、２７・・・
振れ止め取付部、 ２８・・・固定側取付部。 ｆ１９） 璽）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、横杆を電磁力によシ荷重と平衡させて重量を測定す
   る電磁力平衡方式の電子秤において、水平な横杆の支点
   部と重点部に垂直な弾性部材を取付けて支点と重点を構
   成し、計量受台支持体の垂直中心線上に重点を位置せし
   、同支持体の上部と下部に夫々水平な方向に弾性部材の
   取付は部を設け、核支持体の中心線より力点９４−ｈ旬
   反対側に夫々対称に上記水平方向取付は部と同一水平線
   上で一定距離を隔てた固定部に弾性部材の取付は部を設
   けて、支持体の上部と下部を夫々対応する各取付は部間
   に上部弾性部材と、下部弾性部材を取付けて支持体を上
   下で力点側とその反対側の両固定部に連結したことを特
   徴とする電磁力平衡式電子秤。 ２水平な横杆の支点部と重点部に垂直な弾性部材を取付
   けて支点と重点を構成し、計量受台支持体の垂直中心線
   上に重点位置せし）、同支持体の上部と下部に夫々支持
   体の中心から力点側とその反対側へ、且つ上面から見て
   Ｘ字形の放射状四方に向叶九水平な弾性部材の取付は部
   を設け、皺支持体の上下の各放射状の延長線上に上記取
   付部と同−水平線上で一定距離を隔てた固定部に弾性部
   材の肯定側取付は部を設け、支持体の上部と下部を夫夫
   対応する各取付部間に弾性部材を取付けて支持体を上下
   で放射状四方向の同定部に連結したことを％黴とする電
   磁力平衡式電子秤。 龜水平な横杆の長手方向に直角に両側方へ対称な突出部
   を設け、骸突出ＮＫ段違いに支点弾性部材と、重点弾性
   部材を取付けて支点と重点間距離を小さく構成し、テコ
   比の大きい小屋の横杆を得る如くなしたこと１に特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の電磁力
   平衡式電子秤。 表計量受台支持体の上部と下部に夫々力点側とその反対
   側へ水平に取付ける上部弾性部材と下部弾性部材を支持
   体の垂直中心線に対して左右対称に、上部線計量受台の
   大きさに応じてその部位が計量受台の一部の下方に位置
   する如く中心線から離れ九位置に取付け、下部は計量受
   台の大きさにかかわ夛なく中心線近く、又は中心線と交
   わる左右両側へ取付けて、上部弾性部材の左右取付は部
   間隔を大とし下部弾性部材の左右取付は部間隔を小とし
   九ことｔｅａとする特許請求の範囲第１項、第２項、第
   ３項の電磁力平衡式電子秤。 五計量受台支持体の垂直な中心線に対して力点側とその
   反対１１に左右対称に取付ける上部弾性部材と下部弾性
   部材を炭素繊維の薄板材で構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲、第１項、菖２項。 第３項、第４項のいずれかに記載の電磁力平衡式ａ上面
   を所要の大きさに形成し九支持体の上部に、腋部を水平
   に連続走行する被計量物品の荷重を受けて走行させる如
   くなした所定長さの走行レール付き計量受台を設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲、第１．第２．第３．第
   ４．第５項のいずれかに記載の電磁力平衡式電子秤。 Ｌ支持体の上部に設ける計量受台を小型のコンベア々し
   九こと１−＊徽とする特許請求の範囲第６項＆横杆の＊
   点と力点間の所定位置に長手方向両側方に支点側へ水平
   な向きの弾性部材取付部を設け、腋部と支点薄板バネの
   固定部に支点薄板バネと干渉しない両外側へ形成した水
   平方向の弾性部材取付は部との間を、夫々弾性部材で連
   結し横杆が横振れしないように構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲１１１１１項、第２項、第３項、第４
   項、第５項、第６項、第７項のいずれかに記載の電磁力
   平衡式電子秤。