JPS63193021A - 遠隔操作型電子天秤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子天秤に係り、特に遠隔操作可能な電子天秤
に関する。

〔従来の技術〕

重量を測定する装置のうち、電子天秤と総称される一群
の秤量装置がある。この秤量装置は弦振動式の秤量装置
、電磁平衡式の秤量装置等があるが、特に電磁平衡式の
秤量装置は秤量精度も高く、電子天秤と通称するものは
殆どがこの電磁平衡式の秤量装置である。この電子天秤
は、測定精度が高く、かつ秤量物の重量をデジタル信号
として出力するので、コンピュータを始めとする他の機
器との接続が容易であり、かつ電子部品の低価格化等に
よりその価格も低下しており、近年その使用範囲が益々
増加する傾向にある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電子天秤は以上のように優れた性能を有するが、その高
性能のため、若しくは用途の特殊性のため次のような問
題が生じており、その解決が望まれている。

先ず、電子天秤の秤量精度をより向上させ、最小測定量
２最小目盛り）が１８ｇ若しくは０．１μｇの秤量装置
が提供されており、更に将来的にはより精度を向上させ
た装置が開発提供されるものと考えられる。

以上のような高精度の電子天秤の場合、次のような問題
が生じる。

先ず究めて微量な測定が可能なように装置を構成すると
、従来は無視６し得た要因により装置が影響を受け、秤
量装置としての精度が低下する。例えば秤量装置に測定
者が近づいて、秤量物を装置の秤量皿に載置する作業を
行ったとすると、その作業者の体温により例えばビー１
、等の装置構成部材の僅かな伸びをきたし、この伸びが
測定精度の低下をきたす。

また空気中に腐食性のガスが混在していると、構成部１
品が腐食し、これも測定精度に影響してしまう。結局超
精密な測定を行うためには秤量装置をその性能を充分に
発揮し得る特定の環境下に置くのが最も良く、従って、
その環境を乱す要因の一つである作業者もその特定環境
に立ち入らないのが望ましい。この結果、超精密測定を
行う為には、秤量装置を温度、湿度、空気の成分、空気
の流れ等が好ましい条件に設定された環境下に配置し、
操作者はこの環境下にある装置を遠隔操作するよう構成
するのがよい。

また以上のように秤量装置の精度上遠隔操作が必要な場
合の外、秤量物が人体に対して悪影響を与えるようなも
のの場合にも秤量装置を遠隔操作とする必要がある。特
に秤量物が放射性物質の場合には、この物質を取り扱う
ことにより秤量装置自体が汚染されるため、この汚染さ
れた秤量装置は密閉された空間から外部に持ち出すこと
は事実上不可能となる。従ってこのような環境に置かれ
た装置の調整、操作等は全て遠隔操作により行わなけれ
ばならない。

以上のような問題点があるが、従来の装置では、精密測
定に当たっては秤量物の出し入れに付いて考慮した装置
が提供されているものの、装置の操作全体に付いて遠隔
操作を考慮したものは提供されていない、同様に、放射
性物質を取り扱う秤量装置の場合には、操作者が装置を
直接取り扱うことが不可能となるため、複雑な作業を伴
うロバーバル機構の調整や装置の校正等の調整作業を行
うことは事実上不可能であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点に鑑み構成したものであり、秤量
時の各種設定（ゼロ点、スパン、秤量物の個数測定等）
や校正分銅を用いた調節、ロバーバル機構の調節等の各
種の調節等を行う遠隔操作部を秤量装置本体とは別に構
成し、秤量装置本体内にはこの遠隔操作により自動調節
する機構を設置した遠隔操作型秤量装置である。

〔作用〕

秤量装置本体はその装置にとって適当な環境下に配置す
ることにより秤量精度の低下や、汚染物質の外部漏出を
防止し、かつこの秤量装置本体に対してゼロ点、スパン
、秤量物の個数測定等を行うテンキー等の設定入力部を
接続してこれらの設定を遠隔操作により行い、かつ秤量
装置本体内に校正分銅自動載置機構やロバーバル機構自
動調節機構を設置し、これら自動調節機構に対して自動
調節機構遠隔操作部を接続することにより秤量装置の各
種設定及び調節を遠隔操作により行い、かつ要すれば荷
重、個数等の表示も秤量装置とは隔離した部分で行える
ようにし、秤量装置の秤量精度に悪影響を与えたり、毒
性物質を外部に漏出させることなく各種設定、調節を行
う。

〔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。

第１図は秤量装置本体（特に放射性物質を取り扱う装置
）と遠隔操作部との配置状態を示す概念図、第２図は第
１図の変形例を示し、秤量装置の内部構造の詳細を示す
図である。

第１図において、秤量装置本体１は密閉容器２内に収容
され、秤量物たる放射性物質が外部に漏出しないように
なっている。この密閉容器２には秤量装置に秤量物を載
置するための操作用手袋３が取りつけてあり、操作者は
密閉容器２の外部から安全に秤量物の取り扱いが行える
ようになっている。４は小型コンピュータ等の中央処理
装置（ＣＰ　Ｕ）であり、密閉容器２の外部に設置され
コネクタ５を介して密閉容器２内の秤量装置本体ｌに接
続している。６はこの中央処理装置４に接続する入力ボ
ードであり、テンキー等入力手段により、秤量装置のゼ
ロ点、スパン、秤量物の個数測定等の設定を行う、更に
７は秤量物のＵｔ、個数等の測定結果を表示するディス
プレイ、８はその表示結果をプリントアウトするプリン
タであり、何れも前記入力ポードロと同様中央処理装置
４に接続し、かつ密閉容器２の外部に設置されている。

更に９．１０．１１は密閉容器２内の物理量を測定する
センサであり、符号９は密閉容器内の空気密度を測定す
る空気密度測定センサ、１ｏは温度を測定する温度セン
サ、１１は湿度を測定する湿度センサであり、これらセ
ンサ９〜１１の測定、　　結果は全て中央処理装置４に
入力され、測定結果　　　　−の補正値として利用され
る。特に密閉容器２内で放射性物質が取り扱われる際に
はその放射性物質が外部に漏出するのを防止するため密
閉容器内を減圧する場合が多いため、密閉容器２内の空
気密度の低下が秤量精度に悪影響を及ぼＴＫれがあり、
密閉容器２内の空気密度を測る意味は大きい。

第２図は秤量装置本体１の内部構造を示す。

符号１６はロバーバル機構であり、上部副桿１７と、こ
の副標に平行に位置する下部副標１８とこれら副標１７
．１８に対して直交するように配置した浮枠１９と、こ
の浮枠１９に対向位置する固定部２０とからなり、これ
らの部材を板バネ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ１５ｄにより
接続して平行四辺形とすることにより構成される。２２
は秤量室内の秤量皿２３とその一端が接続するビームで
あり、他端は前記ロバーバル機構の浮枠１９に接続して
いる。また１２は支点１３を有するビームであり、その
一端は板バネ２１を介してロバーバル機構の浮枠１９に
接続し、他端はビーム１２を水平に維持させるための電
磁力を発生させる電磁部１４に接続している。３２はビ
ーム１２の変位状態を検出する位置センサである。

次に矢印２４は校正分銅自動載置機構を示す。

２５はモータ２６により回転するカム、２７はこのカム
２５の回転により昇降するレバーであり、レバー２７を
昇降させることにより校正分銅２８の荷重をレバーで支
持したり、ビーム２２の分銅載置部２２ａに＠置したり
する。

３０は電子天秤の電子的機能の中心をなす電子回路であ
り、従来型の電子天秤においては装置本体のうちロバー
バル機構等の荷重伝達機構を設置した機構室内に配置し
であるが、この構成では装置本体ｌとは別に構成し、密
閉容器２の外部に配置しである。このように構成してお
けば回路に故障が発生しても装置本体ｌとは関係なく修
理や部品交換が自由に行える。また電子回路からは熱が
発生し、この熱によって装置本体内に生じた対流等が秤
量精度に悪影響を与えていたが、この問題も解決するこ
とができる。なお電子回路としては微細なゼロ検出信号
を能率よく増幅して所定の電磁力を発生させるに足る電
流をコイルに供給するサーボ回路、このサーボ回路から
得られるアナログ信号をデジタル信号に変喚するＡＤ変
換回路（積分回路、比較回路、制御理論回路、クロック
パルス発生回路等を含む）、及び風袋除去、個数カウン
ト設定やゼロ設定等の指令信号を処理する信号処理回路
等が含まれる。この電子回路３０は更に各種表示や入力
を行う操作部３１と接続している。また校正分銅自動載
置機構２４及び各種センサ９〜１１も操作部３１に接続
している。なおこの場合密閉容器２内の秤量装置本体１
と操作部３１や電子回路３０と接続する結線の密閉容器
挿通部も良好にシールされ密閉容器２の密閉性を阻害し
ないようになっていることは当然である。

次に以上に示した装置の操作、作動状態を具体的に説明
する。

先ず操作者は入力ポードロや操作部３１等を用いてゼロ
点、秤量物の個数表示等所定の設定を行う。次に手袋３
や秤量物自動載置機構（図示せず）により、予め密閉容
器２内に搬入しておいた放射性物質である秤量物を密閉
容器２内の秤量装置本体１の秤量皿２３に載置する。秤
量物の荷重は秤量皿２３、ビーム２２を経てロバーバル
機構１６及びビーム１２に伝達され、ビーム１２を変位
させようとする。この変位は位置センサ３２により検出
さ゛れ、その変位を解消してビーム１２を平衡に保つた
めの電磁力を発生させるため、電子回路中のサーボ回路
を介して電磁部１４に電流が供給される。この電流は秤
量物の荷重による変位と正確に比例するためこの電流（
電圧に変換）の量を測定することにより荷重を測定し、
その測定結果はディスプレイ７等により表示される。

また秤量装置に対するゼロ点、スパン、秤量物の個数測
定等の設定事項は操作部３１を用いて適宜行われる。更
に装置の校正も、操作部３１により校正分銅自動載置機
構２４を作動させることにより密閉容器２の外部から自
由に行える。

第３図はロバーバル自動調整機構を示す。

ロバーバル機構は、第２図の構成を例に説明すると、ビ
ーム１２や２２の作動を正確にガイドし、荷重伝達機構
のａｔｉ！！的構成を高精度に保持するために設置され
る機構であるが、このロバーバル機構構成部材の製造公
差や機構全体を組み立てる際の公差により装置完成後も
微調整する必要がある。

また更に秤量装置を配置した環境下でのロバーバル機構
構成部材の僅かな伸縮により再度調整が必要となり、か
つ機構構成部材の僅かな製造公差によりその調整は同一
環境下おいても装置毎に異なる。このため密閉容器２内
に秤量装置を収容した後でもそのロバーバル機構を調節
する必要がある。

第３図は遠隔操作によりロバーバル機構の調節が可能な
ロバーバル機構自動調節部の構成を示す。

同図に於いて、上下の開環１７．１８を支持する固定部
２０に対してはこれら開環に平行するように溝部２０ａ
が形成しである。３２はこの溝部（切り欠き）２０ａに
ほぼ直交するように配置した調節ボルトであり、固定部
２０の上部２０ｂに対しては何ら保合することなく挿通
し、かつ下部２０ｃに対しては螺合固定している。３３
はこの調節ボルト３２と螺合する調節ナツトであり、そ
のナフト３３の外周は歯車３４と螺合するよう歯車部と
なっている。

一方符号３５は電動モータ、３６はこのモータ３５によ
り回転するウオーム、３７はウオーム３６と係合するウ
オーム歯車、３９は軸３８を介してウオーム歯車３７に
より回転する歯車、４０は歯車３９に係合する別の歯車
であり、軸４１を介して前記歯車３４を回転させる。こ
のような構成となっているため、モータ３５の回転力は
大幅に減速されて調節ナツト３３に伝達される。調節ナ
ツト３３が回動することにより固定部２０は溝２０ａを
中心として変形し、上下の開環１７と１８との間隔を変
化させ、これによりロバーバル機構の調節を行う。なお
４２はこの溝部２０ａに配置した弾性体であり、溝部２
０ａの上下方向に弾発することによって、より精密に調
整を行うようにしている。

以上の構成を密閉容器２内の秤量装置本体１に組み込ん
でおけば、モータ３５に対して操作部３１から指令信号
Ｃを発信することによりロバーバル機構１６も遠隔操作
により調節することができる。

以上、本発明の構成を、秤量装置が密閉容器内に配置し
た状態を例に説明したが、このように密閉容器内に配置
された場合以外にも広く応用可能であることは当然であ
る。

〔効果〕

本発明は、秤量時の各種設定や校正分銅を用いた調節、
ロバーバル機構の調節等の各種の調節等を行う遠隔操作
部を秤量装置本体とは別に構成し、秤量装置本体内には
この遠隔操作により自動調節する機構を設置した遠隔操
作型秤量装置であるので、放射性物質等により汚染され
た秤量装置の操作を安全かつ正確に行うことが可能であ
り、また秤量装置を最適な環境下に配置したまま装置の
操作を行うことができるため、装置の性能を充分に発揮
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す電子天秤の配置状
態を示す図、第２図は電子天秤の内部構造の詳細を示す
電子天秤の縦断面図、第３図はロバーバル機構の自動調
節機構の詳細図である。 ｌ・・・秤量装置本体　　２・・・密閉容器６・・・入
力ボード　　７・・・ディスプレイ８・・・プリンタ　
　９・・・空気密度センサ１０・・・温度センサ　　１
１・・・湿度センサ１６・・・ロバーバル機構　　２ｏ
・・・固定部２０ａ・・・溝部（切り欠き） ２４・・・構成分銅自動載置機構 ３０・・・電子回路　　３１・・・操作部３２・・・調
節ボルト　　３３・・・調節ナツト３５・・・モータ 第１図 第３図 １：）ＯどｖＣ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）秤量物の荷重と電磁部における電磁力を平衡させ
   ることにより秤量物の荷重を測定する秤量装置において
   、秤量装置本体に対して構成分銅を自動的に載置する機
   構及びロバーバル機構を自動的に調節する機構のうち少
   なくとも一方を設置し、各種作動指令を入力する操作部
   及び測定結果を表示する表示装置のうち少なくとも一方
   を、この秤量装置本体を設置した環境から隔離して設置
   したことを特徴とする遠隔操作型電子天秤。
2. （２）秤量装置本体を配置した環境に対し、その環境の
   空気密度、温度、湿度等の物理量を測定するセンサを設
   置し、このセンサを前記操作部に接続したことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の遠隔操作型電子天
   秤。
3. （３）サーボ回路、ＡＤ変換回路、信号処理回路等から
   成る電子回路を秤量装置本体とは別個に構成し、かつ秤
   量装置本体を配置した環境から隔離してこの電子装置を
   配置したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
   載の遠隔操作型電子天秤。
4. （４）前記秤量装置本体を配置する空間を密閉空間とし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の遠
   隔操作型電子天秤。
5. （５）前記ロバーバル機構自動調節機構を、ロバーバル
   機構の一部を構成しかつ変形可能なよう溝部を形成した
   固定部と、この固定部に取り付けた調節ボルトと、この
   調節ボルトに螺合する調節ナットと、指令信号により作
   動しかつ減速手段を介してこの調節ナットを回動させる
   モータとから構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項記載の遠隔操作型電子天秤。