JPH034095B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、過負荷防止用の緩衝機構を備え弾性
体の歪原理を利用した重量検出装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

過負荷防止用の緩衝機構を備えた重量検出装置
としては、従来より、実開昭54−171370号公報に
示された技術に代表される多くの類似装置が提案
されている。しかしながら、これらの基本構成は
いずれも第７図に示すように、計量皿１の周縁下
に所定の間隙を介して架台５上に固定式過負荷ス
トツパ２，２が設置されているものであつて、静
的な過負荷防止には有効であるが、動的な過負荷
に対しては有効に機能し得ない。即ち、静的な過
負荷に対して、重量センサ部３には上記所定間隙
の歪に相当する負荷が作用するのみで、それ以外
の負荷は固定式過負荷ストツパ２，２によつて支
持されることになり、重量センサ部３への過負荷
は防止される。一方、第８図に示したように、動
的な過負荷例えば被計量物４の落下載置により計
量皿１に衝撃荷重が作用するような場合に、被計
量物４の慣性によつて計量皿の変形が大きいた
め、重量センサ部３には前記所定間隙以上の歪が
発生し、同重量センサ部３に過負荷が働く。その
結果、同重量センサ部３に貼着されている歪ゲー
ジが剥離するなど重量計の耐久性に問題を生じ
る。更に、衝撃荷重が働くときは、上記慣性に起
因して重量センサ部３の振動減衰は遅れるので、
被計量物４の載置から被計量物４の真の重量値測
定までに時間を要するという欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点を考慮してなされ
たものであつて、静的な過負荷に対してのみなら
ず動的な過負荷に対しても重量センサ部への影響
を少なくして重量計の耐久性の向上を実現し、被
計量物載置後における計量機構部の振動減衰を早
めることにより、安定計量値に至る時間を短縮す
るようにした重量検出装置の提供を目的とするも
のである。

〔発明の構成〕

本第１発明に係る重量検出装置は、架台上に設
置された計量機構部と、この計量機構部の上に設
けられた計量皿とを備え、前記架台と計量皿との
間に過負荷受止用の昇降装置を備えて成り、上記
昇降装置で計量皿を支持した状態で被計量物を載
置できるようにして、被計量物載置時における計
量皿の変形を回避し得るように構成したことを特
徴とするものである。

本第２発明に係る重量検出装置は、架台上に設
けられた重量センサ部と、この重量センサ部に連
結され両端突部の上部が弾性体で設置された計量
皿支持部と、上記弾性体上に固着された計量皿
と、上記計量皿支持部の中央凹部と計量皿との間
に介設された振動抑制機構とを備え、前記架台と
計量皿との間に上端支持部が前記弾性体よりバネ
定数の大きな弾性体で形成された過負荷受止用の
昇降装置を備え、前記重量センサ部と前記過負荷
受止用の昇降装置とを重量検出・解析及び上記昇
降装置の昇降制御をなす検出制御手段で接続して
成り、被計量物載置時における計量皿の変形を回
避すると共に、重量センサ部等より成る計量機構
部と昇降装置の上端支持部に作用する力の均衡に
より、過負荷に対する計量機構部への負荷を更に
軽減し得るように構成したことを特徴とするもの
である。

本第３発明に係る重量検出装置は、架台上に設
けられた重量センサ部と、この重量センサ部に連
結され両端突部の上部が弾性体で形成された計量
皿支持部と、上記弾性体上に載置される計量皿
と、上記計量皿支持部の中央凹部と計量皿との間
に介設された振動抑制機構とを備え、前記架台と
計量皿との間に上端支持部が高耐荷重重量センサ
を有する過負荷受止用の昇降装置を備え、前記重
量センサ部と前記過負荷受止用の昇降装置とを重
量検出・解析及び上記昇降装置の昇降制御をなす
検出制御手段で接続して成り、昇降装置の高耐荷
重重量センサを有する上端支持部で衝撃荷重の大
部分を支持して計量機構部への負荷を軽減すると
共に衝撃の検出をもなし得るように構成したこと
を特徴とするものである。

〔第１・第２発明の実施例〕 本第１・第２発明の一実施例を第１図乃至第５
図に基づいて説明すると、以下の通りである。

架台１４上には重量センサ部１５が設けられて
いる。重量センサ部１５には計量皿支持部１３が
接合され、計量皿支持部１３の両端突部の上部は
バネ定数K_Aが比較的小さいゴムブロツク、空気
バネ、コイルバネ等から成る弾性体１３ａ，１３
ａで形成されている。上記弾性体１３ａ，１３ａ
上には、計量皿１１が固着されている。前記計量
皿支持部１３の中央凹部と上記計量皿１１との間
には、シヨツクアブソーバ、オイルダンパ、空気
ダンパ等から成る振動抑制機構１６，１６が介設
されている。上記重量センサ部１５、計量皿支持
部１３、振動抑制機構１６，１６から成る計量機
構部１７が計量皿１１の中央部と架台１４との間
に設置されている。

上記計量機構部１７の両外側で計量皿１１と架
台１４との間には、過負荷受止用の昇降装置とし
ての過負荷ストツパ１８，１８が介設されてい
る。この過負荷ストツパ１８，１８は架台１４に
設けられた支軸１８ａ，１８ａ上にモータ駆動カ
ム方式、空気又は油圧シリンダ方式等の昇降機構
１８ｂ，１８ｂを有し、この昇降機構１８ｂ，１
８ｂ上にゴムブロツク、空気バネ、コイルバネ等
から成るバネ定数K_Bが大きい弾性体１８ｃ，１
８ｃが設けられている。この弾性体１８ｃ，１８
ｃは上記昇降機構１８ｂ，１８ｂによつて昇降自
在であつて、その上限位置で弾性体１８ｃ，１８
ｃの上端が計量皿の裏面と接触し得るように構成
されている。

上記昇降機構１８ｂは、前記重量センサ部１５
と検出制御手段としての制御装置１９を介して接
続されている。制御装置１９は重量センサ部１５
で検出した電気信号を入力手段１９ａで受信し、
波形解析手段１９ｂによつて被計量物２０の載置
による重力変化とその後の重量安定化を判定し、
出力手段１９ｃによつて昇降機構１８ｂへ昇降信
号を伝達して弾性体１８ｃ，１８ｃの昇降を制御
するとともに、重量値出力手段１９ｄによつて計
量値を出力するように構成されている。

上記の構成において、先ず第１図に示すように
計量皿１１に何も載置されていない場合には、過
負荷ストツパ１８，１８の弾性体１８ｃ，１８ｃ
はその移動上限位置にあり、計量皿１１と接触状
態にある。

次に第２図に示すように計量皿１１に被計量物
２０が載置された瞬間は次の通りである。計量皿
１１には計量物の重量値W_Oよりかなり大きな衝
撃荷重Wmaxが作用する。

本発明では、過負荷ストツパ１８，１８は計量
皿１１を最初から支持する状態にあるので、衝撃
による計量皿１１中央部の変形は従来例に比べて
無視することができ、前記弾性体１３ａ，１３ａ
及び弾性体１８ｃ，１８ｃの衝撃による変位量を
同じと仮定すると、計量皿支持部１３を介して重
量センサ部１５へ作用する負荷W_Aは、 W_A＝Wmax・K_A／K_A＋K_B となる。尚、前記振動抑制機構１６，１６を介し
て重量センサ部１５に作用する荷重は無視できる
ものとする。即ち、K_A≪K_Bとるように弾性体１
３ａ，１３ａと弾性体１８ｃ，１８ｃのバネ定数
を設定しておくことによりW_A≪Wmaxとするこ
とができるので、重量センサ部１５に作用する荷
重Ｗを衝撃荷重Wmaxに比べてかなり小さく抑
えることができ、これにより衝撃荷重Wmaxに
対する重量センサ部１５への影響を軽減すること
ができる。

重量センサ部１５に負荷される前記荷重W_Aは
電気信号に変換され、制御装置１９の入力手段１
９ａに入力される。波形解析手段１９ｂによつて
前記W_Aの発生即ち被計量物２０の載置及び荷重
W_Aのその後の減衰が検出される。上記荷重W_Aの
減衰を待つて、出力手段１９ｃによつて過負荷ス
トツパ１８，１８の昇降機構１８ｂ，１８ｂへ弾
性体１８ｃ，１８ｃの下降を指示する信号が伝達
され、弾性体１８ｃ，１８ｃは計量皿１１から離
れて第３図に示した状態へ移行する。

第３図は被計量物２０の真の重量W_Oが重量セ
ンサ部１５に負荷された状態を示している。この
状態では前述のようにW_AはWmaxに比べ大巾に
緩和されているので、前記衝撃による計量機構部
１７の振動振幅も小さく制御されているが、まだ
若干の振動成分が残存している。この残存振動成
分は振動抑制機構１６，１６によつて迅速に減衰
される。この振動が完全におさまり、重量センサ
部１５に負荷される荷重の安定化を波形解析手段
１９ｂが確認すると、被計量物２０の真の重量
W_Oが重量値出力手段１９ｄによつて出力される
と共に、前記出力手段１９ｃによつて過負荷スト
ツパ１８，１８の昇降機構１８ｂ，１８ｂへ弾性
体１８ｃ，１８ｃを上昇するための信号が伝達さ
れ、弾性体１８ｃ，１８Ｃはその上限位置まで上
昇して計量皿１１を保持し、前記第１図に示した
状態に復帰する。このとき、被計量物２０は計量
皿１１から除去してもよいし、除去しないで次の
被計量物２０を続けて計量皿１１に載置しても前
記同様に計量することができる。尚、被計量物２
０を載置したか否かは、前述のW_Aの検出により
判定することができるので、そのための余分なセ
ンサを必要としない。

第４図は、本実施例における重量センサ部１５
への負荷変動の一例を従来例と比較して示したも
のであり、本実施例における被計量物載置の際の
衝撃荷重に対する重量センサ部１５への衝撃負荷
は従来例に比し著しく軽減されると共にその負荷
変動も早期に減衰し、同図で示したように、
被計量物載置から真の重量を計量するまでの所要
時間も従来例に比べ著しく短縮されている。

第５図は、本実施例において前述した波形解析
手段１９ｂの動作過程を示すフローチヤートであ
り、衝撃荷重W_A減衰後に過負荷ストツパ下降信
号を出力し、計量物荷重安定後に真の重量値W_O
及び過負荷ストツパ上昇信号を出力する過程を示
している。

〔第１・第３発明の実施例〕 本発明の一実施例を第６図に基づいて説明する
と、以下の通りである。尚、前記第２発明の実施
例と同一の機能を有する該当部材には同一の符号
を付してある。

過負荷ストツパ１８，１８の先端部は、前記第
２発明の実施例における弾性体１８ｃ，１８ｃに
代えて、ロードセル等から成る高耐荷重重量セン
サ部３０，３０が設けられている。この高耐荷重
重量センサ部３０，３０に高耐荷重重量センサに
より、被計量物２０を計量皿１１に載置した場合
の衝撃が検出され、この衝撃の減衰を待つて高耐
荷重重量センサ部３０，３０の下に設けられた昇
降機構１８ｂ，１８ｂにより高耐荷重重量センサ
部３０，３０を下降し得るように構成されてい
る。その他の構成については前記第２発明の実施
例と同様である。

上記の構成において、高耐荷重重量センサ部３
０，３０のバネ定数は前記第２発明の実施例にお
ける弾性体１８ｃ，１８ｃのバネ定数より更に大
きくほぼ固体的であるので、被計量物２０が計量
皿１１に載置された瞬間には、計量皿１１に作用
する衝撃荷重Wmaxに対する負荷の大部分が高
耐荷重重量センサ部３０，３０で支持され、計量
機構部１７の重量センサ部１５はほとんど上記衝
撃荷重等の過負荷による影響を受けることがな
い。

上記高耐荷重重量センサ部３０，３０による上
記衝撃の検出により、高耐荷重重量センサ部３
０，３０は下降して、計量機構部１７の重量セン
サ部１５により被計量物２０の真の重量W_Oが前
記実施例と同一の手段により出力されると共に、
高耐荷重重量センサ部３０，３０がその上限位置
まで上昇し、被計量物２０の載置前の状態に復帰
する。

〔発明の効果〕

本第１発明の重量検出装置は、被計量物載置時
においては過負荷受止用の昇降装置の上端支持部
で計量皿を支持し、衝撃荷重による振動が減衰し
た後においては上記上端支持部を降下させて計量
機構部で真の重量を計測し得るように構成されて
いるので、動的過負荷に対する計量機構部への影
響を少なくすることができ、重量センサ部の保護
ひいては重量検出装置の耐久性の大巾な向上を実
現することができる。また、被計量物載置後にお
ける計量機構部の振動減衰を早め安定計量値に至
る時間を短縮することができると共に、前記耐久
性の向上は被計量物の乱暴な取扱いを許容し得る
ので、作業性を大巾に向上し得るといつた効果を
奏することができる。

本第２発明の重量検出装置は、前記第１発明の
重量検出装置における過負荷受止用の昇降装置を
備えたものであるから、第１発明にみられる重量
検出装置の耐久性及び作業性の向上といつた効果
を同様に奏し得る。その上、本第２発明において
は、前述のように過負荷に対する計量機構部への
負荷を更に軽減し得るように構成されていること
より、上記効果は更に実効あるものとなる。ま
た、本発明の重量検出装置は、被計量物載置時の
重量の一部を計量機構部に負荷し得る構成として
いるので、被計量物の計量皿への載置検出に特別
なセンサを必要としないといつた効果をも併せて
奏する。

本第３発明の重量検出装置は、上記した第２発
明の効果と同様、第１発明にみられる前記重量検
出装置の耐久性及び作業性の向上といつた効果を
同様に奏し得る。殊に、本第３発明では被計量物
載置時に生じる衝撃荷重の大部分を過負荷に耐用
し得る高耐荷重重量センサ部で支持し、重量セン
サ部に対する過負荷の影響を最大限軽減し得るよ
うに構成されているので、上記重量センサ部への
過負荷に対する保護が本第２発明より更に万全と
なる。また、過負荷と通常負荷を各々耐荷重性能
の異なる２つの重量センサで役割分担して検出し
得るように構成されているので、重量センサの寿
命を高めると共に、その経済性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、
第２図は第１図において被計量物を載置した瞬間
を示す構成説明図、第３図は第２図において所定
時間経過後の状態を示す構成説明図、第４図は本
第２発明による重量計測波形の一例を示す説明
図、第５図は本第２発明の波形解析手段を示すフ
ローチヤート、第６図は本第３発明の一実施例を
示す要部構成説明図、第７図及び第８図はそれぞ
れ従来例の構成説明図である。 １１は計量皿、１３は計量皿支持部、１３ａ，
１８ｃは弾性体、１４は架台、１５は重量センサ
部、１６は振動抑制機構、１７は計量機構部、１
８は過負荷ストツパ、１８ｂは昇降機構、１９は
制御装置、１９ａは入力手段、１９ｂは波形解析
手段、１９ｃは出力手段、１９ｄは重量値出力手
段、２０は被計量物、３０は高耐荷重重量センサ
部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 架台上に設置された計量機構部と、この計量
   機構部上に設けられた計量皿とを備え、前記架台
   と計量皿との間に過負荷受止用の昇降装置を設け
   たことを特徴とする重量検出装置。 ２ 架台上に設けられた重量センサ部と、この重
   量センサ部に連結され両端突部の上部が弾性体で
   形成された計量皿支持部と、上記弾性体上に固着
   された計量皿と、上記計量皿支持部の中央凹部と
   計量皿との間に介設された振動抑制機構とを備
   え、前記架台と計量皿との間に上端支持部が前記
   弾性体よりバネ定数の大きな弾性体で形成された
   過負荷受止用の昇降装置を有し、前記重量センサ
   部と前記過負荷受止用の昇降装置とを重量検出・
   解析及び上記昇降装置の昇降制御をなす検出制御
   手段で接続したことを特徴とする重量検出装置。 ３ 架台上に設けられた重量センサ部と、この重
   量センサ部に連結され両端突部の上部が弾性体で
   形成された計量皿支持部と、上記弾性体上に載置
   される計量皿と、上記計量皿支持部の中央凹部と
   計量皿との間に介設された振動抑制機構とを備
   え、前記架台と計量皿との間に上端支持部が高耐
   荷重重量センサを有する過負荷受止用の昇降装置
   を設け、前記重量センサ部と前記過負荷受止用の
   昇降装置とを重量検出・解析及び上記昇降装置の
   昇降制御をなす検出制御手段で接続したことを特
   徴とする重量検出装置。