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JPH07294317A - 電子天びん - Google Patents

電子天びん

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JPH07294317A
JPH07294317A JP8472994A JP8472994A JPH07294317A JP H07294317 A JPH07294317 A JP H07294317A JP 8472994 A JP8472994 A JP 8472994A JP 8472994 A JP8472994 A JP 8472994A JP H07294317 A JPH07294317 A JP H07294317A
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JP
Japan
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balance
lever
weight
center
gravity
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JP8472994A
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English (en)
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JP3279052B2 (ja
Inventor
Akira Kawamoto
晟 河本
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レバー比を変更しても、バランス調整用錘を
変更するだけで、重心を新たに調整する必要がなく、1
種の電磁力平衡メカニズムから複数種のひょう量の天び
んを製造する際の生産性を良好なものとすることのでき
る構造を持つ電子天びんを提供する。 【構成】 支点1を中心として回動自在のレバー2を介
して、コイル3に電流を流すことによって発生する電磁
力と被測定荷重とを釣り合わせる天びんにおいて、レバ
ー系の重心高さと略一致した高さの水平面上に、レバー
系のバランス調整用錘21を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電磁力平衡型の電子天び
んに関し、更に詳しくは、コイルに電流を流すことによ
って発生する電磁力を、レバーを介して被測定荷重と釣
り合わせるように構成された電子天びんに関する。
【0002】
【従来の技術】電磁力平衡型の天びんにおいては、一般
に、永久磁石によって作られた静磁界中に可動のコイル
を配置し、そのコイルに電流を流すことによって発生す
る電磁力を被測定荷重と釣り合わせ、その釣り合い状態
でのコイル電流の大きさから被測定荷重の大きさを算出
する。
【0003】このような電磁力平衡型の電子天びんで
は、支点を中心として回動自在のレバーの一端部にコイ
ルを装着するとともに、他端部には被測定荷重を作用さ
せ、そのレバーの回動変位をセンサで検出して、そのセ
ンサの出力に基づいてレバーが水平状態となるようにコ
イルに流れる電流を制御するような構造を採るものが多
い。このような構成によると、レバー比を変更すること
によって、同一の電磁力平衡メカニズムを用いて種々の
ひょう量の天びんを製造することができるという利点が
ある。
【0004】ところで、このようなレバーには、コイル
のほか、被測定荷重を載せるための皿や皿受け等を含む
部材が連結され、その全体でいわゆる天びんの可動部
(バランス用メカニズム)が形成されるが、被測定荷重
が0の状態、つまり無負荷状態においてフォースコイル
の発生力が規定値、例えばひょう量の10%になるよう
に、適当な重さのバランス調整用錘(いわゆる調子玉)
をレバーの適宜箇所に装着している。
【0005】このようなことから、前記したようにレバ
ー比を変更する場合には、可動部材のバランスを新たに
調整する必要があり、通常はバランス調整用錘の重量を
変更することによって対処している。
【0006】一方、天びんにおいては、一般に、その設
置状態が水平からし変化しても、0点の変化が少ないの
が望ましく、そのためには、レバーを含む天びんの可動
部材の重心と支点の高さを一致させればよいことが知ら
れている。また、天びんの可動部の重心と支点の高さを
一致させておくことにより、水平方向への外乱が天びん
に作用したときに発生するモーメントを最小にできると
いう利点がある。
【0007】以上のことから、従来のこの種の天びんに
おいては、図3にその機構図を例示するように、支点3
1を中心として、その一端部にコイル32が装着され、
他端部に被測定荷重を載せる皿33等が連結されたレバ
ー34には、バランス調整用の錘35のほか、重心調整
用の錘36が装着された構造が採られる。なお、各錘3
5および36の位置は、従来、それぞれの機能を全うで
きる位置で、しかも天びんメカニズムの動作を妨げない
ような適当な位置としている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上のような電磁力平
衡型の天びんによると、レバー比を変更する場合、バラ
ンス調整用の錘35を変更する必要があることは前記し
たが、その結果として可動部の重心が変化する。図3の
例では、バランス調整用錘35が支点31の高さよりも
低い位置にあるため、例えば錘35を軽くすると、可動
部の重心が支点31よりも高くなる。この場合、重心調
整用の36を重くして新たに重心を調整する必要があ
り、生産性が悪いという問題があった。
【0009】本発明の目的は、レバー比を変更しても、
バランス調整錘を変更するだけで、レバーを含む可動部
の重心を新たに調整する必要がなく、1種の電磁力平衡
メカニズムから、ひょう量の異なる複数種の天びんを製
造する際の生産性を良好なものとすることのできる構造
を持った電子天びんを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施例図面である図1を参照しつつ説明す
ると、本発明の電子天びんは、静磁界中に置かれたコイ
ルに電流を流すことによって発生する電磁力を、支点を
中心として回動自在のレバーを介して被測定荷重と釣り
合わせ、その釣り合い状態でコイルに流れる電流から被
測定荷重を計測する天びんにおいて、レバーを含む天び
んの可動部の重心高さに略同一の高さの水平面上に、当
該天びんの可動部のバランスを調整するための錘を配設
したことによって特徴づけられる。
【0011】
【作用】バランス調整用の錘の重量を変更しても、この
錘が可動部の重心と略同一の高さに設けられているた
め、可動部の重心高さは変化しない。従って、レバー比
を変更した場合、フォースコイルの発生力が規定の、例
えばひょう量の10%となるようにバランス調整用の錘
の重量を変化させて調整する必要はあるが、その錘の重
量を変化させても可動部の重心が変化しないため、重心
調整作業は不要となる。
【0012】
【実施例】図1は本発明実施例の機構図と電気的回路構
成のブロック図とを併記して示す構成図である。
【0013】支点1を中心として回動自在のレバー2に
は、その一方側にコイル3が固着されているとともに、
他方側は連結部材4を介して可動柱5が連結されてい
る。可動柱5の上端には、被測定荷重を載せるための皿
6が配置されている。可動柱5は、また、互いに平行な
ビーム7aおよび7bの一端部に弾性部71a,71b
を介して連結されており、この各ビーム7aおよび7b
の他端部は同じく弾性部72a,72bを介して天びん
の固定部に連結され、これらでロバーバル機構を構成し
て、可動柱5の変位が垂直方向のみとなるように規制し
ている。
【0014】前記したコイル3は、永久磁石81を主体
とする磁気回路8が作る静磁場中に配置されており、こ
のコイル3に電流が流れることによって、鉛直方向への
電磁力が発生してコイル3に作用する。そして、このコ
イル3に流れる電流は、以下に示すような回路構成のも
とに、レバー2が水平状態を維持するように制御され
る。
【0015】すなわち、レバー2の回動変位は、その一
端部に配置された変位センサ10によって検出される。
この変位センサ10の出力はサーボアンプ11およびP
ID制御回路12に導かれ、レバー2の変位に応じた電
流となってコイル3に流される結果、レバー2の回動変
位量が0、すなわち水平状態を保つような電磁力がコイ
ル3を介してレバー2に伝達される。このような構成に
おいては、皿6に被測定荷重が作用してレバー2が変位
しようとすると、その変位を打ち消すような電流がコイ
ル3に流れて自動平衡する。従って平衡状態でコイル3
に流れる電流は皿6上の荷重と比例したものとなる。コ
イル3に流れる電流は、抵抗Rによって電圧信号に変換
された後にA−D変換器13によってデジタル化され、
荷重データとしてマイクロコンピュータ14に採り込ま
れる。マイクロコンピュータ14では、その荷重データ
と、静磁界中の磁界の強さ、コイル3の半径並びに巻き
数、およびレバー2のレバー比等の装置定数とから、皿
6上の荷重を算出し、表示器15に計量値として表示す
る。
【0016】さて、レバー2には、このレバー2とこれ
に接続された天びんの可動部材を含む系(以下、レバー
系と称する)の重心を調整するための重心調整錘20が
装着されており、この重心調整錘20によって、レバー
系の重心が支点1と同じ高さにくるように調整されてい
る。
【0017】また、レバー2には持ち出し部材21aが
固着されており、その持ち出し部材21aには、レバー
系の重心と同じ高さの水平面上(可動柱5の変位規制方
向に直交する方向の面上)に位置するよう、バランス調
整用錘21が着脱自在に装着されている。
【0018】次に、本発明実施例の作用を述べる。図1
の構成において、同一の電磁力平衡メカニズムを用い
て、よりひょう量の小さい天びんを作る場合、レバー比
2 /L1 を小さくして、皿6に作用する荷重をより小
さくしてコイル3に伝達すればよいが、レバー比を変更
することによってレバー系のバランスが変化するから、
図2に示すように、バランス調整用錘21の重量を変更
することによってレバー系のバランスを調整する。この
とき、バランス調整用錘21はレバー系の重心高さと同
一の高さに位置しているため、バランス調整用錘21と
してどの様な重量のものを装着しようとも、レバー系の
重心は変化せず、従って重心調整用錘20を変更する必
要がない。
【0019】なお、図1および図2では、レバー2に持
ち出し部材21aを固着して、その持ち出し部材21a
を一旦上方に屈曲させた後に下方に屈曲させることによ
って支点1等に対する干渉を避けると同時にバランス調
整用錘21の高さを支点1の高さと一致させるようにし
ているが、実際の構成においては各図の紙面に直交する
方向に回避することができ、特に上下方向に屈曲させる
必要はないことは勿論である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レバーを含む天びんの可動部(レバー系)のバランス調
整用錘を、そのレバー系の重心高さと略同一の高さの水
平面上に設けた構造を採用しているから、1つの電磁力
平衡メカニズムから各種ひょう量の電子天びんを製造す
べくレバーのレバー比を変更した際に、バランス調整用
錘の重量変更によるレバー系のバランス調整を行うだけ
で、レバー系の重心の調整が不要となり、生産性が向上
する。
【0021】また、本発明の採用により、レバー系の重
心はレバー比の変更およびそれに伴うバランス調整に際
して変化しないため、粗い精度の天びんの製造にあって
は、重心調整用錘を装着しない状態でレバー系の重心が
レバーの支点とほぼ同じ高さに位置するように各部を設
計しておくことにより、重心調整用錘を不要とすること
もでき、その分コストダウンを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の機構図と電気的回路構成のブロ
ック図とを併記して示す構成図
【図2】図1の天びんメカニズムを用いて、図1のもの
よりもひょう量の小さい天びんを得る場合の機構図
【図3】従来の電子天びんの構成例を示す機構図
【符号の説明】
1 支点 2 レバー 3 コイル 4 連結部材 5 可動柱 6 皿 8 磁気回路 81 永久磁石 10 変位センサ 11 サーボアンプ 12 PID制御回路 13 A−D変換器 14 マイクロコンピュータ 20 重心調整用錘 21 バランス調整用錘 21a 持ち出し部材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静磁界中に置かれたコイルに電流を流す
    ことによって発生する電磁力を、支点を中心として回動
    自在のレバーを介して被測定荷重と釣り合わせ、その釣
    り合い状態で上記コイルに流れる電流から被測定荷重を
    計測する天びんにおいて、上記レバーを含む天びんの可
    動部の重心高さに略同一の高さの水平面上に、当該天び
    んの可動部のバランスを調整するための錘が配設されて
    いることを特徴とする電子天びん。
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