JP2002214031A - 台はかり - Google Patents

台はかり

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JP2002214031A JP2001015181A JP2001015181A JP2002214031A JP 2002214031 A JP2002214031 A JP 2002214031A JP 2001015181 A JP2001015181 A JP 2001015181A JP 2001015181 A JP2001015181 A JP 2001015181A JP 2002214031 A JP2002214031 A JP 2002214031A
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Kazuo Nishibayashi
一夫 西林
Tetsuro Kusumoto
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Abstract

(57)【要約】 【課題】受け皿上の被測定物の測定位置による偏差誤差
を小さくした台はかりを提供する。 【解決手段】受け皿10を支持する2本のクロスバー
2、3とロードセル8との間にスペーサ5aとその上部
にスペーサ5aより水平面積の小さいスペーサ5bを挿
入し、クロスバー2、3とロードセル8とをネジ4で、
また、ロードセル8の固定柱13を台はかりの筐体のベ
ース7にネジで固定する。これにより、受け皿10の試
料の荷重がロードセル8の可動柱14に加えられると、
スペーサ5a、5bの形状寸法によって決まる低い面圧
変化率により、ロードセル8の可動柱14には平均化さ
れた面圧が作用し、偏置誤差を小さくすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷重検出機構とし
てロードセル等の荷重センサセルを利用した台はかりに
関する。
【0002】
【従来の技術】従来から多く用いられている台はかりの
荷重検出部の一部断面側面図を図4(a)に、その上面
図を同図(b)に示す。受け皿10は、ゴム製の支持部
材2a、3aを固着したクロスバー2およびクロスバー
3によって支持され、この2本の交差したクロスバー
2、3は、水平断面が四角形のスペーサ5を挟んで荷重
センサセル1に複数本のネジ4で固定されている。
【0003】前記荷重センサセル1は互いに平行な2本
のはり11、12の両端部を、それぞれ薄肉部11a、
11b、12a、および12bを介して可動柱14及び
固定柱13に接続したロバーバル機構を用いて構成され
ており、可動柱14に荷重が作用すると各薄肉部11
a、11b、12aおよび12bが撓み、可動柱14は
固定柱13に対して平行に変位する。そして、可動柱1
4の固定柱13に対する変位は、固定柱13にアーム6
aを介して一端が固定され、他端がこの可動柱14に固
定されたセンサ6によって検出され、このセンサ6の出
力は荷重に比例している。
【0004】なお、このセンサ6として用いられるもの
には種々のものがあり、例えば歪みゲージを用いたもの
や、弦の張力変化による弦の固有振動数変化を検出する
方式のもの等がある。また、荷重センサセル1として、
図5に示すように各肉薄部にそれぞれ歪みゲージR1〜
R4を接着し、これを4辺とするブリッジ回路(図示せ
ず)を構成して、荷重Fを検出するロードセル8も用い
られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の台はかりは上記
のように構成されているが、受け皿に置く被測定物の位
置を変えて測定すると、被測定物を受け皿の中心に置い
た場合と比較してそれぞれ異なった測定値、すなわち偏
置誤差が発生する。いま、被測定物を中心位置に置いた
ときの測定値をW、中心位置からずれた位置(偏置位
置)に置いたときの測定値をW、偏置誤差をΔWで表
すと、偏置位置での測定値Wは、次式 W=W+ΔW の関係を有している。
【0006】表1は、例えば断面が図6に示すような面
積(A1)が2200mm、中心点Oからの距離(L
1)が33.3mmのスペーサ5を用い、6kgの重り
を図7の中心位置において測定した値を基準(ΔW
=ΔW=0)として〜の偏置位置での偏置誤差Δ
〜ΔWを測定した結果を示したものである。クロ
スバー2が上にある場合には、偏置誤差の最大値は1.
2、同標準偏差は0.72、中心位置での再測誤差△W
は0.0となり、クロスバー3が上にある場合には、
偏置誤差の最大値は−1.3、同標準偏差は0.76、
△W(再測)は0.1となる。
【表1】
【0007】また、本来ΔW+ΔW=0、ΔW
ΔW=0であるべきが0にならず、クロスバー2とク
ロスバー3の上下を入れ替えた場合には偏置誤差も変化
する。このような偏置誤差の発生は、被測定物がクロス
バー2、3を介して荷重センサセル1の取付面に与える
面圧の変化や取付けネジによる締結力に起因するものと
考えられている。図7には負荷重心Gが上側クロスバー
2にある場合(a)と、下側クロスバー3にある場合
(b)について局所的に高い面圧が発生するスペーサ5
上の位置範囲を斜線部分で示しているが、この面圧分布
の不均一化のために荷重センサセル1の可動柱14に対
する垂直及びねじれ方向の荷重が変化し、測定精度を著
しく低下させるという問題がある。本発明はこのような
事情に鑑みてなされたものであって、測定場所による偏
置誤差を少なくして、測定精度を高かめた台はかりを提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の台はかりは、受け皿を支持する交差した上
下2本のクロスバーと、荷重を測定する荷重センサセル
と、前記下側クロスバーと前記荷重センサセルとの間に
挿入した一つまたは複数個からなるスペーサとを複数本
のネジで固定するようにした台はかりにおいて、前記下
側クロスバーとの接触面積が、前記荷重センサセルとの
接触面積よりも小さくするための段差をスペーサに設け
たことを特徴とするものである。本発明の台はかりは、
上記のようなスペーサを用いることにより、局所的に面
圧が高くなる位置範囲を小さくすることができ、荷重セ
ンサセルへの被測定物の偏置による影響を減らすことが
できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例による台は
かりを図面を参照しながら説明する。図1(a)は、本
発明において、荷重センサセルとしてロードセル8を使
用した場合の台はかりの荷重検出部の第1実施例を示し
たもので、計測表示部(図示せず)ならびにスペーサ5
a、5b部分以外の構成は従来の台はかりと同等のもの
を使用している。
【0010】本実施例では、下側のクロスバー3とロー
ドセル8の可動柱14との間に、図1(b)に示すよう
な3個のネジ孔4aが設けられた断面を有するスペーサ
5bを上側に、スペーサ5aを下側にして挿入して、ク
ロスバー2、3とロードセル8を3本のネジ4で固定し
ている。そして、ロードセル8の固定柱13は台はかり
の筐体のベース7にネジ止めで固定されている。
【0011】上記のような構成を用いた場合、ネジ締結
によりスペーサ5bに加えられる面圧は、接触面積(A
2)に逆比例する。従来の台はかりのスペーサ(接触面
積A1)を用いた場合の面圧をPとすると、本実施例に
よるスペーサ5bの面圧は(A1/A2)Pとなる。ま
た、クロスバー2、3の変形による面圧変化は、クロス
バー2、3のたわみ量とスペーサ5bの中心点Oとスペ
ーサ端までの最長距離(L2)の3乗に比例する。従来
の台はかりのスペーサ(最長距離L1)の面圧変化をΔ
Pとすると、本実施例によるスペーサ5bの面圧変化は
(L2)ΔPとなり、面圧変化率(ΔP/P)は、L
1>L2、A1>A2とすることにより、(L2/L
1)/(A1/A2)倍に低減されることになる。例
えば、図1(b)に示すように面積(A2)が820m
、中心点Oからの距離(L2)が25mmのスペー
サ5bを用い場合、上記面圧変化率は約0.15に低減
される。
【0012】表2は上記スペーサ5a、5bを用い、6
kgの重りを図7の中心位置において測定した値を基
準として〜の測定位置での偏置誤差ΔW〜ΔW
を測定した実測値を示したものである。クロスバー2が
上にある場合には、偏置誤差の最大値は0.8、同標準
偏差は0.46、△W(再測)は−0.1となり、ま
たクロスバー3が上にある場合には、偏置誤差の最大値
は0.6、同標準偏差は0.40、△W(再測)は−
0.1となり、スペーサ5だけを用いた場合(表1)に
比べて共に大きく改善されていることがわかる。
【表2】
【0013】図2(a)は本発明の第2実施例の一部断
面側面図を示したもので、下側のクロスバー3とロード
セル8の可動柱14との間に、図2(b)に示すような
平ワッシャー形状のスペーサ5cを各ネジ孔4a毎にス
ペーサ5aの上部に置いて挿入して、クロスバー2、3
とロードセル8を3本のネジ4で固定している。そし
て、ロードセル8の固定柱13は台はかりの筐体のベー
ス7にネジ止めで固定されている。
【0014】前記スペーサ5cは、使用されるネジ4の
大きさに対応して選択されるものであるが、例えば、ネ
ジ4のサイズがM8ネジであれば、外形15mm、厚さ
1.6mm、材質は鋼またはステンレス鋼の平座金(J
IS1256、小形−部品等級A)を用いる。上記構成
の台はかりにおいても、スペーサ5aの中心点Oからス
ペーサ5c端の最長距離(L3)を第1実施例での距離
(L2)と等しくすることにより、偏置誤差最大値の実
測値および同標準偏差は表1とほぼ同等の結果が得られ
る。
【0015】図3は第3実施例に係わる上面図(a)と
その縦断断面図(b)を示したものである。このスペー
サ5dは、第1実施例に置いて用いられたスペーサ5a
とスペーサ5bを一体として加工されたものである。こ
のスペーサ5dの上面を下側クロスバー3に、その下面
をロードセル8の可動柱14に接触させて結合すること
により図1に示したと同等な面圧変化率をもつ荷重検出
部を構成することができる。
【0016】上記のような構成を用いロードセル8にか
かる面圧変化率を小さくすることにより偏置誤差を小さ
くすることが可能であるが、スペーサ5a、5b、5c
および5d外周を小さくしすぎると、ネジ4の締結力に
安定性を欠き、測定値の再現性を低下させるため外周の
大きさには限界値が存在する。本実施例によるスペーサ
5a、5b、5cおよび5dを用いることにより、偏置
誤差を小さくするとともに、ΔWの初期値と再測値の
差、すなわち再現性も0.1グラム程度に抑えられる。
【0017】
【発明の効果】本発明の台はかりは、スペーサに、その
下面より上面面積を小さくするための段差を設けてロー
ドセルの可動柱での面圧変化率を低減することにより、
対角位置での偏置誤差(ΔW+ΔW、ΔW+ΔW
)を小さくすることができ、総合精度を高めることが
できる。また、前記スペーサを用いたことにより、クロ
スバーの上下を入れ換えても偏置誤差のズレが小さくな
り、皿受けの変化による偏置誤差のズレを小さくするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例による台はかりの荷重検出部の概略
構成図(a)とスペーサの平面図(b)である。
【図2】第2実施例による台はかりの荷重検出部の概略
構成図(a)とスペーサの平面図(b)である。
【図3】第3実施例に係わるスペーサの上面図(a)と
その縦断断面図(b)である。
【図4】従来の台はかりの荷重検出部の一部断面側面図
(a)とその上面図(b)である。
【図5】ロードセルの側面図である。
【図6】従来のスペーサの上面図である。
【図7】偏差位置と面圧増加位置の関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
1…荷重センサセル 2、3…クロスバー 4…ネジ 4a…ネジ孔 5、5a、5b、5c、5d…スペーサ 6…センサ 7…ベース 8…ロードセル 10…受け皿

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受け皿を支持する交差した上下2本のクロ
    スバーと、荷重を測定する荷重センサセルと、前記下側
    クロスバーと前記荷重センサセルとの間に挿入した一つ
    または複数個からなるスペーサとを複数本のネジで固定
    するようにした台はかりにおいて、前記下側クロスバー
    との接触面積が、前記荷重センサセルとの接触面積より
    も小さくするための段差をスペーサに設けたことを特徴
    とする台はかり。
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CN105444847A (zh) * 2014-09-24 2016-03-30 梅特勒-托莱多(阿尔布施塔特)有限公司 模块化称量秤

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0463027A (ja) * 1990-06-30 1992-02-28 Nec Corp 無線選択呼出装置による入退場管理システム

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