JPS603215B2 - 自動重量平衡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車量平衡装置に関する。

一般に、測定機等で垂直運動を行なう部分に、異なった
重量の附属装置を附加すると、一定の平衡引張力をもっ
た平衡装置では平衡が保たれなくなり、垂直運動体が落
下してしまう。

本発明は、上記の点に鑑み、垂直運動体に、異なった重
量の付属属装置が付加された場合においても自動的に重
量平衡を保持することができる自動重量平衡装置を提供
しようとするものである。

以下に本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基いて
説明する。図中１‘ま垂直運動体、２はこれに装着され
た付加重量体、３は平衡体、４は連結材で、付加重量体
２が装着された垂直運動体１と平衡体３とは支点５の両
側で平衡を保持しながら連続材４で互いに連結されてい
る。なお６は平衡装置本体Ａに固定された滑車支持台、
６ａは該支持台６に支持機軸７を介して支承された第一
滑車で、前記支点５はこの第一滑車６ａの支持機軸７に
より構成されている。また、前記機軸７には、前記案内
腕８の基端部と一体回動可能に第一歯車９ａが筋着され
ている。そして、この第一歯車９ａに第二歯車９ｂが噛
合され、該第二歯社車９ｂは、公知の角度検出器１０（
例えば光電式ロータリーヱンコーダ）の回転軸１０ａの
先端部に取付けられている。更に、前記垂直運動体１に
付加された付加重量体２の重量変化を検出する公３母の
重量検出器１２（例えば、歪ゲージロードセル）が前記
垂直運動体１と第二滑車１９との間の連結材４間に介装
されている。また付加重量体２の取付時及びその重量増
加検出時に連結材４を固定する連結材固定装置１１が、
前記平衡装置本体Ａに固定された第二滑車支持台２０前
記第一滑車支持台６との間に介在されている。この連結
材固定装置１１は、第３図の如く、空気または油圧で作
動する流体圧シリンダ１１ａと、これを平衡装置本体Ａ
に固定するシリンダ支持台１１ｂと、該シリンダのピス
トンロッド１１ｃの先端に固定された緒付片１１ｄと、
該シリング１１ａの流体圧を制御する切換弁２１とを具
え、シリンダ本体１１ｅと縦付片１１ｄとの間に介在さ
れた連結材４をシリンダ１１ａの伸縮動作によって固定
又は開放できるように構成されている。そして前記重量
検出器１２より検出された出力変化に相応する前記案内
腕８の鉛直面とのなす角度Ｑを調整する角度調整装置が
設けられている。即ち、この角度調整装置は、前記案内
腕８の先端部に穿談された孔８ａに鼓合する突子１３を
有するナット１４と、このナットに螺鼓されたねじ軸１
５と、該ねじ麹を回転駆動させる駆動モーター６と、該
モータを鞠１７周り‘こ回動自在に支持するモータ支持
台１８とを具えたものである。そして前記角度検出器１
０は、前記案内板８と鉛直面とのなす角度Ｑを歯車９ａ
，９ｂを介して検出し、その角度が平衡角度Ｑ′に変化
したとき駆動モータ１６に駆動停止信号を送るように構
成されている。このように自動車量平衡装置は、案内腕
８と鉛直面とのなす角度ＱがＱ′になるまで自動的に駆
動モータ１６を駆動すると共に角度Ｑ′に達したとき自
動的に駆動モータ１６の駆動を停止するように構成され
ている。次にこの装置の作用を説明する。

今、垂直運動体１の重量Ｗ，および付加重量体２の重量
Ｗ２と、平衡体３の重量Ｗｃとが、引張力Ｔで平衡を保
っているとすると、この場合には、次の平衡条件を満足
している。Ｗ，十Ｗ２＝Ｔ ■ Ｔ＝ＷＣＣ０ＳＱ 今、付加重量体２の重量Ｗ２が変化して（Ｗ２十△Ｗ２
）となった場合、上記■の条件式は成立しなくなり、垂
直運動体１及び付加重量体２は平衡が保持できなくなり
、上昇または下降してしまうはずである。

本実施例では、この場合に切換弁２１を切換え、連結材
固定装置１１を作動してシリンダ１１ａの短縮姿勢で連
結材４を固定し、重量検出器１２により付加重量体２の
重量変化△Ｗ２を出力変化として検出する。

そして、その出力に相応する案内腕８と鉛直面とのなす
角度ＱをＱ′になるまで第１図中鎖線のごとく、自動的
に駆動モーター６を駆動してねじ軸１５を回転し、ナッ
ト１４をねじ鞠１５に沿って移動させる。

また、それと同時に、案内腕８の基端部に固定された第
一歯車９ａ及び第二歯車ｇｂを介して角度検出器１０で
案内腕８と鉛直面との角度を検出し、その角度がＱ′に
変化したところで自動的に駆動モタ１６の駆動を停止す
る。

この場合の平衡条件は次式により成立する。なお、重量
検出器１２と角度検出器１０との関係は次の■式で表わ
される。

以上の説明から明らかな通り、本発明は、支点の両側に
平衡を保持しながら重量ＷＩの運動体及び重量Ｗｃの平
衡体が連結材で互いに連結され、該平衡体が疹動自在に
戦架された案内腕が前記支点に横鍬周りに回敷自在に枢
支され、前記運動体に付加された重量Ｗ２の付加重量体
の重量変化△Ｗ２を検出する重量検出器と、前記案内腕
の鉛直面とのなす角度を検出し下記の式に基いて平衡角
度Ｑ′を出力する角度検出器と、該角度検出器からの出
力信号により前記案内腕の鉛直面とのなす角度Ｑを平衡
角度Ｑ′に調整する角度調整装置とが設けられたもので
ある。

従って、本発明によれば、運動体の運動を手動で行なう
場合には、付加重量が変化しても、自動的に平衡制御さ
れるので運動体の落下による機器の破損を防止でき、更
に上昇、下降の操作力が等しくなるため作業性を改善し
得る。

また、本発明によれば、運動体の運動をモータ駆動で自
動的に行なう場合には、上昇、下降ともに等しい負荷力
が作用するため位置制御精度が改善され、また、停電に
よる落下を防止することができる等の効果が期待できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−・実施例を示す略式側面図、第２図
は同じく第１図の×−×断面図、第３図は同じく第１図
のＹ−Ｙ断面図である。 １・・・…垂直運動体、２・・・・・・付加重量体、３
・・・・・・平衡体、４…・・・連結材、５・・・・・
・支点、６１・・・・・滑車支持台、６ａ・・・・・・
第一滑車、７・・・・・・支持機軸、８・・…・案内腕
、９ａ…・・・第一歯車、９ｂ・・・・・・第二歯車、
１０・…・・角度検出器、１ １・・・・・・連結材固
定装置、１１ａ……シリンダ、１１ｂ……シリンダ支持
台、１１ｃ……ピストンロッド、１１ｄ……縦付片、１
１ｅ・・・・・・シリンダ本体、１２・・・・・・重量
検出器、１３・・・・・・突子、１４・・・・・・ナッ
ト、１５・・・・．・ねじ軸、１６・・・・・・駆動モ
ー夕、１７・・・…軸、１８…・・・モータ支持台、１
９……第二滑車、２０……滑車支持台、２１・・・・・
・切襖弁。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支点の両側に平衡を保持しながら重量Ｗ１の運動体
   及び重量Ｗｃの平衡体が連結材で互いに連結され、該平
   衡体が摎動自在に載架された案内腕が前記支点に横軸周
   りに回動自在に枢支され、前記運動体に付加された重量
   Ｗ２の付加重量体の重量変化ΔＷ２を検出する重量検出
   器と、前記案内腕の鉛直面とのなす角度を検出し下記の
   式に基いて平衡角度ａ′を出力する角度検出器と、該角
   度検出器からの出力信号により前記案内腕の鉛直面との
   なす角度ａを平衡角度ａ′に調整する角度調整装置とが
   設けられたことを特徴とする自動重量平衡装置。 ｃｏｓα′＝Ｋ＋（ΔＷ２）／（Ｗｃ） Ｋ＝（Ｗ１＋Ｗ２）／（Ｗｃ）（定数）