專利名稱：電子天平的校準(zhǔn)砝碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在包括傳力設(shè)備的電子天平中的校準(zhǔn)砝碼裝置，具體來說本發(fā)明涉及校準(zhǔn)砝碼裝置的提升系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在很多情況下，電子天平是通過內(nèi)部的校準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)的。為了實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)，特殊限定質(zhì)量的校準(zhǔn)砝碼要與傳力設(shè)備進(jìn)行傳力接觸，傳力裝置設(shè)置在天平的測力單元中，于是得以測定參考值?；谠搮⒖贾祦磉M(jìn)一步調(diào)整天平的稱重參數(shù)。在校準(zhǔn)完成之后，校準(zhǔn)砝碼和傳力裝置之間的接觸被再一次分開，校準(zhǔn)砝碼被固定到靜止位置上。在上述過程中，校準(zhǔn)砝碼從靜止位置被移動至校準(zhǔn)位置上，然后又通過移送機(jī)構(gòu)返回到靜止位置上。在校準(zhǔn)位置上，校準(zhǔn)砝碼與傳力裝置傳力接觸；在靜止位置上則沒有傳力接觸。如歐洲專利申請EP0955530A1中所公開的，在很多天平中校準(zhǔn)砝碼裝置和傳力裝置被設(shè)置成一個(gè)位于另一個(gè)的后面。
有很多不同種類的移送機(jī)構(gòu)用來移動校準(zhǔn)砝碼，當(dāng)校準(zhǔn)砝碼在靜止位置上的時(shí)候，在多數(shù)情況下校準(zhǔn)砝碼都落在支撐器上，該支撐器與提升系統(tǒng)相連接。
在歐洲專利EP0468159B1中所公開的校準(zhǔn)砝碼裝置中，校準(zhǔn)砝碼通過楔子垂直移動，這些楔子成對設(shè)置，互相抵靠著水平滑動，因此校準(zhǔn)砝碼與天平的傳力裝置保持傳力接觸。該移送機(jī)構(gòu)由馬達(dá)通過連接到楔子上的細(xì)桿來驅(qū)動。
校準(zhǔn)砝碼的類似的垂直提升和降低是通過歐洲專利申請EP0955530A1中所公開的裝置得以完成。砝碼落在支撐器上，該支撐器是由電動移送機(jī)構(gòu)移動的。
對于校準(zhǔn)砝碼來說，重要的是首先在靜止位置上甚至是在振動、猛烈撞擊、或天平跌落的情況下都固定不動，以使得校準(zhǔn)砝碼不會突然與傳力裝置接觸，并因此損害杠桿機(jī)構(gòu)。移送機(jī)構(gòu)技術(shù)已知的狀態(tài)是僅僅將校準(zhǔn)砝碼盡可能牢固地壓在固定止擋上來固定校準(zhǔn)砝碼，固定止擋是保護(hù)校準(zhǔn)砝碼的裝置，它只能保護(hù)校準(zhǔn)砝碼不會從支撐器中掉出來，例如在天平被運(yùn)輸?shù)倪^程中振動或掉到地板上都能引起校準(zhǔn)砝碼從其支撐器上脫離。如果一個(gè)突然的力作用在校準(zhǔn)砝碼上，這個(gè)力將直接傳遞到移送機(jī)構(gòu)上，移送機(jī)構(gòu)甚至?xí)纱吮粨p壞。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提出一種具有移送機(jī)構(gòu)的校準(zhǔn)砝碼裝置，萬一天平受到碰撞、振動或跌落，其移送機(jī)構(gòu)不僅保持校準(zhǔn)砝碼不會移動，還能通過吸收并改變突然襲擊的力的方向來提供保護(hù)。
上述目的在具有傳力裝置的電子天平的校準(zhǔn)砝碼裝置中被實(shí)現(xiàn)，其中校準(zhǔn)砝碼裝置包括至少一個(gè)能被結(jié)合到傳力裝置上的校準(zhǔn)砝碼、移送機(jī)構(gòu)和一個(gè)影響校準(zhǔn)砝碼的垂直定位的驅(qū)動源。移送機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)復(fù)位元件和一個(gè)帶有至少一個(gè)鉸接連接的提升系統(tǒng)。
復(fù)位元件和提升系統(tǒng)以這種方式相互匹配鉸接帶扣已經(jīng)在提升系統(tǒng)上微小推力的影響下發(fā)生彎曲，校準(zhǔn)砝碼由此被引導(dǎo)至與傳力裝置傳力接觸。接下來，復(fù)位元件上力的施加被設(shè)計(jì)得不僅能在推力消失時(shí)使鉸接連接伸展至回到伸直位置，而且能移動鉸接使其超過延伸位置。因此，可以說鉸接是稍稍過延伸。本文中及下文中的術(shù)語“過延伸”是專指鉸接從鉸接的校準(zhǔn)位置彎曲到相反的方向。在靜止位置上，過延伸的鉸接被推到固定止擋上。這種帶止擋的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)一方面輕微彎曲條件下的鉸接比完全伸直條件下的鉸接更穩(wěn)定，另一方面，當(dāng)力由于突然振動而作用在天平上并因此也作用在校準(zhǔn)砝碼裝置上的時(shí)候，力可以被鉸接和止擋吸收并傳輸，不會使校準(zhǔn)砝碼對天平的傳力裝置產(chǎn)生影響。
可以使用不同類型的復(fù)位元件，這取決于移送機(jī)構(gòu)特別是提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其它的一些包括不同類型的彈簧或其它具有類似效果的元件。在校準(zhǔn)砝碼裝置的靜止位置上，復(fù)位元件最好具有輕微的預(yù)張力?？梢允褂貌煌愋偷膹椈?，例如支架彈簧、壓縮螺旋彈簧、拉伸彈簧或片簧。使用支架彈簧的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)在于彈簧的復(fù)原力直接作用在鉸接上，還在于由于其固定到位置上的方式，彈簧本身不會振動也不會以其它方式改變其位置。
提升系統(tǒng)最好包括兩個(gè)相互連接的鉸接。鉸接依次可以包括多個(gè)直接或通過適當(dāng)連接裝置而互相連接的成形件，也可以構(gòu)造成單件式。有合適的設(shè)計(jì)，提升系統(tǒng)還可以僅具有單個(gè)鉸接。
為了確保在復(fù)位元件使校準(zhǔn)砝碼與傳力裝置建立傳力連接并接著再次解除該接觸時(shí)能夠最佳地實(shí)施校準(zhǔn)過程，復(fù)位元件的復(fù)原力與安裝有復(fù)位元件的移送機(jī)構(gòu)相匹配。
多種不同的驅(qū)動機(jī)構(gòu)推薦其自身能驅(qū)動帶提升系統(tǒng)的校準(zhǔn)砝碼裝置，提升系統(tǒng)為鉸接的形式，特別是線性運(yùn)動機(jī)構(gòu)例如錠子驅(qū)動、帶子驅(qū)動、磁鐵驅(qū)動或其它線性馬達(dá)。至少部分由記憶合金制成的驅(qū)動裝置以其尺寸小、致密性好著稱。
驅(qū)動機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動移送機(jī)構(gòu)，例如通過借助至少一個(gè)滾或杠桿來改變力的方向。


下面在附圖中示出了校準(zhǔn)砝碼裝置裝置的不同實(shí)施例，其中圖1所示為電子天平傳力裝置的側(cè)視簡圖，該電子天平帶有伸開的校準(zhǔn)砝碼接收器，校準(zhǔn)砝碼裝置設(shè)置在傳力裝置的旁邊，其中具有校準(zhǔn)軸的校準(zhǔn)砝碼在其靜止位置上示出；圖2所示為圖1中傳力裝置和校準(zhǔn)砝碼裝置在校準(zhǔn)過程中的側(cè)視簡圖；圖3所示為帶有兩個(gè)鉸接連接的校準(zhǔn)砝碼裝置的透視圖，鉸接連接的樞軸垂直于校準(zhǔn)砝碼軸，圖中還有構(gòu)成為形狀記憶合金導(dǎo)線形式的致動器；圖4所示為鉸接連接形式的提升系統(tǒng)的前視簡圖，其中連接的樞軸垂直于校準(zhǔn)砝碼軸；圖5所示為在其校準(zhǔn)位置上的移送機(jī)構(gòu)的透視圖，該移送機(jī)構(gòu)帶有作為復(fù)位元件的壓縮螺旋彈簧和呈鉸接連接形式的提升系統(tǒng)，其中鉸接的樞軸設(shè)置成平行于校準(zhǔn)砝碼軸，并通過直接向鉸接施加拉力來影響其位移；圖6所示為在其校準(zhǔn)位置上的移送機(jī)構(gòu)的透視圖，該移送機(jī)構(gòu)帶有作為復(fù)位元件的支架彈簧和呈鉸接連接形式的提升系統(tǒng)，其中鉸接的樞軸設(shè)置的平行于校準(zhǔn)砝碼軸，并且通過杠桿來影響其位移；圖7所示為在校準(zhǔn)位置上的移送機(jī)構(gòu)的透視圖，該移送機(jī)構(gòu)帶有作為復(fù)位元件的片簧和鉸接連接形式的提升系統(tǒng)，其中鉸接的樞軸設(shè)置得平行于校準(zhǔn)砝碼軸；圖8所示為在其靜止位置上的移送機(jī)構(gòu)的透視圖，該移送機(jī)構(gòu)帶有作為復(fù)位元件的拉力彈簧和呈鉸接連接形式的提升系統(tǒng)，其中鉸接的樞軸設(shè)置成平行于校準(zhǔn)砝碼軸；圖9a所示為在伸展位置上帶有一體式位移止擋的單件式鉸接連接的側(cè)視圖；及圖9b所示為在校準(zhǔn)位置上的帶有一體式位移止擋的單件式鉸接連接的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2用側(cè)面圖來顯示傳力裝置1和校準(zhǔn)砝碼裝置2如何以已知方式設(shè)置在電子天平的測力單元中。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的在其靜止位置上的校準(zhǔn)砝碼裝置1，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的在其校準(zhǔn)位置上的校準(zhǔn)砝碼裝置1。傳力裝置1包括具有固定平行四邊形腿3和可動平行四邊形腿5的平行導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其中可動平行四邊形腿5被兩個(gè)平行四邊形導(dǎo)桿4約束于前者。稱量盤(在附圖中并未示出)通過圓錐體6連接到可動平行四邊形腿5上，平行四邊形腿5可以響應(yīng)于稱量盤上的負(fù)載沿著重力的方向相對于固定平行四邊形腿3移動。傳力裝置1包括第一耦合元件7，當(dāng)力引入到可動平行四邊形腿5上的時(shí)候，第一耦合元件7將力傳遞到杠桿機(jī)構(gòu)上。作為舉例，在傳力裝置1中杠桿機(jī)構(gòu)具有第一減力杠桿8，其通過第二耦合元件10連接到第二杠桿9上。第一耦合元件7和第二耦合元件10分別通過薄材料連接形式的撓性連接作用在第一和第二杠桿8、9上?？蓜悠叫兴倪呅瓮?在重力方向上的位移使得力被傳遞到杠桿機(jī)構(gòu)中。杠桿機(jī)構(gòu)將力減弱并進(jìn)一步傳遞至通?；陔姶旁淼牧ρa(bǔ)償系統(tǒng)11，其并沒有在附圖中詳細(xì)示出。
平行四邊形導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3、4、5，第一和第二耦合元件7、10，以及第一和第二杠桿8、9以這樣一種方式構(gòu)成了完全磚形材料塊材料塊不同材料的部分成狹窄的線性切口12形狀的無材料空隙互相分開，狹窄線性切口12垂直于材料的最大表面切穿材料。狹窄線性切口12最好由電火花腐蝕制成。
杠桿8上有孔，兩個(gè)校準(zhǔn)砝碼接收器13(只能看到其中之一)借助合適的緊固件41固定在孔處，這使校準(zhǔn)砝碼接收器13擔(dān)當(dāng)了第一杠桿8在力輸入側(cè)的短杠桿臂。
如圖1所示，在稱重過程中，具有校準(zhǔn)砝碼軸z的校準(zhǔn)砝碼14落在校準(zhǔn)砝碼支撐器21上，并被推壓抵靠校準(zhǔn)砝碼裝置2的橫向部件上，該橫向部件被構(gòu)造為放置支架16。為了清晰起見，該圖中去除了校準(zhǔn)砝碼裝置2面向前方的橫向部件，所以校準(zhǔn)砝碼支撐器21，特別是校準(zhǔn)砝碼14與校準(zhǔn)砝碼接收器13之間相接觸的區(qū)域，都能在附圖中看到。圖2也是如此。在圖1中，校準(zhǔn)砝碼14與傳力裝置1的杠桿機(jī)構(gòu)完全不連接。
為了實(shí)施校準(zhǔn)，校準(zhǔn)砝碼14被移送機(jī)構(gòu)(被校準(zhǔn)砝碼支撐器21所遮擋)降低到兩個(gè)校準(zhǔn)砝碼接收器13上，校準(zhǔn)砝碼由此與杠桿機(jī)構(gòu)有了傳力接觸，如圖2所示。校準(zhǔn)砝碼14完全落在校準(zhǔn)砝碼接收器13上。在該圖中，移送機(jī)構(gòu)被校準(zhǔn)砝碼支撐器21所遮擋。移送機(jī)構(gòu)包括提升系統(tǒng)和驅(qū)動源。驅(qū)動源通常設(shè)置在校準(zhǔn)砝碼裝置的旁邊，即在此圖中不是在附圖平面的前面就是在其后面。
圖3詳細(xì)地示出了校準(zhǔn)砝碼裝置。透視圖所示為不帶校準(zhǔn)砝碼的校準(zhǔn)砝碼裝置。所示的實(shí)施例帶有提升系統(tǒng)，其帶有兩個(gè)鉸接式連接17，部分地由構(gòu)造成形狀記憶合金(SMA)導(dǎo)線的致動器18驅(qū)動，還帶有加熱導(dǎo)線的裝置。校準(zhǔn)砝碼的定向由校準(zhǔn)砝碼軸z表示。
形狀記憶合金因其由于固態(tài)相變而改變自身物理特性而著稱，固態(tài)相變發(fā)生在它們被加熱到高于相變溫度的時(shí)候。形狀記憶合金與處在高于其相變溫度的溫度時(shí)相比，形狀記憶合金處在低于其相變溫度的溫度時(shí)更易成形。如果形狀記憶合金為導(dǎo)線的形式，那么高于相變溫度的升溫會引起導(dǎo)線收縮長度，這樣它就能施加一個(gè)例如起著拉力作用的力到此處所示的鉸接式連接17上并由此改變其位置。僅僅給導(dǎo)線18供應(yīng)電流就能產(chǎn)生升溫，此處所示是通過導(dǎo)線一端的電連接19進(jìn)行。導(dǎo)線在相反的一端接地，該端在此處被遮擋了。形狀記憶合金在長度上收縮某個(gè)百分比。例如，相變溫度在90℃左右、鎳含量約為50％的鎳-鈦合金會變短4％左右。然而，導(dǎo)線18很柔軟，并被改變了幾次方向，此處所示是通過圍繞滾25來回纏繞導(dǎo)線來改變導(dǎo)線18方向的，滾25由不導(dǎo)電也不導(dǎo)熱的滑順的工業(yè)聚合物如特氟綸制成。導(dǎo)線也可以被多個(gè)換向裝置如杠桿和/或滾改變方向。
校準(zhǔn)砝碼裝置的橫向部件20包括圓形的切口，此處被稱作放置支架16，當(dāng)其坐在校準(zhǔn)砝碼支撐器21上時(shí)，校準(zhǔn)砝碼(此處未示出)被抵靠放置支架16推到其靜止位置。位于校準(zhǔn)砝碼支撐器21下面的是移送機(jī)構(gòu)，其包括具有兩個(gè)完全相同的鉸接式連接17的提升系統(tǒng)和作為復(fù)位元件的壓縮螺旋彈簧22(也見于圖4)。鉸接式連接17彼此相連，并以兩個(gè)都可以容易地被驅(qū)動源移動的方式協(xié)同作用，在這種情況下，驅(qū)動源是包括SMA導(dǎo)線18的線性驅(qū)動源。收縮的SMA導(dǎo)線18施加拉力到兩個(gè)鉸接式連接17上，在圖中所示的情況下拉力被引導(dǎo)至右邊，這樣產(chǎn)生的效果是鉸接式連接17折疊，并由此引起校準(zhǔn)砝碼支撐器21垂直向下移動。這使復(fù)位元件22變緊。導(dǎo)線18穿過校準(zhǔn)砝碼裝置橫向部件20上的開口(此處被遮擋)。
在該實(shí)施例中，校準(zhǔn)砝碼支撐器21的垂直移動是由固定在兩個(gè)橫向部件20上的兩個(gè)導(dǎo)桿24引導(dǎo)的，每一個(gè)導(dǎo)桿從校準(zhǔn)砝碼支撐器21的長孔23中穿過，并由此防止校準(zhǔn)砝碼支撐器傾斜。與此同時(shí)，校準(zhǔn)砝碼支撐器21的垂直移動距離由長孔23的高度決定。
圖4所示為圖3中的移送機(jī)構(gòu)處于校準(zhǔn)位置和靜止位置之間的中間位置時(shí)的示意圖。在只是示意性示出的校準(zhǔn)砝碼支撐器21下面，有一個(gè)由兩個(gè)鉸接式連接17組成的裝置，該裝置具有用作復(fù)位元件的壓縮螺旋彈簧22。鉸接式連接17的樞軸被設(shè)置得與校準(zhǔn)砝碼軸z(也見于圖1和圖2)成直角，并且鉸接式連接17被剛性連接元件15互相連接。鉸接式連接中的每一個(gè)都完全由兩個(gè)成形件27、28組成，這兩個(gè)成形件被連接件29固定到底盤26上或校準(zhǔn)砝碼支撐器21上。成形件27、28被連接裝置30互相連接，成形件27被連接件29連接到底盤22上，成形件28被連接裝置31連接到校準(zhǔn)砝碼支撐器21上。依據(jù)成形件27、28的設(shè)計(jì)，連接裝置30、31可以由例如具有固定元件的桿組成或者可以為鉚釘。成形件27、28可以由在整個(gè)校準(zhǔn)砝碼支撐器21下面延伸的單件材料制成，或者可以由板狀材料制成并被桿或類似的元件(也見于圖5)連接。
包括SMA導(dǎo)線18的線性驅(qū)動源被固定到互相連接的鉸接式連接17之一上。當(dāng)驅(qū)動源施加拉力到鉸接連接17上時(shí)，它們會彎曲并由此引起校準(zhǔn)砝碼支撐器21垂直向下移動。同時(shí)，壓縮螺旋彈簧22被校準(zhǔn)砝碼支撐器21的重力以及最重要的落在校準(zhǔn)砝碼支撐器21上的校準(zhǔn)砝碼(該圖中未示出)的重力壓縮或進(jìn)入緊張狀態(tài)。在校準(zhǔn)砝碼支撐器21向下移動的過程中，校準(zhǔn)砝碼被降低到校準(zhǔn)砝碼接收器上(見圖1)，在這點(diǎn)上其不再與校準(zhǔn)砝碼支撐器21接觸。
當(dāng)驅(qū)動源停止施加拉力時(shí)，復(fù)位元件22可以再次減壓，并由此引起鉸接式連接17變直，且校準(zhǔn)砝碼支撐器21回到其靜止位置。在其向上移動時(shí)，校準(zhǔn)砝碼支撐器21從下面夾起校準(zhǔn)砝碼并由此解除其與天平的傳力裝置的傳力接觸。如果驅(qū)動源包括SMA導(dǎo)線18，那么復(fù)位元件22還具有一個(gè)作用，就是在導(dǎo)線冷卻的時(shí)候使導(dǎo)線拉伸回其原始長度，這是需要施加力的。
圖5示出了移送機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例。提升元件具有兩個(gè)由成形件33、133組成的鉸接式連接117，成形件33、133由扁平的板狀材料制成，被合適的連接裝置132如桿連接。在該實(shí)施例中(也見于圖1、2)，鉸接式連接117的樞軸被設(shè)置得與校準(zhǔn)砝碼軸z平行。成形件33、133進(jìn)一步被同樣的連接裝置32、232連接到連接件34、35上。連接件34又被連接到校準(zhǔn)砝碼支撐器21上。連接件35有許多功能，其中之一是用來將校準(zhǔn)砝碼裝置的提升元件固定到例如底盤或橫向部件上(見圖2)。使用連接32、232之一來完成到校準(zhǔn)砝碼裝置的連接，例如到校準(zhǔn)砝碼裝置的橫向部件的連接。
鉸接式連接117的功能與上文所述的類似。然而，此處只是示意性示出的驅(qū)動源36直接將其拉力施加到中央連接裝置132上并由此引起鉸接連接117折疊，如圖中所示。作為復(fù)位元件37，有一個(gè)固定在底盤與校準(zhǔn)砝碼支撐器21之間的壓縮螺旋彈簧。在此處所示的校準(zhǔn)位置上，彈簧37處于壓縮狀態(tài)，而驅(qū)動源36施加拉力到鉸接式連接117上。當(dāng)驅(qū)動源36的拉力消失時(shí)，彈簧37幾乎可以再次完全減壓，并由此引起鉸接117變直，以使校準(zhǔn)砝碼支撐器21回到其靜止位置。該實(shí)施例所示的鉸接117已經(jīng)彎曲了幾毫米。
壓縮螺旋彈簧只是復(fù)位元件幾種可能設(shè)計(jì)中的一種。圖6示出的移送機(jī)構(gòu)與圖5所示的移送機(jī)構(gòu)具有相同的提升系統(tǒng)和相同的定向，只是復(fù)位元件是支架彈簧，杠桿39提供驅(qū)動源36應(yīng)用拉力的支點(diǎn)。提升系統(tǒng)即鉸接式連接的功能與圖5中的提升系統(tǒng)的功能類似。為了清晰起見，圖6省去了校準(zhǔn)砝碼支撐器。另外，圖6的實(shí)施例包括位移止擋42，此處示例性地以標(biāo)桿的形式示出。位移止擋設(shè)置得使至少一個(gè)處于靜止位置的鉸接117抵住止擋，由此將移送機(jī)構(gòu)固定到其靜止位置。
將復(fù)位元件38設(shè)計(jì)成支架彈簧具有非常大的優(yōu)勢。支架彈簧38繞中央連接桿132纏繞，它的兩個(gè)支架分別抵住下連接桿32和上連接桿232，這樣使得在鉸接117折疊的時(shí)候支架彈簧38進(jìn)一步被壓緊，并且當(dāng)力停止拉動鉸接時(shí)，彈簧支架會再次使鉸接變直，并且如果支架彈簧38之前被充分預(yù)緊，那么它會推動鉸接超出拉伸位置并將其推到止擋42上。支架彈簧38施加一個(gè)特定方向的力到鉸接117上并被彈簧38的連接固定在中央連接桿132上。
在該實(shí)施例中鉸接包括固定連接到下成形件33之一上的杠桿39，并且只是示意性表示的驅(qū)動源36作用在杠桿上。當(dāng)拉力消失時(shí)，鉸接與杠桿39一起向右移動，在附圖中用雙箭頭表示，校準(zhǔn)支撐器(此處未示出)被向上移動。杠桿39可以作用在鉸接上或者在不同的地方連接到鉸接上，例如在下成形件33之一或在軸132、133中的一個(gè)上。
圖7所示為具有兩個(gè)鉸接式連接117和作為復(fù)位元件的片簧40。這種移送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和功能與圖5和圖6中所描述的移送機(jī)構(gòu)類似。施加拉力的驅(qū)動源可以如圖5或圖6所示的那樣被固定。在圖7的實(shí)施例中，片簧被套管固定到中央連接桿132上，這樣使得在校準(zhǔn)過程中，片簧被上、下連接桿32壓到一起。當(dāng)驅(qū)動源(見圖5、6)的力停止拉動鉸接117時(shí)，片簧40推動上、下連接桿32、232并由此再次將鉸接117變直并將其推至過分伸張狀態(tài)。
圖8示出了處于靜止位置的移送機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例。這種移送機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與功能與圖5至圖7中所描述的移送機(jī)構(gòu)類似。再次被輕微預(yù)緊的復(fù)位元件此處被構(gòu)造為拉伸彈簧43，其施加一個(gè)力到鉸接117上并拉動處于過分伸張狀態(tài)的至少一個(gè)鉸接117抵住至少一個(gè)止擋42，因此抑制鉸接。在該實(shí)施例中，拉伸彈簧43被牢固地連接在成形件33、133之一和未詳細(xì)示出的支撐器如外殼臂之間。如果驅(qū)動源(見圖5或圖6)施加一個(gè)與拉伸彈簧43的力反作用于移送機(jī)構(gòu)的力，那么拉伸彈簧43被進(jìn)一步拉長，而鉸接117在被迫折疊之前先進(jìn)入其拉伸狀態(tài)(見圖5至7)，由此校準(zhǔn)砝碼支撐器(此處未示出)被降低而使校準(zhǔn)砝碼與傳力裝置有傳力接觸。
除了這里示出的鉸接連接，例如將單件式鉸接與類似于圖5至8中所示機(jī)構(gòu)的移送機(jī)構(gòu)相結(jié)合也是可能的。圖9a和9b示出了這種類型的鉸接式連接217。圖9a所示為處于拉伸狀態(tài)的單件式構(gòu)造的鉸接，即該鉸接是垂直排列的，并處于接近其靜止位置的狀態(tài)，但還沒有抵住止擋。圖9b所示為處于校準(zhǔn)位置的單件式鉸接。附圖中的定向使校準(zhǔn)砝碼支撐器21位于附圖上邊界的外面。手繪線表示各個(gè)元件位于附圖平面的后面，正常是會被擋住的。
鉸接217是單件式的，最好由聚合物材料制成。它由三個(gè)互相連接的功能區(qū)組成。第一區(qū)域49包括兩個(gè)孔44，其用來將位移止擋元件50固定到鉸接217上。位移止擋元件50和鉸接217被固定地連接在一起，也可以做成單個(gè)元件。第二區(qū)域149被固定地連接到第一區(qū)域49上并包括長孔45。第三區(qū)域249包括另一個(gè)孔46并被曲軸47連接到第二區(qū)域149上，被作為復(fù)位元件的拉伸彈簧48連接到第一區(qū)域49上。
單件式設(shè)計(jì)的鉸接217可以代替圖5至圖8中的鉸接117。另外，使用單件式構(gòu)造的鉸接217為只有兩個(gè)連接桿32、232的設(shè)計(jì)提供了可能。中央連接桿132(見圖5至8)的功能由曲軸47接管。
為了構(gòu)造移送機(jī)構(gòu)，兩個(gè)鉸接連接217被兩個(gè)連接桿32、232連接到一起。借助孔46，下面的連接桿被牢固地連接到區(qū)域249上，而上面的連接桿由長孔45在區(qū)域149中定向。在該實(shí)施例中，兩個(gè)連接桿32、232在固定位置被連接到殼體上。校準(zhǔn)砝碼支撐器21被連接到鉸接217上，長孔45限定鉸接217的垂直位移并因此限定校準(zhǔn)砝碼支撐器的位移范圍。
止擋元件50包括長孔51，其位置與孔46相對應(yīng)并引導(dǎo)和限制下連接桿32的移動。長孔51的兩端分別包括第一和第二止擋52、53。當(dāng)移送機(jī)構(gòu)處于其靜止位置而鉸接被移動得超過其伸直位置即鉸接被過分伸張時(shí)，第一止擋52用作連接桿32的限制器。在移送機(jī)構(gòu)的校準(zhǔn)位置，即當(dāng)校準(zhǔn)砝碼與傳力裝置有傳力接觸且鉸接217處于折疊情況時(shí)，第二止擋53用作連接桿32的限制器。
在實(shí)施校準(zhǔn)時(shí)(見圖9b)，被緊固件54如孔或鉤連接到止擋元件50上的驅(qū)動源36(此處只是示意性表示)，在止擋元件50上施加拉力，圖中拉力是導(dǎo)向右邊的。結(jié)果是止擋元件50和鉸接217的區(qū)域49被拉到右邊。由于鉸接217的區(qū)域249被牢固地連接到下連接桿32上，驅(qū)動源36導(dǎo)致復(fù)位元件48張緊以及曲軸47彎曲。所以，區(qū)域249繞連接桿32輕微旋轉(zhuǎn)。另外，校準(zhǔn)砝碼支撐器被連接到的鉸接217的第二區(qū)域149，被向下拉動并同時(shí)向左旋轉(zhuǎn)。鉸接217彎曲并且校準(zhǔn)砝碼支撐器21被向下移動，由此使校準(zhǔn)砝碼與傳力裝置有傳力接觸。
圖5至8示出了那些由成形件組成的鉸接，成形件成扁平板狀，由桿連接。對這種鉸接來說，由占據(jù)校準(zhǔn)砝碼支撐器整個(gè)寬度的單件式設(shè)計(jì)的成形件33、133組成也是可以想見的。同樣，如圖9所示的，用一個(gè)具有內(nèi)置止擋元件50的單件式組件217代替兩個(gè)成形件33、133也是可能的。
除了上述包括形狀記憶合金的驅(qū)動源，原則上，我們可以使用任何可由商業(yè)手段可獲得的驅(qū)動源，并且最好是任何線性驅(qū)動源，只要其達(dá)到驅(qū)動電子天平的校準(zhǔn)砝碼裝置的需要即可。線性驅(qū)動源技術(shù)的已有狀態(tài)包括很多，其中有心軸驅(qū)動器、帶式驅(qū)動器、磁性驅(qū)動器或線性馬達(dá)。
在上述的實(shí)施例中，復(fù)位元件主要是彈簧，如壓縮螺旋彈簧、支架彈簧和片簧。除了這些詳細(xì)提到的彈簧種類，我們當(dāng)然也可以使用那些以類似方式工作的其它種類的彈簧或組件。我們可以使用單個(gè)復(fù)位元件或多個(gè)復(fù)位元件，這取決于需要生成的復(fù)原力的大小。
這里提到的傳力裝置只代表傳力裝置已知種類中的一種。根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)砝碼裝置也可以與其它傳力裝置組合使用。
在圖5和圖6中，示例性地給出了驅(qū)動施加力的兩個(gè)不同支點(diǎn)，但是我們也可以實(shí)現(xiàn)具有其它點(diǎn)來施加力的裝置。
圖5至圖8所示的止擋42具有標(biāo)桿的形狀，這只是作為示例。其它任何具有相同效果或功能的概念都同樣可以被采用。
附圖標(biāo)記列表1 傳力裝置2 校準(zhǔn)砝碼裝置3 固定的平行四邊形腿4 平行四邊形導(dǎo)桿5 可動的平行四邊形腿6 圓錐體7 第一耦合元件8 第一杠桿9 第二杠桿10第二耦合元件11力補(bǔ)償系統(tǒng)12線性切口13校準(zhǔn)砝碼接收器14校準(zhǔn)砝碼
15 剛性連接元件16 放置支架17，117，217 鉸接，鉸接式連接18 SMA導(dǎo)線19 供電導(dǎo)線20 橫向部件21 校準(zhǔn)砝碼支撐器22 壓縮螺旋彈簧23 長孔24 導(dǎo)桿25 改變方向的滾26 底盤27 成形件28 成形件29 連接件30 連接裝置31 連接裝置32 下連接桿132中央連接桿232上連接桿33，133成形件34 連接件35 連接件36 驅(qū)動，驅(qū)動源37 壓縮螺旋彈簧38 支架彈簧
39 杠桿40 片簧41 緊固件42 止擋，位移止擋，限制器43 拉伸彈簧44 孔45 長孔46 孔47 曲軸48 拉伸彈簧49，149，249 單件式鉸接的功能區(qū)50 止擋元件51 長孔52 第一止擋53 第二止擋54 緊固件z 校準(zhǔn)砝碼軸
權(quán)利要求
1.一種用在具有傳力裝置(1)的電子天平中的校準(zhǔn)砝碼裝置，其中校準(zhǔn)砝碼裝置(2)包括至少一個(gè)能夠被耦合到傳力裝置(1)上的校準(zhǔn)砝碼(14)，移送機(jī)構(gòu)，以及影響校準(zhǔn)砝碼垂直位移的驅(qū)動源，其特征在于，移送機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)復(fù)位元件(22，37，38，40，43，48)，和具有至少一個(gè)鉸接連接(17，117，217)的提升系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，復(fù)位元件(22，37，38，40，43，48)具有足夠大的復(fù)原力，能夠抵消校準(zhǔn)砝碼(14)和校準(zhǔn)砝碼支撐器(21)的重力，并使鉸接連接(17，117，217)從校準(zhǔn)位置移回到靜止位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，校準(zhǔn)砝碼裝置包括使鉸接連接(17，117，217)處于其靜止位置的位移止擋(42，53)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，復(fù)位元件為支架彈簧(38)、片簧(40)或拉伸彈簧(43，48)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，復(fù)位元件為壓縮螺旋彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，該至少一個(gè)鉸接連接(17，117)包括至少兩個(gè)成形件(27，28；33，133)，它們被直接或通過合適的連接裝置(30，31；32，132，232)互相連接到一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，該至少一個(gè)鉸接(217)是單片式成形的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，驅(qū)動源為線性驅(qū)動源，例如線性馬達(dá)、心軸驅(qū)動、帶式驅(qū)動或磁性驅(qū)動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，驅(qū)動源包括由形狀記憶合金制成的與加熱裝置(19)一起工作的致動器(18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，由形狀記憶合金制成的致動器(18)被構(gòu)造成導(dǎo)線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10的校準(zhǔn)砝碼裝置，其特征在于，驅(qū)動源(36)通過至少一個(gè)滾或至少一個(gè)杠桿(39)作用在移送系統(tǒng)上。
全文摘要
一種用在具有傳力裝置(1)的電子天平中的校準(zhǔn)砝碼裝置，包括能夠被耦合到傳力裝置(1)上的校準(zhǔn)砝碼(14)。校準(zhǔn)砝碼(14)被移送機(jī)構(gòu)和驅(qū)動源垂直移動，以建立或解除校準(zhǔn)砝碼(14)與傳力裝置(1)之間的傳力接觸。移送機(jī)構(gòu)具有至少一個(gè)復(fù)位元件(22，37，38，40，43)和構(gòu)造成鉸接連接(17，117，217)的提升系統(tǒng)，在天平受到振動、跌落或撞擊的情況下，其中的復(fù)位元件(22，37，38，40，43)和提升系統(tǒng)會共同作用來限制并緩沖校準(zhǔn)砝碼(14)。
文檔編號G01G21/26GK1793804SQ20051002298
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者多米尼克·熱努, 克里斯托夫·拉策 申請人:梅特勒-托萊多有限公司