(57)【要約】      （修正有）【課題】偏心荷重誤差の存在を使用場所で確認でき、補正・低減する機能を持つ秤量セルを提供する。【解決手段】秤量セル１は、検査荷重レシーバ４の直線上にない少なくとも３つの検査分銅支持点１６に検査分銅１５を連続的に位置決めできる検査分銅作動デバイス１４を備える。秤量セル１の偏心荷重誤差の確認、検査秤量信号Ｔの受け取り、検査分銅１５の位置の制御などはプロセッサユニット２１で行われる。偏心荷重誤差成分の補正・低減は、プロセッサユニット２１の制御信号Ｓ２によって制御されるモータ作動式作動ユニット２２などにより、平行案内機構の幾何学的機械的変化を発生させることにより行う。【選択図】図１Ａ
2015078979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
秤量用電子装置（２）と平行案内機構とを有する秤量セル（１，１０１，２０１，３０１，４０１）であって、
前記平行案内機構は、
秤量荷重レシーバ（３）および検査荷重レシーバ（４，１０４，２０４，３０４）に連結される平行四辺形可動脚部（５，１０５，２０５，３０５）と、
前記秤量セル（１，１０１，２０１，３０１，４０１）の基本的支持構造（６）に連結される平行四辺形定置脚部（７，１０７，２０７，４０７）と、
前記平行四辺形脚部（５，１０５，２０５，３０５，７，１０７，２０７，４０７）を支承点（１０，１１，１２，１３）によって連結する少なくとも２つの平行案内部材（８，９，４０８）と
を備え、
鉛直秤量荷重適用軸線（Ａ）が定義され、
更に、検査分銅作動デバイス（１４，３４６，３４７，３４８，３４９，３５０）を備え、
前記作動デバイス（１４，３４６，３４７，３４８，３４９，３５０）によって、少なくとも１つの検査分銅（１５，２１５，３２６，３２７，３２８，３２９，３３０）が、前記検査荷重レシーバ（４，１０４，２０４，３０４）の、同一直線上にない少なくとも３つの検査分銅支持点（１６，１７，１８，１９，２０，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０，３１６，３１７，３１８，３１９，３２０）に連続的に位置決めされることができ、
プロセッサユニット（２１）であって、
制御信号（Ｓ１）によって、前記検査分銅支持点（１６，１７，１８，１９，２０，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０，３１６，３１７，３１８，３１９，３２０）上の少なくとも１つの検査分銅（１５，２１５，３２６，３２７，３２８，３２９，３３０）の位置を制御する機能と、
前記プロセッサユニットは、各位置において、前記検査分銅支持点（１６，１７，１８，１９，２０，１１６，１１７，１１８，１１９，１２０，２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０，３１６，３１７，３１８，３１９，３２０）に関連した検査秤量信号（Ｔ）を前記秤量用電子装置（２）から受信する機能と、
前記秤量セル（１，１０１，２０１，３０１，４０１）の偏心荷重誤差を、前記検査秤量信号（Ｔ）に基づいて確認する機能と
を有するプロセッサユニット（２１）を更に備え、
前記秤量セル（１，１０１，２０１，３０１，４０１）には、偏心荷重誤差を補正するためのデバイスが設けられており、
前記デバイスは、前記プロセッサユニット（２１）の制御信号（Ｓ２）によって制御される、少なくとも第１および第２のモータ作動式作動ユニット（２２，２３，４２２，４２３）を備え、これによって、各場合において、関連する前記作動ユニット（２２，２３，４２２，４２３）に割り当てられた前記平行案内機構の幾何学的機械的変化を発生させることができ、その結果、前記変化に割り当てられ、したがって、前記作動ユニット（２２，２３，４２２，４２３）に割り当てられた偏心荷重誤差成分を補正することができるか、または、少なくとも低減することができる
秤量セル。
【請求項２】
請求項１に記載の秤量セルであって、
前記検査分銅支持点（１６，１７，１８，１９，２０）は、前記秤量荷重適用軸線（Ａ）を含む領域であって、前記秤量荷重レシーバ（３）の水平方向寸法に対応する領域の内側に配置される
秤量セル。
【請求項３】
請求項２に記載の秤量セルであって、
前記検査荷重レシーバ（４）は、好ましくは、５つの検査分銅支持点（１６，１７，１８，１９，２０）、すなわち、
前記秤量荷重適用軸線（１２）上に中心を有する第１検査支持点（１７）と、
各場合において、前記第１検査支持点（１７）から前記平行案内機構の長手方向に対して両側に同じ距離だけずらされた第２および第３検査分銅支持点（１６，１９）と、
各場合において、前記第１検査支持点（１７）から前記平行案内機構の直交方向に対して両側に同じ距離だけずらされた第４および第５検査分銅支持点（１８，２０）と
を備える
秤量セル。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の秤量セル（１０１）であって、
前記少なくとも３つの検査分銅支持点（１１６，１１７，１１８，１１９，１２０）を有する前記検査荷重レシーバ（１０４）は、前記秤量荷重レシーバ（１０３）に対して中心に形成された前記秤量荷重軸線（Ａ）の外側の領域に配置される
秤量セル。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の秤量セル（１，１０１）であって、
前記少なくとも１つの検査分銅（１５，１１５）は、前記検査分銅作動デバイス（１４，１１４）によって、前記検査荷重レシーバ（４，１０４）の様々な検査分銅支持点に連続的に設置され、各場合において、１つの検査分銅支持点（１６，１７，１８，１９，２０；１１６，１１７，１１８，１１９，１２０）から次の検査分銅支持点までの移動中に、前記検査荷重レシーバ（４，１０４）から外されるか、または、持ち上げられる
秤量セル。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の秤量セル（２０１）であって、
前記少なくとも１つの検査分銅（２１５）は、
停止位置（２１０）から検査荷重レシーバ（２４０）上に摺動的な態様で水平方向に移動され、
前記検査荷重レシーバ（２４０）上において線形変位によって移動され、
前記検査荷重レシーバ（２０４）のメリーゴーラウンドのような回転によって、様々な検査分銅支持点（２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０）に移動され、
前記停止位置（２１０）まで変位して戻され、
前記停止位置（２１０）の前記検査分銅（２１５）は、
前記検査荷重レシーバ（２０４）から外され、
前記検査レシーバ（２０４）に、その変位路上で、検査分銅支持点（２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０）での中間停止中に、荷重を連続的に加える
秤量セル。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の秤量セル（３０１）であって、
複数の検査分銅が用意されており、
検査分銅作動デバイス（３４６，３４７，３４８，３４９，３５０）を独自に備えた検査分銅（３２６，３２７，３２８，３２９，３３０）が、前記検査荷重レシーバ（３０４）の各検査支持点（３１６，３１７，３１８，３１９，３２０）に割り当てられており、これによって、前記検査分銅（３２６，３２７，３２８，３２９，３３０）は、前記割り当てられた検査支持点（３１６，３１７，３１８，３１９，３２０）に設置されることができ、該検査支持点（３１６，３１７，３１８，３１９，３２０）から持ち上げられることができる
秤量セル。
【請求項８】
請求項７に記載の秤量セルであって、
前記検査分銅（３２６，３２７，３２８，３２９，３３０）の配置と、前記検査分銅支持点（３１６，３１７，３１８，３１９，３２０）を有する前記検査荷重レシーバ（３０４）の構成と、前記作動デバイス（３４６，３４７，３４８，３４９，３５０）の構成と、によって、自動較正デバイスの機能を同時に実行でき、
前記検査分銅（３２６，３２７，３２８，３２９，３３０）を組み合わせて配置することによって、秤量セルの感度、および、必要な場合には線形性が検査され、必要な場合には補正される
秤量セル。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の秤量セル（１，１０１，２０１，３０１）であって、
前記検査分銅の配置と、前記検査分銅支持点を有する検査荷重レシーバの構成と、作動デバイスの構成と、はモジュール式ユニットとして構成されており、
前記ユニットは、独立して組み立てられることができ、必要な場合には前記秤量セル（１，１０１，２０１，３０１）に設置されることができるか、または、前記秤量セルから省略されることができる
秤量セル。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の秤量セル（１，１０１，２０１，３０１）であって、
前記平行案内部材（８，９）のうちの少なくとも一方は、前記平行四辺形定置脚部（７）に面する前記支承点（１０，１３）の領域において、２つの案内部材端部（２４，２５）に長手方向に分割されており、
前記２つの案内部材端部（２４，２５）の各々に調節領域（２６，２７）が割り当てられ、
前記調節領域（２６，２７）によって、関連する前記案内部材端部（２４，２５）は、鉛直方向に変位されることができ、
前記第１案内部材端部（２４）を鉛直方向に変位させるための第１作動ユニット（２２）と、前記第２案内部材端部（２５）を鉛直方向に変位させるための第２作動ユニット（２３）と、が設けられる
秤量セル。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の秤量セルにおける偏心荷重誤差を補正するための方法であって、
少なくとも１つの検査分銅を、前記秤量セルの検査荷重レシーバの様々な検査分銅支持点に連続的に連結し、
関連する検査分銅値を、各場合において、前記検査分銅の各位置について確認し、
更に、前記検査分銅値から偏心荷重誤差を決定し、
前記偏心荷重誤差に基づいて、対応する調節設定を計算し、
前記計算された調節設定を実行するための前記作動ユニットを、制御信号によって制御し、
前記の工程を、前記偏心荷重誤差が所定の許容差内に入るまで繰り返す
方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
組み立て済みの秤についての工場での較正において、外部検査荷重を前記秤量荷重レシーバ上の様々な位置に置くことによって前記偏心荷重誤差を確認し、その後、該偏心荷重誤差を補正し、
次いで、前記検査分銅を前記検査荷重レシーバの様々な検査分銅支持点に置いて計測サイクルを実行し、
前記検査分銅支持点に割り当てられた秤量結果、または、該秤量結果から得られた値を、前記秤が後に使用されるときに前記偏心荷重誤差を補正するための基準値として使用できるようにするために、プロセッサユニットによって記憶する
方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の方法であって、
前記検査分銅値の相違から、および、前記プロセッサユニットのメモリに記憶された値から、前記偏心荷重誤差を決定し、
次いで、前記決定された偏心荷重誤差に基づいて、前記作動ユニットを制御し、必要な調節設定を実行する
方法。
【請求項１４】
請求項１１ないし請求項１３のいずれか一項に記載の方法であって、
更に、偏心荷重誤差の生じ得る温度依存性を、
温度補償についてのパラメータの記録中に、工場での較正の部分として決定することができ、
使用者の制御パネルでの前記偏心荷重誤差の補正中に考慮に入れる
方法。
【請求項１５】
請求項１１ないし請求項１４のいずれか一項に記載の方法であって、
更に、前記検査分銅を、互いに少なくとも１つの組み合わせで、前記秤量セルの前記検査荷重レシーバと連結し、
前記検査分銅の組み合わせに関連する検査秤量値を決定し、
更に、前記検査秤量値が、記憶された較正値から逸脱している場合に、前記秤量セルの感度、および、適切である場合には線形性を補正する
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本発明は、平行ガイド（詳細には、いわゆる平行案内機構を有する秤量セル）に関する。平行案内機構では、秤量皿を支持する平行四辺形可動脚部が、平行四辺形定置脚部に設けられた第１および第２の平行案内部材によって案内される。平行四辺形脚部および平行案内部材は、互いに関節連結態様で、好ましくは、屈曲型ベアリングによって連結されている。平行四辺形可動脚部によって支持された秤量皿は、秤量されるべき荷重を受け取り、秤量皿に作用する力を、必要な場合には、力を低減する力伝達レバーを介して、計測センサに伝達する。本質的には、平行ガイド、力伝達システムおよび計測センサは重量測定器の秤量セルを形成する。秤量セルの様々な機能的原理が従来技術で公知である。例えば、歪ゲージを有する秤量セル、コードを有する秤量セル、ＥＭＦＣ（電磁力補償）秤量セルなどが公知である。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］上述した秤量セルの本質的特徴は、被案内秤量皿（吊り下げ式秤量皿とは対照的に）を有する全ての秤で共通しており、秤量皿によって計測センサに伝達される秤量力(weight force)は、一般的には、秤量荷重(weight load)が秤量皿の中心に位置決めされているか否か、あるいは、秤量皿の中心から縁部に向かってずれているか否かに左右される。これにより、秤量されるべき荷重が秤量皿のどこに位置決めされたに応じて、１つの同じ秤量荷重が異なる重量値を示すという望ましからぬ結果がもたらされる。秤量されるべき荷重が偏心して位置決めされた場合のこのようなずれは、偏心荷重誤差と呼ばれ、これは、専門用語では偏置誤差とも呼ばれる。
【０００３】
［０００３］平行案内機構の場合には、上述した意味で、偏心荷重誤差は、その大部分が、平行案内部材が理想的な絶対平行状態から僅かにずれていることにより生じる。偏心荷重誤差の相対的な大きさ、すなわち、関連する検査分銅の大きさ、および、秤量皿の中心からの検査分銅のずれに関して、観察される重量のずれは、誤差を生じさせる幾何学的平行性からの相対的なずれにほぼ対応する。しかしながら、偏心荷重誤差は、幾何学的平行性のずればかりでなく、他の要因によっても生じるか、あるいは、少なくとも影響を受ける場合があるということを指摘しておかなければならない。こうした要因は、詳細には、平行案内機構のリンク点での内部材料応力およびこうした応力の弛緩による。これは、リンク点が、弾性屈曲型ベアリング(elastic flexure-type bearing)として構成されているためである。更に、これらの他の要因によって生じる偏心荷重誤差の割合は、多くの場合、秤量皿の中心からの検査分銅のずれの線形関数とはならない。
【０００４】
［０００４］偏心荷重誤差に関する秤の検査中において、秤量皿上での検査分銅のずれ方向に従って、平行案内機構の、長手方向での偏心荷重誤差と、直行方向での偏心荷重誤差と、が区別される。
【０００５】
［０００５］偏心荷重誤差による秤量結果の誤りが生じないようにするために、従来技術では、様々なアプローチが採用されている。実際に使用されるか、あるいは、提案された解決策は、おおまかに言うと、３つのグループに分けられる。
【０００６】
［０００６］第１の解決策は、偏心荷重誤差を検出し、必要に応じて警報表示または警報信号を出すための手段を秤に設けることである。しかしながら、偏心荷重誤差がこれによって無くなったり補正されたりすることはなく、むしろ、偏心荷重誤差の存在を秤の使用者に知らせるに過ぎず、適切な場合には、こうした誤差の程度を知らせるに過ぎない。こうしたことから、例えば、〔１〕ＪＰ  ６１−０８２１１８  Ａでは、平行四辺形定置脚部と平行四辺形可動脚部との間に温度差があることが温度センサによって記録された場合に、秤の偏心荷重検査を自動的に行うことが提案されている。秤に設置されたモータ作動式検査分銅が秤量セルの荷重レシーバに偏心して連結され、偏心荷重誤差が許容値を越えた場合に、それをトリガーとして警報表示または警報信号が発せられる。同様に、〔２〕ＪＰ  ９−０４３０４３  Ａでは、複数の較正分銅が偏心して配置された自動較正機構を使用して、感度および線形性に加えて、秤の偏心荷重挙動がチェックされ、必要に応じて、それをトリガーとして警報表示または警報信号が発せられる。
【０００７】
［０００７］解決策への第２のアプローチは、秤量皿上の秤量されるべき物質の重心の現在の位置を、各秤量手順において、秤に設置された荷重センサの構成（例えば、歪ゲージの形態）によって、および、関連する信号演算処理手段によって決定し、関連する重心の位置に割り当てられた偏心荷重補正を、表示されるべき秤量結果に対して考慮に入れることである。このアプローチには様々な変形態様があり、これらは、〔３〕ＤＥ  １０  ２００６  ０３１  ９５０  Ｂ３、〔４〕ＤＥ  １０  ２００８  ０６２  ７４２  Ａ１、〔５〕ＤＥ  １９６  ３２  ７０９  Ｃ１に記載されている。
【０００８】
［０００８］偏心荷重誤差のコンピュータによる補償の別の例が、〔６〕ＤＥ  １０  ２０１１  ０００  ５５４  Ａ１に記載されている。ここには、片持ちアームの形態の荷重レシーバにコンパクトな秤量皿が配置された秤量セルが記載されている。アームは、秤量セルの荷重導入点から遠ざかる方向に、平行案内機構の長手方向に延在している。秤量皿の大きさが片持ちアームの長さと比較して小さいので、秤量荷重の重心の偏心位置が本質的に一定となる。少なくとも２つのモータ作動式調節分銅が、調節片持ちアームの異なる支持点に個々に配置された調節機構が提案されている。調節片持ちアームは、荷重導入点から、荷重支持片持ちアームとは逆方向に延在する。関連する秤量結果から偏心荷重誤差を確認してコンピュータで補償することができる。しかしながら、この概念は、上述した場合におけるのと同様に、秤量荷重の重心の偏心位置が本質的に一定であり、平行案内機構の長手方向において予め特定されたロードセルにしか適用されない。
【０００９】
［０００９］平行案内機構を有するロードセルでの偏心荷重により生じる秤量誤差をなくすための解決策への第３のアプローチとして、従来のロバーバル平行案内機構を使用した従来の解決策の概念は、上述したコンピュータ補償が可能であるにも関わらず、現在の従来技術で主流であり続けている。組み立て手順後に存在する偏心荷重誤差は、例えば調節ねじまたは塑性変形による機械的調節によって、すなわち、小さな位置変位によって補正される。
【００１０】
［００１０］偏心荷重誤差と平行案内機構の形状との間に上述した大きな相関があるので、長手方向での偏心荷重誤差は、平行案内部材の互いに対する長手方向相互整合が適当な方法で変えられることによって補正され得る。これによって、例えば、平行四辺形定置脚部に連結された、２つの平行案内部材のうちの一方の屈曲型ベアリングが、補正されるべき偏心荷重誤差に対応する小さな量だけ鉛直方向に変位される。
【００１１】
［００１１］一方、直交方向での偏心荷重誤差は、平行案内部材の互いに対する直交方向相互整合が適当な方法で変えられることによって補正され得る。これによって、例えば、平行四辺形定置脚部に連結された、２つの平行案内部材のうちの一方の屈曲型ベアリングが、案内部材の長手方向軸線を中心として、補正されるべき偏心荷重誤差に対応する小さな量だけ回転される。
【００１２】
［００１２］組み立て手順後に存在する偏心荷重誤差を、塑性変形による調節によって補正できる平行案内機構は、例えば、〔７〕ＵＳ７，８５１，７１３  Ｂ２に記載されている。平行四辺形定置脚部に設けられた切り込みによって、調節領域が形成される。調節領域は、調節工具を使用して適当な調節力を加えることによって塑性変形できる。塑性変形により、平行四辺形定置脚部に面する上部平行案内部材の屈曲型ベアリングを、誤差補正に必要な程度まで鉛直方向に変位でき、更に平行案内部材の長手方向軸線に対して回転できる。
【００１３】
［００１３］同じ概念の変形例が、〔８〕ＵＳ８，１５３，９１３  Ｂ２に記載されている。しかしながら、調節ねじの調節によって、偏心荷重誤差の補正に必要な変位が平行四辺形定置脚部の調節領域に発生する。
【００１４】
［００１４］〔９〕ＵＳ２０１３／０１７５０９８では、先ず調節工具を使用して塑性変形による予備調節を行った後、例えば調節ねじの形態の調節エレメントによって微調節を行う、平行案内機構における偏心荷重誤差の補正が提案されている。
【００１５】
［００１５］平行案内機構の原理の形態的修正が、上文中で引用した〔７〕ＵＳ７，８５１，７１３  Ｂ２および〔１０〕ＵＳ７，８２９，８０２  Ｂ２に記載されている。この場合、平行四辺形定置脚部は、平行四辺形可動脚部を同心に取り囲む円筒形チューブとして構成されており、上下の平行案内部材は、ダイアフラムばねとして構成されている。ここでもまた、適当な切り込みによって、平行四辺形定置脚部に調節領域が形成されている。この調節領域は、調節工具によっておよび／または調節ねじによって、その位置をずらすことができる。
【００１６】
［００１６］１つ以上の調節領域の弾性変形または塑性変形によって偏心荷重誤差が補正される、上述の例および本発明で考えられた平行案内機構の場合、例えば秤量セルの組み立て後に実施される調節では、現存の偏心荷重誤差を永久的になくすことはないということが示されてきた。続いて行われる秤の使用中、組立中および調節中に秤量セルに発生する内部反作用力および応力が弛緩されても、また、振動や温度変化等の外部からの影響が弛緩されても、偏心荷重誤差が、少なくとも僅かに再び生じ得る。従って、秤の定期的観察および再調節により、通常は、感度および線形性に加えて、秤の偏心荷重挙動、すなわち、いわゆる「偏置精度(corner load accuracy)」がチェックされ、必要に応じて再調節される。
【００１７】
［００１７］詳細には、通常、分析用天秤と呼ばれる精度等級が最高の秤には、多くの場合、いわゆる自動較正デバイスが設けられている。このデバイスにより、少なくとも秤の感度を検査でき、多くの場合には秤の線形性をも検査できる。検査は、全自動で、または、押しボタンを操作することのいずれかによって行われ、必要であれば、再較正が行われる。かくして、偏心荷重誤差を監視できるかどうか、および、必要な場合に自動作動デバイスを使用して再調節できるかについての問題が生じる。この場合、サービスマンによる定期検査がほとんど不要となり、したがって、秤の保守費が大幅に低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開昭６１−０８２１１８号公報
【特許文献２】特開平９−０４３０４３号公報
【特許文献３】ドイツ国特許第１０  ２００６  ０３１  ９５０号
【特許文献４】ドイツ国特許出願公開第１０  ２００８  ０６２  ７４２号
【特許文献５】ドイツ国特許第１９６  ３２  ７０９号
【特許文献６】ドイツ国特許出願公開１０  ２０１１  ０００  ５５４号
【特許文献７】米国特許第７，８５１，７１３号
【特許文献８】米国特許第８，１５３，９１３号
【特許文献９】米国特許出願公開第２０１３／０１７５０９８号
【特許文献１０】米国特許第７，８２９，８０２号
【特許文献１１】欧州特許第１  １９５  ５８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
［００１８］従って、本発明の問題点は、偏心荷重誤差の存在を使用場所で確認でき、次いでサービスマンを呼ぶ必要なしに補正できる秤量セルを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
［００１９］この問題点は、秤量用電子装置と平行案内機構とを備えた秤量セルによって解決される。平行案内機構は、秤量荷重レシーバおよび検査荷重レシーバに連結された平行四辺形可動脚部と、秤量セルの基本的支持構造に連結された平行四辺形定置脚部と、支承点によってこれらの平行四辺形脚部を連結する少なくとも２つの平行案内部材と、を備える。鉛直秤量荷重適用軸線が、秤量荷重レシーバに対して中心に形成される。秤量セルは、更に、検査分銅作動デバイスを備える。このデバイスによって、少なくとも１つの検査分銅が、検査荷重レシーバの、同一直線上にない少なくとも３つの検査分銅支持点に位置決めされ得る。秤量セルに割り当てられたプロセッサユニットが、制御信号によって、検査分銅支持点上の少なくとも１つの検査分銅の位置を制御する機能を実行し、その後、各場合において、当該検査分銅支持点に関連する検査秤量信号を秤量用電子装置から受信する機能を実行し、秤量セルの偏心荷重誤差を検査秤量信号に基づいて確認する機能を実行する。詳細には、秤量セルには、偏心荷重誤差を補正するためのデバイスが設けられている。このデバイスは、少なくとも、プロセッサユニットによって制御される第１および第２のモータ作動式作動ユニットを備え、各場合において、各作動ユニットによって平行案内機構における幾何学的機械的変化が発生され得る。これによって、この変化に割り当てられ、したがって、この作動ユニットに割り当てられた偏心荷重誤差成分が補正されることができ、あるいは、少なくとも低減され得る。
【００２１】
［００２０］従って、この解決策により、プロセッサユニットによって制御される検査サイクルが実行される。この検査サイクルでは、検査分銅が、検査過重レシーバの様々な検査分銅支持点に連続的に位置決めされ、関連する検査分銅値が、検査分銅の各位置についてそのたびに確認される。これらの検査分銅値が互いに異なる場合には、こうした相違から偏心荷重誤差を決定でき、次いで、これに基づいて作動ユニットが制御されて、必要な調節設定が実行される。一方、検査サイクルによって確認された偏心荷重誤差が所定の妥当な閾値(plausibility threshold)を越えている場合には、このことから、秤が故障しており、通常は機械的衝撃や手荒な取り扱いによって平行ガイドが損傷していると結論付けることができる。この場合、プロセッサユニットは、好都合な方法でエラーメッセージを出す。
【００２２】
［００２１］偏心荷重誤差が平面的な性質を有し、平行案内機構の長手方向成分および直交方向成分が互いに独立しているので、同一直線上にない少なくとも３つの検査分銅支持点が必要とされる。明らかな構成では、３つの支持点は、例えば、これらの支持点が直角をなすように配置され得る。この場合、直角の一方の脚部が平行案内機構の長手方向に向けられ、他方の脚部が直交方向に向けられる。長手方向での偏心荷重誤差および直交方向での偏心荷重誤差の調節設定は、多くの場合、互いに影響を及ぼす。このため、長手方向での誤差の調節によって、直交方向での調節が損なわれ、逆に、直交方向での誤差の調節によって、長手方向での調節が損なわれる。そのため、偏心荷重誤差が所定の許容差内に入るまで、補正サイクルを繰り返さなくてはならない。
【００２３】
［００２２］補正手順をプロセッサの制御下で実行することにより、とりわけ、平行案内機構の長手方向および直交方向での調節の相互影響を、実行されるべき調節設定の計算に組み込むことができ、そのため、偏心荷重誤差を、最少の繰り返しサイクル数で、所定の許容差以下に補正でき、したがって、補正手順を最短可能時間で完了できるという利点が得られる。
【００２４】
［００２３］本発明による秤量セルの好ましい実施例では、検査分銅支持点は、秤量荷重適用軸線を含む、秤量荷重レシーバの水平方向寸法に対応する領域内に配置される。検査荷重デバイスは、好ましくは、５つの検査分銅支持点、すなわち、秤量荷重適用軸線を中心とする第１検査分銅支持点と、第１検査分銅支持点から平行案内機構の長手方向に対して両側に同じ距離だけずらされた第２および第３検査分銅支持点と、第１検査分銅支持点から平行案内機構の直交方向に対して両側に同じ距離だけずらされた第４および第５検査分銅支持点と、を備える。
【００２５】
［００２４］しかしながら、秤量荷重適用軸線の外側の領域に検査分銅支持点が配置された有利な実施例も可能である。これは、詳細には、秤量セルの構造本体から横方向に突出した片持ちアームによって秤量皿が支持された、秤量セルの公知の構成に関する。この場合、検査荷重デバイスは、例えば、秤量セルの構造本体の内部において、平行案内機構の上方または下方に配置できる。しかしながら、秤量荷重適用軸線に対して偏心した検査過重レシーバのこうした構成では、秤量セルの偏心荷重誤差は、検査分銅が検査分銅支持点内に変位された場合に計測されたずれによって直接的に表されることはない。従って、本発明によれば、この場合、工場での偏心荷重誤差の元々の較正の後、検査分銅を様々な検査分銅支持点に置いて計測サイクルが実行され、そこから得られる結果すなわち値がプロセッサユニットに記憶される。これは、その後に秤が使用される際に、偏心荷重誤差を本発明に従って補正するための基準値としてこうした結果すなわち値を使用できるためである。
【００２６】
［００２５］このような場合、検査分銅値が、記憶された値と異なっていることが使用者の制御パネルに表示されると、検査分銅値とプロセッサユニットのメモリに記憶された値との差から、偏心荷重誤差を決定でき、次いで、これに基づいて作動ユニットが制御されて、必要な調節設定が実行される。
【００２７】
［００２６］更に、存在し得る偏心荷重誤差の温度依存性を、温度補償についてのパラメータの記録中に工場での較正の部分として決定でき、偏心荷重誤差の補正中に、使用者の制御パネルでこれが考慮に入れられる。
【００２８】
［００２７］好ましい実施例では、少なくとも１つの検査分銅が、停止位置から検査荷重レシーバ上に摺動的に水平方向に変位され、検査荷重レシーバ上での直線的変位およびメリーゴーランドのような回転によって様々な検査分銅支持点に移動され、その後、停止位置に戻される。停止位置の検査分銅は検査荷重レシーバから外され、検査荷重レシーバに、その変位路上で、検査分銅支持点での中間停止中に荷重が連続的に加えられる。
【００２９】
［００２８］別の好ましい実施例では、少なくとも１つの検査分銅が、検査分銅作動デバイスによって、様々な検査分銅支持点に連続的に置かれ、これらの位置の間で検査荷重レシーバから持ち上げられる。
【００３０】
［００２９］同様の好ましい実施例では、複数の検査分銅が用意され、各検査分銅支持点には、検査分銅作動デバイスを独自に備えた検査分銅が割り当てられている。これによって、検査分銅を検査分銅支持点に置いたり、ここから持ち上げたりすることができる。
【００３１】
［００３０］後述される実施例では、偏心荷重誤差を補正するためのデバイスは、これと同時に、自動較正デバイスの機能を実行できる。検査分銅の組み合わせを置くことによって、感度および適当な場合には線形性を検査でき、必要な場合には補正できる。
【００３２】
［００３１］本発明による秤量セルの好ましい実施例では、平行案内部材の少なくとも一方が、平行四辺形定置脚部に面する支承点の領域において、２つの案内部材端部に長手方向に分割されている。これらの２つの案内部材端部の各々には、当該案内部材端部を鉛直方向に変位できる調節領域が割り当てられている。第１案内部材端部を鉛直方向に変位させるために、第１作動ユニットが設けられており、第２案内部材端部を鉛直方向に変位させるために、第２作動ユニットが設けられている。
【００３３】
［００３２］上述した実施例に対する１つの変形例として、平行四辺形定置脚部は、調節領域を備えていてもよい。調節領域に隣接する案内部材端部は、一方では、鉛直方向に上下に移動でき、他方では、関連する平行案内部材の長手方向を中心として回転できる。鉛直方向変位のために、第１作動ユニットが設けられており、調節領域に隣接する案内部材端部を回転させるために、第２作動ユニットが設けられている。
【００３４】
［００３３］作動ユニットは、有利には、各場合において、自動係止式であり、その結果、電流供給が遮断された後に、設定された調節状態が保持される。
【００３５】
［００３４］平行案内機構を有する秤量セルの偏心荷重誤差を補正するためのデバイスを備えた本発明による秤量セルは、有利には、秤量可能重量が２０ｇないし５００ｇでデジタル表示解像度が０．００１ｍｇないし０．１ｍｇの分析用天秤で使用でき、更に、〔１１〕ＥＰ１  １９５  ５８６  Ｂ１に記載の構造的構成による秤に特に適している。秤量チャンバの後壁の導出部を通って延在するカップリング構成に設けられた、秤量されるべき物質のキャリヤは、秤量セルの平行四辺形可動脚部に取り外し可能に連結され脚部、秤量チャンバ後壁から秤量チャンバ内に秤量チャンバのベースの上方に片持ち式に延在している。秤量されるべき物資のキャリヤの下には、既設の較正デバイスが配置されており、その較正分銅レシーバもまた、平行四辺形可動脚部から、秤量チャンバのベースの下方の中空空間内に片持ち式に延在している。
【００３６】
［００３５］上述した〔１１〕ＥＰ１  １９５  ５８６  Ｂ１による秤では、偏心荷重誤差を補正するための本発明によるデバイスは、特に直接的な方法で実施され得る。この方法では、一方では、偏心荷重誤差を確認するための機能モジュールの形態の検査荷重デバイスが、〔１１〕ＥＰ１  １９５  ５８６  Ｂ１に示される較正デバイスと同様に、秤量チャンバのベースの下方の中空空間に配置されており、他方では、秤量セルには、偏心荷重誤差を補正するためのデバイスが適切に装着されている。このデバイスは、少なくとも、プロセッサユニットによって制御される第１および第２のモータ作動式作動ユニットを備えている。
【００３７】
［００３６］偏心荷重誤差を補正するためのデバイスを備えた本発明による秤量セルの詳細は、図面に示す実施例の例の説明により理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明による秤量セルの概略側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明による秤量セルの概略平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の代替例による秤量セルの概略側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の代替例による秤量セルの概略平面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、検査荷重レシーバの別の実施例の側面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、検査荷重レシーバの別の実施例の斜視図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、検査荷重レシーバを９０°回転した、検査荷重レシーバの別の実施例の斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第３実施例による秤量セルのＡ−Ａ線（図４Ｂ参照）に沿った概略断面図であり、個々の検査分銅作動デバイスが各検査分銅に割り当てられている。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の第３実施例による秤量セルの概略平面図であり、個々の検査分銅作動デバイスが各検査分銅に割り当てられている。
【図５】図５は、平行四辺形定置脚部の調節領域の代替例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
［００３７］以下の説明において、同じ機能を有する特徴および同様の実施例に同じ参照番号が付してある。
【００４０】
［００３８］図１Ａの側面図および図１Ｂの平面図は、平行案内機構および秤量用電子装置２を有する本発明による秤量セル１を概略的に示す。これらの図では、秤量用電子装置２は、ブロックシンボルで示してあり、例えば磁力補償の原理に基づく秤量センサと、関連する信号処理機能および表示機能と、を組み合わせた装置である。平行案内機構は、秤量荷重レシーバ３および検査荷重レシーバ４に連結された平行四辺形可動脚部５と、秤量セル１の基本的支持構造６に連結された平行四辺形定置脚部７と、屈曲型支承点１０，１１，１２，１３によってこれらの平行四辺形脚部５，７を連結する少なくとも２つの平行案内部材８，９と、を備える。鉛直秤量荷重適用軸線Ａが、秤量荷重レシーバ２の中心に定義される。秤量セル１は、更に、検査分銅作動デバイス１４およびプロセッサユニット２１を備える。検査分銅作動デバイス１４によって、少なくとも１つの検査分銅１５が、検査荷重レシーバ４の少なくとも３つの検査分銅支持点１６，１７，１８，１９，２０に連続的に位置決めされることができる。プロセッサユニット２１は、検査分銅支持点１６，１７，１８，１９，２０にある少なくとも１つの検査分銅１５の位置を制御する機能を備えている。この機能は、制御信号Ｓ１によって、また、各場合において、その後に行われる、検査分銅支持点１６，１７，１８，１９，２０に関連する検査秤量信号Ｔを秤量用電子装置２から受信し、検査秤量信号Ｔに基づいて秤量セル１の偏心荷重誤差を確認することによって行われる。本発明によれば、秤量セル１には、偏心荷重誤差を補正するためのデバイスが設けられている。このデバイスは、少なくとも、第１および第２のモータ作動式作動ユニット２２，２３を備える。これらの作動ユニット２２，２３は、プロセッサユニット２１の制御信号Ｓ２によって制御される。これによって、各場合において、夫々の作動ユニット２２，２３に割り当てられた平行案内機構における幾何学的機械的変化を生じさせることができる。その結果、この変化に割り当てられた偏心荷重誤差成分、従って、この作動ユニット２２，２３が補正されることができ、あるいは、少なくとも低減され得る。
【００４１】
［００３９］図１Ａおよび図１Ｂに示す秤量セル１の実施例では、検査分銅支持点１６，１７，１８，１９，２０は、秤量荷重適用軸線Ａを含む領域の内側に配置されており、秤量荷重レシーバ３の水平方向寸法に対応している。
【００４２】
［００４０］図１Ａおよび図１Ｂの例の検査荷重レシーバ４は、５つの検査分銅支持点１６，１７，１８，１９，２０、すなわち、秤量荷重適用軸線Ａを中心とした第１検査分銅支持点１７と、平行案内機構の長手方向に対して、第１検査分銅支持点１７から両側に同じ距離だけ変位した第２検査分銅支持点１６および第３検査分銅支持点１９と、平行案内機構の直交方向に対して、第１検査分銅支持点１７から両側に同じ距離だけ変位した第４検査分銅支持点１８および第５検査分銅支持点２０と、を備える。検査分銅支持点１６，１７，１８，１９，２０の配置は、平行案内機構を有する秤量セルについて特に好ましい。それは、偏心荷重誤差を長手方向および直交方向で別々に確認できるからである。しかしながら、検査分銅支持点のこの他の配置も可能である。例えば、４つの検査分銅支持点を、各々、図１Ａおよび図１Ｂの検査荷重レシーバ４の隅部に配置してもよい。
【００４３】
［００４１］更に、図１Ａおよび図１Ｂでは、平行案内部材８，９の少なくとも一方が、平行四辺形定置脚部７に面する支承点１０，１３の領域において、２つの案内部材端部２４，２５に長手方向に分割されているということがわかる。これらの２つの案内部材端部２４，２５に調節領域２６，２７が割り当てられている。これらの調節領域２６，２７によって、案内部材端部２４，２５の夫々が鉛直方向に変位され得る。第１案内部材端部２４を鉛直方向に変位させるために第１作動ユニット２２が使用され、第２案内部材端部２５を鉛直方向に変位させるために第２作動ユニット２３が使用される。
【００４４】
［００４２］図２Ａは、図１Ａおよび図１Ｂとは別の構成の本発明による秤量セルの概略図を示す側面図であり、図２Ｂは、これを上方から見た平面図であり、検査分銅支持点１１６，１１７，１１８，１１９，１２０を有する検査荷重レシーバ１０４は、平行四辺形可動脚部１０７から突出した秤量荷重レシーバ１０３の下方において荷重導入軸線Ａに対して同心ではないが、例えば、平行案内機構の上方に配置されており、荷重導入軸線Ａに関して偏心している。したがって、秤量荷重レシーバ１０３を下方に位置決めでき、これによって、秤量セル１０１を有する人間工学的に更に優れた構成の秤を提供できる。更に、検査荷重レシーバ１０４が荷重導入軸線Ａに対して偏心したその他の構成、例えば、平行案内機構の下方にある、または、秤量荷重レシーバ１０３から遠ざかる方向に向いた側に設けられた、その他の構成が考えられる。しかしながら、検査荷重レシーバ１０４が偏心して配置されたこのような構成では、秤量セルの偏心荷重誤差は、検査分銅１１５が検査分銅支持点１１６，１１７，１１８，１１９，１２０まで変位したときに計測されるずれによって直接的には表示されない。従って、計測結果と実際の偏心荷重誤差との間の相関は、組み立て済の秤について、検査サイクルによって工場で便宜的に確認される。外部検査荷重を秤量荷重レシーバ１０３上の様々な位置に置くことによって偏心荷重誤差が従来の方法で確認され、補正が行われると、秤に設置された検査分銅作動デバイスが作動され、これによって、少なくとも１つの検査分銅１１５が検査荷重レシーバ１０４の検査分銅支持点１１６，１１７，１１８，１１９，１２０に位置決めされる。較正済の秤について検査分銅支持点に割り当てられた検査秤量結果、または、これらの結果から得られた値が、プロセッサユニットによって記憶される。これは、後に秤が使用される際に後にこれらの値を、偏心荷重誤差を本発明に従って補正するための基準値として使用できるようにするためである。
【００４５】
［００４３］図３Ａは、検査荷重レシーバ２０４の代替例の構造的および機能的構造を示す側面図である。更に、図３Ｂおよび図３Ｃは、検査荷重レシーバ２０４の代替例の構造的および機能的構成の斜視図である。検査荷重レシーバ２０４は、図３Ｃにおいて、９０°回転されている。少なくとも１つの検査分銅２１５が、摺動的な態様で、停止位置２１０から検査分銅レシーバレール２４０上に水平方向に変位され、レール２４０上で線形変位によって移動され、検査荷重レシーバ２０４が、図３Ａに示す位置から図３Ｂに示す位置まで９０°に亘ってメリーゴーラウンドのように回転され、様々な検査分銅支持点２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０に置かれ、その後、停止位置２１０に戻される。停止位置２１０にある検査分銅２１５が検査荷重レシーバ２０４から外され、検査荷重レシーバ２０４の変位路上で、検査分銅支持点２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０での中間停止中に、検査荷重レシーバ２０４に荷重が連続的に加えられる。
【００４６】
［００４４］検査分銅が、その変位路上で、検査分銅支持点２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０での中間停止中に、検査荷重レシーバ２０４に荷重を連続的に加える図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃの実施例では、荷重の変化毎に電磁補償秤量セルで生じる移行相が、ほとんど存在せず、そのため、検査分銅支持点２１６，２１７，２１８，２１９，２２０，２２６，２２７，２２８，２２９，２３０での一連の検査秤量手順のサイクル時間が顕著に短くなるという重要な利点が得られる。
【００４７】
［００４５］図４Ａおよび図４Ｂは、本発明による別の実施例の構成を示す。図４Ａは、図４ＢのＡ−Ａ線に沿った断面図である。１つの検査分銅を様々な検査分銅支持点に連続的に位置決めする代りに、検査荷重レシーバ３０４の検査分銅支持点３１６，３１７，３１８，３１９，３２０の各々に割り当てられた複数の検査分銅が設けられている。これらの検査分銅３２６，３２７，３２９（断面を示しているので検査分銅３２８，３３０は図示されていない）には、それ自体の検査分銅作動デバイス３４６，３４７，３４９（断面を示しているので検査分銅作動デバイス３４８，３５０は図示されていない）が設けられている。これらの検査分銅作動デバイスによって、検査分銅３２６，３２７，３２９を、その割り当てられた検査分銅支持点３１６，３１７，３１８，３１９，３２０上に置くことができ、また、ここから持ち上げることができる。
【００４８】
［００４６］この実施例では、検査分銅３２６，３２７，３２８，３２９，３３０の配置、検査分銅支持点３１６，３１７，３１８，３１９，３２０を有する検査荷重レシーバ３０４の構成、および、検査分銅作動デバイス３４６，３４７，３４９の構成によって、従来技術で公知の自動較正デバイスの機能を同時に実行できるということが特に興味深い。検査分銅３２６，３２７，３２９の組み合わせによって、感度、および、必要な場合には線形性が検査され、必要な場合には補正される。
【００４９】
［００４７］平行案内機構の幾何学的機械的変化による偏心荷重誤差の補正に関して、図５は、別の可能な実施例を示す。この実施例では、平行四辺形定置脚部４０７は、調節領域４２６を備える。この調節領域４２６によって、調節領域４２６に隣接する案内部材端部４２４が、一方では、鉛直方向に上下に移動されることができ、他方では、平行案内部材４０８の長手方向軸線を中心として回転されることができる。鉛直方向の変位のために、第１作動ユニット４２２が設けられており、調節領域４２６に隣接する案内部材端部４２４を回転させるために、第２作動ユニット４２３が設けられている。
【００５０】
［００４８］実施例の多くの特定の例を紹介することによって本発明を説明したが、例えば、実施例の個々の例の特徴を互いに組み合わせることによって、および／または、実施例の例の個々の機能的ユニットを相互置換することによって、実施例のその他の多くの変形例を本発明の知見の範囲内で創出できるということは明らかである。
【符号の説明】
【００５１】
［００４９］
１；１０１；２０１；３０１；４０１  秤量セル
２  秤量用電子装置
３，１０３  秤量荷重レシーバ
４；１０４；２０４；３０４  検査荷重レシーバ
５；１０５；２０５；３０５  平行四辺形可動脚部
６  秤量セルの基本的構造
７；１０７；２０７；４０７  平行四辺形定置脚部
８，９；４０８  平行案内部材
１０，１１，１２，１３  支承点
１４；検査分銅作動デバイス
３４６，３４７，３４８，３４９，３５０
１５；２１５  検査分銅
３２６，３２７，３２８，３２９，３３０
１６，１７，１８，１９，２０  検査分銅支持点
１１６，１１７，１１８，１１９，１２０；
２１６，２１７，２１８，２１９，２２０；
２２６，２２７，２２８，２２９，２３０；
３１６，３１７，３１８，３１９，３２０；
２４０  検査荷重レシーバレール
２１  プロセッサユニット
２２；４２２  第１作動ユニット
２３；４２３  第２作動ユニット
２４，２５；４２４  案内部材端部
２６，２７；４２６  調節領域
２１０  停止位置
Ａ  中央秤量荷重軸線、荷重導入軸線
Ｓ１  第１制御信号
Ｓ２  第２制御信号
Ｔ  検査秤量信号
【図１Ａ】
2015078979.tif 000003
【図１Ｂ】
2015078979.tif 000004
【図２Ａ】
2015078979.tif 000005
【図２Ｂ】
2015078979.tif 000006
【図３Ａ】
2015078979.tif 000007
【図３Ｂ】
2015078979.tif 000008
【図３Ｃ】
2015078979.tif 000009
【図４Ａ】
2015078979.tif 000010
【図４Ｂ】
2015078979.tif 000011
【図５】
2015078979.tif 000012
【外国語明細書】
2015078979000001.pdf