具有精确定位的过载保护装置的称量模块制造方法及图纸

一种具有传力连接机构的称量模块，传力连接机构设置在称量单元的负载接收部分和负载接受器之间，其过载保护装置作为传力连接机构上不可分离的一个部件精确地保持就位。通过定位元件，负载接受器相对于负载接收部分没有空隙地设置在垂直于负载方向的平面中，并且负载接受器也被没有空隙地导向在负载的方向上。当出现过载时，负载接受器具有在负载方向上被移动并在所有垂直于负载方向的方向上倾斜的能力。当负载接受器受到横向力作用和过载时，壳体部件至少用来限定负载接受器线性向下偏离及负载接受器倾斜运动的范围。转动限制器刚性地连接到负载接受器上。定位装置相对于操作环境来定位负载接受器，定位装置与负载接受器的中心纵轴重合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种称量模块，其装配有设置在称量单元与负载接受器之间的能精确定位的过载保护装置。
技术介绍
当超过最大容许负载时，天平中的过载保护装置具有将负载接受器具体地是称量盘从称量单元分开的功能，而负载的力矢量大范围上下起伏地作用在称量盘上。结果，能避免称量单元主要受到过大的垂直方向上的力的作用，过大的垂直方向上的力可以由超过最大容许负载的重量静态地生成，或者动态地由例如太迅速地卸下负载生成。然而，负载接受器也可能承受横向的力，在没有脱开时，横向的力能通过传力连接机构到达称量单元，在这里横向的力能对敏感的称量单元机构造成损坏。在专利CH 576634 A5中公开了这种用于精密天平的过载保护装置，其中称量盘被设计为两部分。盛放待称量材料的盘位于由薄板金属制成的底部；底部具有只比天平的壳体表面高出几毫米的外环终端。以外环为中心，具有松散地坐落在底部的颈圈的空心螺钉与孔洞啮合在一起，其间有空隙。安全环嵌在空心螺钉的轴上。还有，星状构造的片簧卡在安全环与底部之间，其中具有臂末端的片簧向上推动底部，使底部紧贴螺钉的颈圈。星状片簧偏置张力的大小能使偏置张力施加在底部上的力大于精密天平规定的最大负载。因此，在天平称量范围内的称量活动的过程中，底部被夹持得与颈圈压缩接触，而弹簧对称量结果不施加影响。当施加偏心负载具体是一个不仅偏心还超出天平的称量范围的负载至称量盘时，称量盘向负载一侧倾斜并且其底部与天平壳体接触。因此避免了对称量单元的机构组件如平行四边形机构的腿和导向器、柔性枢轴等造成损坏。该装置属于已有技术中的已知状态，只要作用在称量盘上的负载是完全在负载方向上的，该装置就能实现其目的。在与负载方向成直角或近似直角方向施加的力不被称量盘的弹簧保护支持吸收，而是被直接传至传力连接机构并被传输至敏感的称量元件机构。德国专利DE29702954U1公开了一种用于顶部负载天平的称量盘的负载安全装置。该装置具有预张力的压缩弹簧，在容许称量范围内，该压缩弹簧以无松动空隙和半坚挺的方式将称量盘连接至称量系统的负载接受器，并且当超过容许称量范围时，该压缩弹簧弹性地弯曲。成圆锥形的压缩接触元件和相应形状的部分合作在称量盘和负载接受器之间产生连接，该连接保证了容许称量范围内抵抗倾斜的稳固性，还没有松动空隙。在专利CH687421 A5中公开了一种精密天平，通过传力连接机构将其负载接受器连接至称量单元的负载接收部分，负载接受器和负载接收部分之间可以相对移动。负载接受器像轭一样跨过称量单元的负载接收部分并坐落在两臂的末端，这两臂形成了传力连接机构并具有由弹簧预加作用力的引导移动性。被偏心地或成斜角地引导至称量盘的力引起负载接受器的倾斜，负载接受器通过其向下突出的支撑腿坐落在传力连接机构上，传力连接机构在过载范围内有弹性地弯曲。然而，该过载保护装置的公开实施例只能吸收那些从两端的任一端施加的横向力，但不能吸收从前面或后面施加的力。当从前面或后面施加横向力时，不放置称量盘；而位于称量盘前侧的销钉连接将横向力直接传输至称量单元机构。由于这种过载安全装置通常用在具有公耗保护装置的天平中，因此称量盘的加载发生在一侧。因此，我们可以预期，主要是从侧面引导横向力。日本专利JP2564791B2中公开了一种力的测量装置，其具有带有负载接收部和固定部的称量单元、负载接受器和位于负载接受器与负载接收部之间的传力连接机构。带有弹性元件的负载保护装置被结合到传力连接机构上，以保护称量单元不被静态或动态的力过载，所述弹性元件预加张力使负载接受器抵靠负载接收部。因此，如果出现过载和/或伴随出现横向力的情况，如该专利中描述的元件的设置会同样允许弹簧装置的弹性弯曲或趋向止挡的导向运动，该止挡与壳体固定连接。作为该结构的第一个缺点，在很大的横向力作用下，传力连接机构会由于其导向位移弯曲至紧接基于壳体的止挡，并且横向力被作为拉伸力或压缩力传送至称量单元机构。在一些申请中，公开实施例的第二缺点在于，传力连接机构所在的轴和孔洞所在的轴缺少共轴校准，孔洞位于称量单元的负载部上，环绕传力连接机构。必要的是，相对与传力连接机构，孔洞必须有足够的间隙以允许传力连接机构以上文讨论的方式发生位移。第三个缺点是该设计不适合将称量单元与可能从与夹在方向相反的方向施加在负载接受器的拉力分离。通常需要给负载接受器附加一个适合特殊应用的配置。为了符合有关称量可重复性的严格的要求，该配置最好与负载接受器有固定连接。然而，在这种情况下，就需要保护称量单元不受可能由与施加的力成直角的扭矩引起的损害，这可能是由例如切向作用在负载接受器上的力造成的。这种力特定出现在有可能用螺旋连接将配置附加到负载接受器顶部的情况下，配置具体是称量盘或转接器。德国专利DE10156013A中公开了这种用在测力装置中的过载保护装置。在完整的自动化生产及测试系统中，非常适合纳入积木式设计的天平，即所谓的“称量模块”。该术语本质上适用在那种指示器单元与天平分开的天平上，举个例子，在具有多个称量模块的中央指示器的系统中。这种完整的称量模块最好用在小、贵的零件的生产和检测上，例如用在制药厂的药片、针剂、胶囊等的灌装机和包装机上或用在滚珠轴承的质量控制中。为允许多个同类称量目标的单个质量的并行称量，一种解决方案呈现出在紧致空间内排列的称量模块的二维矩阵式排列的特点。考虑到要使用操作装置，如具有多种制动装置的机械臂，来将这些称量目标并行放在称量模块的各个负载接受器上或在完成称量过程后再将它们从负载接受器上拿下来，必须精确地限定各个负载接受器之间以及与操作装置之间的关系。在称量活动中，负载接受器必须至少在一个与负载方向成直角的平面内保持位置不发生变化。在由机械臂执行负载操作的情况下，操作装置的多功能性可以引起过载、拉力或横向载荷从任意方向作用在负载接受器上，而这对称量性能可能会有不利影响。在技术的当前状态，还没有什么解决方案具有这方面应用所需的结构。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种称量模块，在载荷方向出现至少一个过载及承受与载荷方向垂直的横向力时，其过载保护装置与称量单元脱离连接。另外，由负载接受器安装到传力连接机构上和/或从传力连接机构上拆卸下来引起的扭矩也应该不连接。为了允许在因多余力的施加导致负载保护装置被激活后能迅速继续称量过程，需要确保在力消失后，负载接受器回到初始位置。就算横向力出现在负载接受器上，安装在称量模块承载上的称量模块也决不能改变其相对后者的位置。另外，需要提供适宜的装置来方便称量模块在其安装前的使用位置的精确定位，以防止与安装一起调整称量模块的使用位置。根据本专利技术，通过采用根据权利要求1的称量模块实现了前述目的。根据本专利技术的称量模块具有带有负载接收部和固定部的称量元件、负载接受器和装在负载接受器与负载接收部之间的传力连接机构，本专利技术的称量模块装配有过载保护装置，其被包含在传力连接机构之间并起保护称量元件不被静态的和动态的力过载的作用。过载保护装置包括固定组件和定位元件，定位元件在垂直于载荷方向的一个平面内相对负载接收部精确地确定负载接受器的位置，其中在载荷方向上从负载接受器到负载接收部的力流由弹性组件传输。因此，负载接受器有能力在负载方向上被超过弹性组件偏置拉力的力移位，并由于在定位元件与负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种称量模块（１），其具有带负载接收部分（３）和固定部分（４）的称量单元（２），还具有负载接受器（５）和过载保护装置（１４），过载保护装置（１４）安装在负载接受器（５）和负载接收部分（３）之间，用来保护称量单元（２）不被静态力和动态力过载称量，其特征在于，负载接受器（５）相对于负载接收部分（３）的位置通过定位元件（７，１０７，２０７）无间隙地确定为至少在垂直于负载方向的平面中，并且，当力作用在负载接受器（５）上时，负载接受器（５）可以在与负载相同的方向或者与负载相同和相反的两个方向上相对于负载接收部分（３）被移动，由于形成在定位元件（７，１０７，２０７）和负载接收部分（３）之间的空间，当力垂直于负载方向作用在负载接受器（５）上时，负载接受器（５）能够在所有的方向上倾斜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯鲁道夫布克哈德，安德烈亚斯梅茨格，彼得席林，
申请(专利权)人：梅特勒托利多公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]