紧凑型直接测量系统技术方案

已知具有负载接收器(101)的电磁力补偿直接测量系统(100)，所述负载接收器经由动力传递联动机构连接到力补偿装置(120)，并且具有多部分平行引导机构，所述多部分平行引导机构具有至少两个通过动力传递联动机构间隔开的平行引导构件(131、132)，其中，力补偿装置(120)具有至少一个永磁体(121)和电连接到可控电路的线圈(122)，并且其中，至少一个平行引导构件(131、132)电集成在可控电路中。根据本发明专利技术，所述动力传递联动机构被设计为单部分线圈主体(110)，使得线圈(122)在平行引导构件(131、132)之间布置在所述线圈主体上并且电连接到可控电路。

【技术实现步骤摘要】
紧凑型直接测量系统
本专利技术涉及一种带有负载接收器和力补偿装置的电磁力补偿直接测量系统，该力补偿装置具有线圈和永磁体。一种电磁力补偿直接测量系统，在下文中也被称为直接测量系统，其特征在于，负载接收器经由动力传递联动机构直接连接到力补偿装置。
技术介绍
通过电磁力补偿，由秤盘和/或负载接收器上的负载引起的力由力补偿装置补偿，该力补偿装置包括至少一个永磁体和线圈，其中，测量流过线圈以产生补偿力的电流。该测量值与放置的负载成比例。然而，该测量值还取决于线圈在永磁体的磁场中的位置，因此在记录测量值时，线圈必须始终具有与磁体相关的相同位置。在施加负载之后，线圈的位置由位置传感器确定，并且线圈上的电流增加，直到由负载引起的线圈相对于永磁体的位移被补偿为止。在这样做时，进行线圈电流的测量，该线圈电流表示所放置的负载的重量的质量。CH593481A5中公开了一种直接测量系统。在该专利说明书中，负载接收器通过动力传递联动机构直接耦合到力补偿装置。位置传感器的可移动侧附接到动力传递联动机构，而位置传感器的固定侧刚性地连接到称重传感器相对于壳体固定的区域和/或连接到力补偿装置的固定区域。该直接测量系统优选地用于低负载区域中。测量的精度主要取决于直接测量系统中位置传感器的分辨率和布置。负载接收器以及力补偿装置的线圈必须相对于称重传感器的固定区域精确地引导。这是经由平行引导机构进行的，该平行引导机构的可移动的平行支腿连接到动力传递联动机构，而该平行引导机构的固定的平行支腿刚性地连接到称重传感器相对于壳体固定的区域。可移动的平行支腿和固定的平行支腿借助于窄截面弹性轴承通过两个刚性平行引导件彼此连接。然而，也可以使用弹簧加载的平行引导件；然后省略了窄截面弹性轴承。当将负载放置在负载接收器上时，动力传递联动机构会在负载方向上移位，这会导致平行引导件发生挠曲，并使窄截面弹性轴承或弹性平行引导件弯曲。由于平行引导机构的弹簧常数，其通常具有复位力，该复位力同样引起线圈的位移，就像放置在负载接收器上的负载一样，并且该位移同样应当被补偿。在US3'968'850A中，正如在CH593481A5中一样，力补偿装置的线圈经由细导线电连接到可控电路。这种设计的缺点在于，除了电气连接之外，导线还建立了从称重传感器的固定部分到可移动部分的机械连接。因此，附加的弹簧常数被并入直接测量系统中，其作用在平行引导机构上，并且可能使测量结果失真。这些导线通常被焊接上，并且设计得特别纤薄细小，以便使附加出现的弹簧常数保持尽可能低。然而，细小的导线很难附接，导线中的一条可以很快松脱，从而失去了称的功能。由于称重传感器的可移动区域和固定区域经由线圈电路的机械连接而产生的弹簧常数主要影响称重传感器在低负载区域和/或当称量结果具有较高的分辨率时的结果，因为即使弹簧常数的最小变化也足以引起测量结果的变化。EP1726926A1中公开了具有至少两个平行引导构件的平行引导机构。这些例如可以是弹簧加载的膜状的平行引导构件，其中固定的平行支腿和可移动的平行支腿都通过合适的穿通部形成，所述平行支腿经由至少一个平行引导件连接。此外，对于带有用于多个称重装置的直接测量系统的紧凑的称重模块，如例如在EP1726926A1中所公开的，主要表明了直接测量系统的零点漂移由于平行引导机构的连接到位置接收器的和/或动力传递联动机构的部件的不同热膨胀而受到负面影响。EP1925919A1提出了一种电磁力补偿直接测量系统，其具有多部分平行引导机构和负载接收器，其中平行引导机构的至少一部分被设计成传送电信号。在这种情况下，负载接收器经由动力传递联动机构连接到力补偿装置，所述力补偿装置具有至少一个永磁体和电连接到可控电路的线圈。为了确定在施加负载之后线圈的位置，EP1925919A1的直接测量系统具有位置传感器。位置传感器的位置可以通过合适的扫描来确定。例如，可以将布置在动力传递联动机构上的间隙用作位置传感器。已知用于控制位置传感器的位置的各种类型的扫描，其中，光学扫描是优选的。已经表明，直接测量系统的零点漂移由于平行引导机构的连接到位置传感器的和/或动力传递联动机构的部件的不同热膨胀而受到负面影响。如在EP1925919A1中所教导的，位置传感器必须基本上布置在上、下平行引导构件之间的中间，以便获得具有尽可能低的零点漂移的电磁力补偿直接测量系统。为了使直接测量系统相对于零点漂移尽可能不敏感，下和上平行引导构件布置在负载接收器与力补偿装置之间。鲁棒性表征系统在不调整其开始的稳定结构的情况下承受变化的能力。测量系统的鲁棒性是对没有作用在线圈相对于永磁体的位移方向上的力的抵抗力，所述位移是由负载引起的。鲁棒性是对称重传感器、例如直接测量系统的称重传感器的高再现性的要求。为了确保所需的鲁棒性，平行引导构件必须相对于彼此以适当的距离放置。该距离取决于预期的最大力分量，该最大力分量可能会偏离线圈相对于永磁体的预期方向。根据前述要求，当今市场上存在的直接测量系统，例如，梅特勒-托莱多(MettlerToledo)的WMC称重模块，其紧凑但结构相对较高。在这种情况下，整个安装高度总是由平行引导机构的和/或动力传递联动机构的安装高度以及力补偿装置的安装高度相加来确定的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提高电磁力补偿直接测量系统的紧凑程度和/或降低安装高度。在这种情况下，有利的是，应减少安装零件的数量并简化装配。该目的通过具有本申请中所示特征的装置来实现。本专利技术的有利实施例在本申请的其他方面中示出。已知具有负载接收器并且具有多部分平行引导机构的电磁力补偿直接测量系统，所述负载接收器经由动力传递联动机构连接到力补偿装置，所述多部分平行引导机构具有至少两个通过动力传递联动机构间隔开的平行引导构件，其中，所述力补偿装置具有至少一个永磁体和电连接到可控电路的线圈，并且其中，至少一个平行引导构件电集成在可控电路中。根据本专利技术，动力传递联动机构被设计为单部分线圈主体，使得线圈在平行引导构件之间布置在所述线圈主体上并且电连接到可控电路。这里使用的术语“多部分平行引导机构”既是指平行引导机构由多个构件组成，又是指平行引导机构具有多个功能区域和/或作用部件。由于动力传递联动机构形成为单部分线圈主体，因此可以将线圈布置在平行引导构件之间，以便获得具有更紧凑结构的直接测量系统。在本专利技术的一个改进中，线圈主体由非导电材料组成。此外，线圈主体可以具有至少两个彼此电绝缘的导体带，其中，第一导体带通向线圈，第二导体带远离线圈。集成在线圈主体中的导体带简化了直接测量系统在其生产期间的装配。在本专利技术的进一步的改进中，线圈主体被构造为模制的互连装置。具有根据特殊工艺施加的金属导体带并用作电子和/或机电组件的互连装置的注射成型塑料构件被特征化为模制的互连装置，或MID。MID可以以最多样化的方式生产。施加导体带以及发射和/或屏蔽表面的最重要工艺是二次注射成型、热冲压、掩模照明工艺、直接激光结构化和模内装饰。至少，线圈主体的材料有时可以是掺杂有作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁力补偿直接测量系统(100)，其具有/n负载接收器(101)，其经由动力传递联动机构连接到力补偿装置(120)，和/n多部分平行引导机构，其具有至少两个通过动力传递联动机构间隔开的平行引导构件(131、132)，/n其中，力补偿装置(120)具有至少一个永磁体(121)和电连接到可控电路的线圈(122)，以及/n其中，至少一个平行引导构件(131，132)电集成在可控电路中，/n其特征在于，/n所述动力传递联动机构被设计为单部分的线圈主体(110)，使得线圈(122)在平行引导构件(131、132)之间布置在所述线圈主体上并且电连接到可控电路。/n

【技术特征摘要】
20190311 EP 19161918.81.一种电磁力补偿直接测量系统(100)，其具有
负载接收器(101)，其经由动力传递联动机构连接到力补偿装置(120)，和
多部分平行引导机构，其具有至少两个通过动力传递联动机构间隔开的平行引导构件(131、132)，
其中，力补偿装置(120)具有至少一个永磁体(121)和电连接到可控电路的线圈(122)，以及
其中，至少一个平行引导构件(131，132)电集成在可控电路中，
其特征在于，
所述动力传递联动机构被设计为单部分的线圈主体(110)，使得线圈(122)在平行引导构件(131、132)之间布置在所述线圈主体上并且电连接到可控电路。


2.根据权利要求1所述的直接测量系统，其特征在于，
线圈主体(110)由非导电材料组成。


3.根据权利要求1或2所述的直接测量系统，其特征在于，
线圈主体(110)具有至少两个彼此电绝缘的导体带(141、142)，其中，第一导体带(141)通向线圈，第二导体带(142)远离线圈。


4.根据权利要求3所述的直接测量系统，其特征在于，
线圈主体(110)的材料至少部分地是掺杂有作为塑料添加剂的非导电的激光可激活的金属连接的热塑性塑料，在所述热塑性塑料上，电导体带(141、142)被激光激活。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的直接测量系统，
其中，力补偿装置(120)具有
至少一个永磁体(121)，
至少一个极靴(123)，以及
装置壳体(125)，
其中，所述永磁体(121)、所述极靴(123)和所述装置壳体(125)彼此永久地连接，
其特征在于，
线圈主体(110)具有
轴区域(111)，
用于线圈(122)的绕组区域(119)，所述绕组区域相对于轴区域(111)同心地延伸，以及
连接轴区域(111)和绕组区域(119)的连接板(150)，
装置壳体(125)同时形成直接测量系统(100)的壳体，其中，用于线圈主体(110)的通道(128)形成在壳体的上端和下端处。


6.根据权利要求5所述的直接测量系统，
其特征在于，
线圈主体(110)通过周围的间隙与通道(128)间隔开地被引导通过通道(128)，并且该间隙限定了线圈主体(110)与装置壳体(125)之间的最大水平游隙。


7.根据权利要求5或6所述的直接测量系统，其特征在于，
至少一个相对于连接板(150)升高的钮部(151)形成在连接板(150)上，所述钮部限定到极靴(123)的距离作为最大垂直游隙。


8.根据权利要求5至7中任一项所述的直接测量系统，其特征在于，
至少一个加强结构(154)形成在轴区域(110)与连接板(150)之间，并且用于安装所述至少一个加强结构(154)的凹部(124)形成在极靴(123)上，使得加强结构(154)和凹部(124)形成线圈主体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·雷伯，A·比雷，C·朗，
申请(专利权)人：梅特勒托莱多有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH