特别地用于重量测量仪器的可调节平行引导机构制造技术

本发明专利技术涉及一种平行引导机构，其包括承载称重天平的竖直可动平行分支部，所述分支部与固定平行分支部连接，所述固定平行分支部以固定的方式借助于两个基本水平取向的平行引导元件特别地安装在天平中，所述平行引导元件包括在其端部上形成的弹性挠曲支承件。优选地，通过其它凹槽在所述固定平行分支部中形成至少一个调节区域，所述凹槽形成在至少一个适当位置减小所述平行分支部材料厚度的调节区域，并且形成至少一个变形位置，所述变形位置可以通过调节力的作用塑性地变形，以校正平行引导件的隅载荷误差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种特别地用于重量测量仪器的平行引导机构，其中所述机构具有静止平行腿部和可动平行腿部以及上平行引导件和下平行引导件。由所述可动腿部支撑并竖直地引导的称重盘接收施加力到所述称重盘上的称重载荷，其中所述力被直接传递或者通过减力杠杆机构传递到测量传感器。所述平行引导机构、力传递系统和测量传感器基本上构成了重量测量仪器的称重单元。现有技术中包括了许多称重单元的实用原理，例如带有应变仪的称重单元、带有振荡弦的称重单元或者基于电磁力补偿(EMFC)的称重单元。
技术介绍
在EMFC称重单元中，载荷的重量被直接或通过一个或多个力传递杠杆传递到电磁测量传感器，所述电磁测量传感器传输对应于所述称重载荷的信号。所述信号进一步由称重仪器的电子部件处理，并且结果呈现在显带有应变传感器的称重单元包括可变形的本体，所述本体设有应变仪。将载荷放置在所述称重单元上造成了所述可变形本体的弹性变形。在许多情况下，所述可变形本体构造成平行四边形的测量元件，特别地构造成带有专门设计的弯曲区的平行引导机构，由此在布置所述应变仪的位置限定变形区。由于置于可动平行腿部上的载荷，应变仪承受张力或压縮力，与可动平行腿部没有载荷的状态相比所述张力或压縮力造成了应变仪的电阻的改变，其中所述电阻的改变表现出对所施加载荷的测量。在弦振荡器称重单元中，除了使用振荡弦传感器代替电磁测量传感器之外，机械设计结构与EMFC称重单元和应变仪称重单元在很大程度上相似。由于载荷的作用，因此振荡弦中的张力增大，频率改变又表现出对所施加载荷的测量。上述称重单元具有相对于所有带有平行引导称重盘的重量测量仪器来 说共同的本质特点，即从称重盘传递到测量传感器的重力一般在小的程度 上取决于称重载荷是被置于称重盘的中心上还是朝向称重盘的外围从所述 中心移出。这样可能得到不理想的结果，目卩，取决于所述称重载荷在所述 称重盘上放置的位置，天平对于同一个称重载荷指示出不同的重量。这些 由称重载荷在所述称重盘上的偏心放置造成的偏差通常称作隅载荷误差。在平行四边形测量元件或借助于两个基本水平平行的引导件将称重盘 承载件限制成平行运动的平行引导机构中，隅载荷误差主要由于所述平行 引导件稍微偏离理想的、绝对平行的对齐状态而造成。隅载荷误差的相对 大小、即重量的误差与所用的测试重物的重量之间的比例大约对应于造成 所述误差的相对几何偏离。根据在天平的隅载荷测试中所述测试重物在所 述称重盘上移动的方向，在所述平行引导机构的纵向上的隅载荷误差与横 向上的隅载荷误差产生了不同。当所述平行引导件在它们的连接到静止平 行腿部上的端部处的竖直距离与它们的连接到可动平行腿部上的相对端部 处的竖直距离不完全相同时，产生纵向上的隅载荷误差。另一方面，当两 个平行引导件相对于彼此扭转时，即在平行引导件之间的距离在平行引导 件的宽度上不同的情况下，产生在横向上的隅载荷误差。在现有技术中，例如在EP 0 990 880 A2、 JP 2002 365125 A和WO 2005/031286中，公开了称重单元的平行引导机构，其包括用于调节隅载荷 误差的装置。所述调节机构遵循一个原理，其中静止平行腿部具有至少一 个位于平行引导件的固定区域之间的弯曲区，所述弯曲区配置成限定了一 个与平行引导机构的纵向垂直的倾斜轴线。通过借助丁调节嫘钌以相对于 彼此倾斜所述固定区域，上平行引导件的与静止平行腿部连接的端部可以 被升起以及降下。这样允许校正纵向上的隅载荷误差。根据所述调节机构 的设计，枢转轴线或固定区域可以在其横向斜面内调节，由此可以调节称 重单元在横向上的隅载荷误差。为了校正所述隅载荷误差，即为了使平行 引导件对齐以便于它们彼此平行，需要将固定区域相对于彼此仅倾斜微小 的量。因此，弯曲区仅承受弹性变形。这也是重要的，因为弯曲区在工作 载荷下不会受到过应力，并且因此不承受塑性变形。弯曲区的塑性变形会 导致平行引导件永久地失去平行的设置，并且对称重信号具有不利的影响。此外，由弹性变形导致的弯曲应力以及因此弯曲区的回复力通常都用于夹 紧并由此紧固所述调节螺钉。因此已知技术中所有带有调节螺钉的调节装置具有的共同点是调节的 位置借助于所述调节螺钉保持，因此弯曲区中的材料处于永久的应力状态。 因此，在长时间后，由于在一个或其他方向上受到弹性地应力偏压的材料 域的松弛，在这种类型的隅载荷调节装置中可能产生影响寿命的应力。如 果静止平行腿部与调节螺钉具有不同的热膨胀系数，那么温度的波动可能 造成可逆的短期变化。作为对刚描述的问题的一个对策，在现有技术中已经公开了不需要调 节螺钉的另一种调节可行性。例如在称重盘由整体式构造的平行引导机构引导的称重单元中，如US 6,232,567 Bl中所公开的那样，平行引导件的平 行偏移以及因此与它们相关的隅载荷误差可以通过借助于磨或矬来将材料 从平行引导件的弯曲区移除而得到校正。从顶侧移除材料导致挠曲枢转部 的有效旋转中心沿向下的方向偏移，而从弯曲区的下侧移除材料会使其有 效旋转中心沿向上的方向偏移。在设计用于精密天平和分析天平、即用于小的称重载荷和高分辨率且 从而具有薄的挠曲枢转部的称重单元中，通过从挠曲枢转部上移除材料而 对隅载荷误差进行的调节存在一个问题。从薄的挠曲枢转部上进行磨或锉 以移除材料需要灵敏的接触。因此，这种操作大多数情况下手动进行并且 因此成本高。
技术实现思路
考虑到当前已知现有技术中已知的平行引导机构中的隅载荷调节的不 能令人满意的方面，本专利技术具有一个目的在于，提供一种用于调节平行引 导机构中的隅载荷误差的装置，所述装置避免了上述缺点并且可以以简单 的方式和低成本来实现。所述任务通过根据权利要求1的带有用于设定引导件平行度的可调节 装置的平行引导机构解决，还通过根据权利要求15的方法解决，由此根据 本专利技术平行引导机构的隅载荷精度可以被调节。在其余权利要求中描述了 根据本专利技术的有利的其它改进实施方式。一种平行引导机构，其带有可动平行腿部，所述可动平行腿部通过两 个平行引导件与静止平行腿部连接，并且由此被限制在被引导的竖直运动 上，其中在所述平行引导件与所述平行腿部之间的连接区域中形成或布置 有弹性挠曲枢转部或弹性平行引导段，其中所述平行引导机构包括通过至 少一个切口在静止平行腿部处和/或可动平行腿部处形成的至少一个调节 域，其中通过施加调节力或调节力矩，所述形成调节域的变形区可以以受 控方式塑性变形。由于所述至少一个变形区的塑性变形，在所述平行引导 件彼此相关的位置产生受控的永久改变，由此所述平行引导机构的隅载荷 误差被校正。同样由于所述塑性变形，所述至少一个变形区在调节后的状 态中至少在没有载荷施加到所述可动平行腿部上时不受应力作用。可动平行腿部没有载荷的状态意味着可动平行腿部自身的质量包含在 载荷平衡中，以使得平行引导机构不承受当然也可以传递到变形区中的张 紧力、压缩力或弯矩。没有应力的状态意味着在调节之后，由于调节通过 塑性变形完成，所以变形区没有材料应力。根据上面所描述的的本专利技术的原理可以达到上面所述的目的，在所述 原理中平行引导机构中的调节域可以通过塑性变形来调节。广泛的实验已 经显示随着变形区的塑性变形，存在有呈现在变形材料域中的材料应力的 即时卸载，并且因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
平行引导机构（１、３１、４１、５１、６１），其带有可动平行腿部（４、５５、６５），所述可动平行腿部（４、５５、６５）通过两个平行引导件（５、６、７８、７９）与静止平行腿部（７、６７）连接，并且由此被限制在被引导的竖直运动上，其中在所述平行引导件（５、６、７８、７９）与所述平行腿部（４、７、６５、６７）之间的连接区域中形成或布置有弹性挠曲枢转部（８、８ａ、８ｂ）或弹性平行引导段（７５），其中通过至少一个切口（９、１０、１１、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、４０、６３、７３）在静止平行腿部（７、６７）处和／或可动平行腿部（４、５５、６５）处形成有至少一个调节域（１４、１４ａ、１４ｂ、３４、４４、５４），并且其中至少一个切口（９、１０、１１、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、４０、６３、７３）限定至少一个变形区（１２、３２ａ、３２ｂ、４２、６２、７２）的边界，其特征在于：　－通过施加调节力或调节力矩，所述至少一个变形区（１２、３２ａ、３２ｂ、４２、６２、７２）可以以受控方式塑性变形，　－由于所述至少一个变形区（１２、３２ａ、３２ｂ、４２、６２ 、７２）的塑性变形，在所述平行引导件（５、６、７８、７９）彼此相关的位置产生受控的永久改变，其中所述改变用于校正所述平行引导机构的隅载荷误差，　－在调节后的状态中，所述至少一个变形区（１２、３２ａ、３２ｂ、４２、６２、７２）至少在没有 载荷施加到所述可动平行腿部（４、５５、６５）上时不受应力作用。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-6-1 07109474.2;EP 2007-6-1 07109475.91.平行引导机构(1、31、41、51、61)，其带有可动平行腿部(4、55、65)，所述可动平行腿部(4、55、65)通过两个平行引导件(5、6、78、79)与静止平行腿部(7、67)连接，并且由此被限制在被引导的竖直运动上，其中在所述平行引导件(5、6、78、79)与所述平行腿部(4、7、65、67)之间的连接区域中形成或布置有弹性挠曲枢转部(8、8a、8b)或弹性平行引导段(75)，其中通过至少一个切口(9、10、11、30a、30b、30c、30d、40、63、73)在静止平行腿部(7、67)处和/或可动平行腿部(4、55、65)处形成有至少一个调节域(14、14a、14b、34、44、54)，并且其中至少一个切口(9、10、11、30a、30b、30c、30d、40、63、73)限定至少一个变形区(12、32a、32b、42、62、72)的边界，其特征在于-通过施加调节力或调节力矩，所述至少一个变形区(12、32a、32b、42、62、72)可以以受控方式塑性变形，-由于所述至少一个变形区(12、32a、32b、42、62、72)的塑性变形，在所述平行引导件(5、6、78、79)彼此相关的位置产生受控的永久改变，其中所述改变用于校正所述平行引导机构的隅载荷误差，-在调节后的状态中，所述至少一个变形区(12、32a、32b、42、62、72)至少在没有载荷施加到所述可动平行腿部(4、55、65)上时不受应力作用。2. 根据权利要求l所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51、 61)，其特 征在于，形成所述调节域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)的所述切口 (9、 10、 30a、 30b、 30c、 30d、 40、 63、 73)在至少一个合适的位置减小所述 静止平行腿部(7、 67)和/或所述可动平行腿部(4、 74)的材料强度。3. 根据权利要求1或2所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51)，其特 征在于，所述至少一个变形区(12、 32a、 32b、 42)通过水平横切所述平 行腿部(4、 7)的切口 (9、 10、 30a、 30b、 30c、 30d、 40)形成，其特征 还在于，通过施加力或力矩，可以使所述调节域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)相对于倾斜轴线(D)倾斜，所述倾斜轴线通过所述变形区(12、 32a、32b、 42)在所述平行引导机构(1)的横向(Q)上限定，其中由于所述倾 斜，与所述调节域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)连接的所述平行引导件 (5、 6)的一个的端部受到竖直方向(V)上的永久偏移，由此所述平行引 导机构(i、 31、 41、 51)的纵向(L)上的隅载荷误差可以基本上被校正。4. 根据权利要求3所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51),其特征在 于，所述变形区(12)的倾斜轴线(D)布置在与将在竖直方向上偏移的弹 性挠曲枢转部(8、 8a、 8b)相同的水平面中。5. 根据权利要求1-4中的一项所述的平行引导机构(1)，其特征在于， 所述调节域(14)被与所述调节域(14)连接的平行引导件(5)的可竖直 地调节的端部处的另一个切口 (11)横切，其中所述另一个切口在所述可 动平行腿部(4)或所述静止平行腿部(7)的纵向竖直正中平面中延伸并 直到所述弹性挠曲枢转部，并且其中由于所述另一个切口，带有分离变形 区(12a、 12b)的两个分离的调节域(14a、 14b)彼此邻近地形成，以使 得- 一方面，通过将平行力或力矩施加到所述两个分离的邻近的调节域 (14a、 14b)并从而给它们施予平行的倾斜调节，所述弹性挠曲枢转部(8)可以产生永久的平行的竖直偏移，由此所述平行引导机构的纵向(L)上的隅载荷误差可以得到校正， -另一方面，通过将反平行力或力矩施加到所述两个分离的邻近的调节域(14a、 14b)并从而给它们施予相反的倾斜调节，可以使所述平行引导件的可动端部发生永久扭转，由此所述平行引导机构的横向(Q)上的隅载荷误差可以得到校正。6. 根据权利要求5所述的平行引导机构(1)，其特征在于，位于与调 节域(14)连接的平行引导件(5)的可竖直地调节的端部处的弹性挠曲枢 转部(8)通过继续延伸所述另一个切口 (11)直到所述平行引导件(5) 处而分开，或者所述弹性挠曲枢转部(8)设有穿孔(16)，由此所述弹性 挠曲枢转部(8)被一分为二成两个邻近的弹性挠曲枢转部(8a、 8b)。7. 根据权利要求1或2所述的平行引导机构(31)，其特征在于，第 一变形区(32a)通过水平切口 (30a、 30b)在第一水平面(38a)中形成， 以使得通过施加力或力矩，可以实现调节域(34)相对于倾斜轴线(D)的倾斜调节，所述倾斜轴线(D)通过所述第一变形区(32a)在所述平行引 导机构(31)的横向上限定，其特征还在于，与所述第一变形区(32a)的 取向垂直的第二变形区(32b)通过水平切口 (30c、 30d)在第二水平面中 形成，以使得通过施加力或力矩，可以实现调节域(34)相对于倾斜轴线 (A)的倾斜调节，所述倾斜轴线(A)通过所述第二变形区(32b)在所 述平行引导机构(31)的纵向(L)上限定。8. 根据权利要求1或2所述的平行引导机构(61)，其特征在于，所 述静止平行腿部(67)至少在水平面中围绕所述可动平行腿部(65)。9. 根据权利要求l、 2或8中的一项所述的平行引导机构(41、 61)， 其特征在于，所述至少一个变形区(42、 62、 72)由围绕所述静止平行腿 部(47、 67)和/或可动平行腿部(65)的周边的凹槽(40)形成。10. 根据权利要求l-9中的一项所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51、 61)，其特征在于，所述至少一个调节域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)在 所述静止平行腿部(7、 67)的上部部分中和/或所述可动平行腿部(4、 65) 的上部部分中形成，由此与所述至少一个调节域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)连接的所述上平行引导件(5、 78)的端部被制成为可调节的。11. 根据权利要求1-10中的一项所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51、 61)，其特征在于，所述至少一个调节域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54) 在所述静止平行腿部(7、 67)的下部部分中和/或所述可动平行腿部(4、 65)的下部部分中形成，由此与所述至少一个调节域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)连接的所述下平行引导件(6、 79)的端部被制成为可调节的。12. 根据权利要求1-11中的一项所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51、 61)，其特征在于，所述至少一个调节域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54) 设有至少一个夹紧位置以用于调节工具接合，以产生调节力或调节力矩， 所述调节工具优选为杠杆。13. 根据权利要求12所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51、 61)，其特征在于，所述至少一个夹紧位置被配置为可以通过所述调节工具的销接 合的钻孔(13a、 13b、 48)。14. 根据权利要求1-13中的一项所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51、 61)，其特征在于，所述平行引导机构(1、 31、 41、 51、 61)以及可能的另外的力传递元件由来自材料块(3)的整体件制成。15. 根据权利要求1-14中的一项所述的平行引导机构(1、 31、 41、 51、 61)，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：HR布克哈德，D热努，A梅茨格，S巴尔蒂斯伯格，T克佩尔，
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]