单体式称重系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种单体式称重系统，其包括底座、经由平行导向件装置铰接在底座上的负载接收部和铰接在负载接收部上的杠杆，杠杆具有用于力补偿装置的附着部位和用于光学位置传感器的目标区域，其中，目标区域在杠杆的薄壁式的杠杆区段中在杠杆的偏移平面中具有缝隙光阑。
[0002]此外，本发明还涉及一种称重设备，其包括这种单体式称重系统。
【背景技术】
[0003]本领域技术人员从精密称重器，尤其是从根据电磁力补偿原理工作的精密称重器已知作为称重设备核心元件的单体式称重系统。这种称重系统具有负载接收部，负载接收部借助平行导向件装置铰接在底座上。在得到的精密称重器中，在底座固定时，负载接收部与接收待称重的样品的秤盘连接。基于平行导向件装置，至少在小偏移的情况下，负载接收部能够实施纯竖直的运动。为了负载接收部的偏移的转换，将杠杆装置铰接到负载接收部上。在杠杆装置上设置有用于力补偿装置，例如电磁沉入式线圈装置的附着部位。力补偿装置用于生成作用到杠杆装置上的对抗力，该对抗力对杠杆装置的由于作用到负载接收部上的重力导致的偏移进行补偿。在力补偿装置设计为电磁沉入式线圈装置的情况下，电流为此必须通过沉入式线圈进行调节。相应的调节回路包含光学位置传感器，该光学位置传感器精密地探测杠杆装置的偏移，并且调节电子器件提供相应的信号，从而可以立即进行补偿。由此实现的是，可以使杠杆装置的实际偏移最小化。有些人称之为“无位移式(wegfrei) ”的力补偿。
[0004]位置传感器的敏感性对于称重的精密性来说是很重要的。在市场上的称重系统中，杠杆装置在薄壁地构造的经受比较大的偏移的杠杆区段中，在偏移平面中具有缝隙光阑，缝隙光阑由光学传感器监控。尤其已被证实的是，薄壁的杠杆区段的缝隙光阑布置在光电发射器与光电探测器之间，从而使光电发射器在其朝向光电探测器的路径上的光射过缝隙光阑。在光电探测器例如适当地设计为分体式的光电二极管的情况下，可以非常精密地记录承载缝隙光阑的杠杆区段的偏移。为此，在目标区域，也就是缝隙光阑的两侧需要用于保持光电发射器和光电探测器的支座。
[0005]由DE 37 43 073 Al公知了一种称重器，其中，光学位置传感器的发射器和接收器安置在磁体盖内。
[0006]此外，由US 3, 805, 907公知了一种用于称重器的光学零位指示器，其中，光敏表面可围绕接收器的光学轴线摆动以进行调校。
[0007]出于机械精密性和可再现性的原因，这种称重系统应尽可能单体式地制造，也就是说，其由一个例如由铝制成的材料块加工成。然而，在上面提到的公知的称重系统中，用于保持位置传感器的支座单独制成，并且随后被拧在底座上。出于精密性的原因，位置传感器必须同样非常靠近目标区域地定位。然而，得到的空间上的狭窄部并不允许目标区域的缝隙光阑利用为构建其余单体部分而使用的铣削和钻削工具来加工。但另一方面，单体式地接驳位置传感器支座对于总是力求在称重区域中提升分辨率和可再现性而言是特别重要的。也就是说，由于位置传感器支座相对缝隙光阑的可利用迄今为止的制造措施来实现的相对位置的受到限制的可再现性，所以在旋拧方面会出现装配不精确以及装配影响，例如温度影响。
【发明内容】
[0008]本发明的任务是提供一种具有单体式接驳的位置传感器支座的经改进的称重系统。
[0009]该任务结合权利要求1的前序部分的特征通过如下方式来解决，即，与目标区域相邻地布置有与底座一体式地连接的支座，支座配设有垂直于偏移平面取向的支座贯穿部，其中，目标区域的缝隙光阑借助穿过支座贯穿部的激光加工来构建。
[0010]本发明优选的实施方式是从属权利要求的主题。
[0011]首先，本发明规定，在不考虑上面阐述的所产生的问题的情况下，至少一个必要的用于保持位置传感器的支座与其余的称重系统单体式地加工出来，并且尤其布置在底座上。根据本发明的另一重要特征，该支座配设有支座贯穿部，支座贯穿部可以实现两个任务。一方面，其可以用于保持位置传感器。这在公知的单独制造和旋拧的支座的情况下也如此。尤其地，贯穿部可以匹配于位置传感器的形状，从而使得位置传感器以最高的可再现性安装在所述支座中。然而根据本发明，给支座贯穿部分配了另一任务，即，使其作为用于目标区域的激光加工，尤其是用于借助激光加工出缝隙光阑的加工窗口。以该方式解决了用于机械加工目标区域的空间上的狭窄部过大的问题。在第一制造步骤中，称重系统也包括具有支座贯穿部的所述支座在内地以常规方式单体式地由一个材料块加工成。然后在第二加工步骤中，借助穿过支座贯穿部的激光加工将目标区域的缝隙光阑加工出来。在随后的工作步骤中，可以通过如下方式对称重设备进行构建，g卩，给单体式称重系统配备位置传感器和力补偿装置。这种类型的称重装置可以通过添加秤盘、电子器件和壳体扩展为使用广泛的精密称重器。
[0012]典型地，杠杆装置的目标区域大致位于称重系统的整个高度的中间。典型地，平行导向件装置的上导向件对定位在最上方，而平行导向件装置的下导向件对定位在最下方。因为上和下导向件对都铰接在底座上，因此目标区域和支座位于底座的在称重系统的高度上延伸的两个壁之间。这两个壁也会妨碍对目标区域以及支座的加工。
[0013]因此，在本发明的一个改进方案中规定，与承载支座贯穿部的支座相邻地布置有底座的具有与支座贯穿部重叠的底座贯穿部的壁，其中，目标区域的缝隙光阑借助穿过底座贯穿部的激光加工来构建。换言之，穿过加工窗口的激光加工的想法也被转用到底座的壁上。然而，底座贯穿部也可以充当用于机械加工支座的入口。尤其地，底座贯穿部和支座贯穿部可以在同一钻削过程中构建。因此，产生的通道形成用于激光加工目标区域的入口。
[0014]虽然存在用于构造光学位置传感器(包括将成像探测器布置在仅一个支座上在内)的多种可能性。但在经济上更有意义且至少同样很精密的是，像上面已经阐述的那样，在具有缝隙光阑的目标区域的两侧使用光电发射器和光电探测器。
[0015]因此，在本发明的一个改进方案中规定，在目标区域的两侧布置有各一个具有支座贯穿部的支座，并且支座贯穿部和目标区域彼此对准。针对上面已经阐述的妨碍机械和光学地加工支座或目标区域的底座壁的情况来说，这是一个优选设计方案，由此支座布置在底座的两个壁之间，底座的壁分别具有与相邻的支座贯穿部重叠的底座贯穿部。
[0016]缝隙光阑的几何形状对于位置传感器的敏感性来说也具有很大意义。为了在缝隙光阑的棱边上避免反射并且进而避免在缝隙光阑后面导致位置传感器的敏感性减小的散射光，在缝隙光阑的边缘上力求实现尽可能尖锐的棱边。这些棱边优选通过如下方式生成，即，要么使缝隙光阑很薄地实施，例如将其实施为非常薄的板件，要么使缝隙光阑楔形地朝向光电探测器的方向逐渐缩小地实施。缝隙光阑的优选的缝隙宽度例如是0.3_至0.5_。
【附图说明】
[0017]本发明其他的特征和优点由下面的特别的说明和附图得到。其中:
[0018]图1示出根据本发明的称重系统的立体图；
[0019]图2示出图1的称重系统的侧视图；
[0020]图3示出根据本发明的称重设备的立体图。
[0021 ] 图中相同的附图标记指示相同或类似的元件。
【具体实施方式】
[0022]图1和图2示出了根据本发明的单体式结构形式的称重系统10的实施方式。图3示出相同的单体式称重系统10，其扩展有位置传感器。尤其是通过添加力补偿装置、适当的电子器件、秤盘和壳体的进一步的扩展最终构建出应用广泛的称重器。因此，只要没有单独强调要参考特别的图示，那么在下文中应对图1至图3进行共同描述。
[0023]称重系统10单体式地设计，也就是说，其由一个材料块一体式地加工成。为此，优选使用尽可能无应力地制成的铝块。加工首先机械地，尤其是通过铣削和钻削，优选在使用可编程的CNC机床的情况下进行。
[0024]称重系统10具有底座12，该底座是关于称重系统10内部的所有运动的固定的参考点。上导向件对16经由第一薄部位14铰接在底座12上。下导向件对20经由第二薄部位18铰接在底座12上。上导向件对16和下导向件对20经由第三薄部位22或经由第四薄部位24铰接在负载接收部26上，第三和第四薄部位仅可以在图2中看到。通过该平行导向件装置，(至少在