专利名称：呈重叠矩阵网格布置的平行引导机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于称量相同性质的对象的设备，所述设备具有给定数量的称量模块和相等数量的荷载接收器，其中每个荷载接收器通过力传递杆连接到称量单元，并且其中所述力传递杆由平行引导机构限制以用于沿所述荷载的方向的导向运动。
背景技术：
此类设备的优选应用可用在自动化生产和测试系统中，在那里具有模块化构造的称-通常所说的称量模块-特别适合于整体地结合到这些系统中。实际上，用于该目的的称属于这样的类型，其中显示单元与所述称分开布置在例如一个系统中，该系统带有用于多个称量模块的中央显示单元。这种集成的称量模块优选地用于生产和测试小而较贵的部件的系统中，例如用于制药工业中的药片、胶囊、安瓿等的灌装和包装机中，或用于球轴承的检查。相同种类的对象的称量，或者通常所说的分批称重，是这样一种过程，其中假使为了在限制空间内进行检查、剂量分配、灌注或其它应用，多个荷载需要单独地被称量。
由于诸如机械手臂这样的带有多个夹具的操作设备用于将称量对象放置到称量模块的各单个荷载接收器上并且在它们被称量之后从那里移走它们，所述单个荷载接收器相对于彼此和相对于操作设备的位置必须准确而可靠地被设置。
用于称量相同种类的对象的这种设备属于本领域的已知情况。就大部分而言，这些设备是成一排或二维阵列布置的称量模块。其它布置所基于的理念是按照围绕荷载接收器的串行队列的星型布置来放置称量模块，所述荷载接收器必须匹配现有操作设备的给送元件之间的距离，因为称量模块常常太大以至于不允许以要求的近间隔的布置。
称量模块的串行队列在DE 10242118 A1和DE 19920494 A1中被公开，其中四个称量模块在用于称量药用容器尤其是安瓿的装置中被布置成一排，其中在灌注之前和之后，所述容器依靠夹具设备带给称量模块和从称量模块移走。
称量单元的二维布置在JP 01212327 A中被公开，所述文献描述了从一个弹簧材料板生产大量的称量单元的一种成本效率合算的方法，其中应变仪作为传感器元件绑定到所述弹簧材料上。然而，与根据电磁力补偿原理工作的称量单元相比，用应变仪工作的这些称量单元不适合用于待测范围从微克至克的质量的应用领域。
在根据电磁力补偿原理工作的称量单元中，由称量盘上的荷载导致的力被由永磁体和线圈组成的力补偿元件补偿，其中流过所述线圈以产生补偿力的电流被测量。测量值与放置在称量盘上荷载成比例。然而，所述测量值还取决于线圈在永磁体的磁场中的位置，所以当确定所述测量值时，线圈总是必须具有相对于所述磁体的相同位置。施加荷载以后线圈的位置依靠位置传感器确定，并且通过线圈的电流会增加，直到线圈相对于永磁体的荷载相关位移被补偿。在这一点上线圈电流被测量，其代表所施加荷载的重量的测量值。这种称量单元在CH 638894 A5中被公开，其中称量单元具有力传递装置，该力传递装置布置在荷载接收器和力补偿元件之间并且将荷载接收器上的荷载产生的力传递到力补偿元件，从而取决于荷载范围而减小或放大所述力。
根据相同原理工作的称在CH 593481 A5中被公开。在该专利中，荷载接收器通过力传递杆直接联接到力补偿元件。位置传感器的可移动部分附着到力传递杆，而位置传感器的固定部分刚性地连接到称量单元的基于外壳的部分，或者通常刚性地连接到力补偿元件的固定部分。被称为直接测量原理的该布置优选地用于小荷载的范围。当位置传感器仅仅具有有限的分辨率时，测量的精确度本质上取决于位置传感器的分辨率。
荷载接收器和力补偿装置的线圈必须相对于称量单元的固定部分被精确地引导。这依靠平行引导机构实现，所述平行引导机构的可移动平行四边形腿连接到力传递杆并且其固定部分刚性地连接到称量单元的基于外壳的部分。所述可移动的平行四边形腿和所述固定部分通过两个平行引导元件彼此连接，所述平行引导元件具有抗弯曲的刚性并且具有细柔性接头。然而，人们也可以使用类似弹簧的平行引导元件，在该情况下所述细柔性接头被省略。当荷载被放置到荷载接收器上时，力传递杆沿着荷载的方向移动，由此平行引导元件被移位并且导致细柔性接头或类似弹簧的弹性引导元件弯曲。类似于板簧元件，这些细柔性接头或类似弹簧的弹性引导元件产生力矩，该力矩的大小与平行引导元件的偏转角成比例，与沿所述弯曲的相反方向作用的力成比例，或者与沿所述荷载的相反方向作用的力成比例。细柔性接头被设计得质量越大，需要产生位置传感器的最小可检测位移的荷载差值越大。因此，柔性接头或弹性可挠的平行引导元件的尺寸也显著影响称量单元的分辨率。
依靠上和下平行引导元件引导称量盘作垂直运动的平行引导机构常常在平行引导元件和固定部分之间的连接区域中的两个处具有调节机构，由此这些连接区域可以沿指定方向被调节。允许称量模块为偏心荷载误差进行调节的这种位置可调的连接区域在DE2710788A1中被公开。
在现有技术中公开的平行引导机构所具有的缺陷是用于所用材料的最大允许应力对柔性接头的厚度可以被减小的程度施加了限制，以及柔性接头或弹性可挠平行引导元件的变细使平行引导机构非常容易被过载破坏。为了缓解该问题，平行引导元件可以被制造得更长。这导致了与位置检测装置的最小可检测位移相联系的更小的偏转角。然而，由于该设计措施，在用于称量相同种类的对象的设备中使用的称量模块将具有非常不利的尺寸，该尺寸导致了昂贵的、体积庞大的和复杂的布置。
发明内容
所以本发明的目标是提供一种用于称量系统的布置，所述称量系统用于称量相同性质的对象，其中最大可能数量的称量模块容纳在指定表面区域中，由于所述模块之间的短距离，因此不会为测量值的分辨率带来负面后果。
该问题由权利要求1的特征解决。提供一种用于称量相似性质的对象的设备，其具有至少第一和第二称量模块，每个称量模块包括通过力传递杆彼此连接的荷载接收器和称量单元。每个所述称量单元布置在设计空间中，所述设计空间在与荷载方向正交延伸的平面中的尺寸由相邻称量单元的设计空间界定，并且每个称量单元配备有平行引导机构，所述平行引导机构具有至少一个可移动平行四边形腿，至少两个平行引导元件，和至少一个固定部分。所述设计空间沿荷载方向的尺寸在所述称量模块之上和之下仅仅由相邻系统界定，例如由给送装置的操作空间限定，如果所述称量模块布置在若干不同的平面上，所述设计空间由所述设备的相邻平面界定或由用于相同性质的对象的称量设备的外壳壁界定。与第一称量模块相联系的平行引导机构的可移动平行四边形腿连接到第一称量模块的力传递杆。然而，相同平行四边形腿的固定部分被设置和固定地安装在第二称量模块的称量单元的设计空间中。使用力传递杆的平行引导机构的该设计，仅仅由柔性接头产生小回复力，因此仅仅对测量值的分辨率产生轻微的负面影响。
本文中的荷载接收器应当被看作用于接收待称量的对象的任何形状的设备。这特别地包括可以在其上固定上层结构的荷载接收器平台，并且它也包括通常被称为称量盘的结构。设置在荷载接收器自身上的也可以是另外的上层结构或适配器。
单个的称量单元可以通过不同类型的固定装置彼此直接连接。但是所述称量模块也可以以间接的方式依靠容纳单个称量模块的接收结构刚性地彼此连接。作为接收结构，人们例如可以使用带有合适穿孔图案的板，中间或间隔元件，底盘架等。术语穿孔图案表示在例如板这样的主体中具有彼此相对地限定的几何布置的钻孔或剪切的系统。平行引导机构的固定部分以及有可能是平行引导元件超出相联系的称量单元的设计空间，平行引导机构可以相对于其它称量单元被布置成使得在所述称量单元之上或之下的自由空间被最佳地利用。取决于用于称量相同性质的对象的设备的设计构造，单个平行引导机构的固定部分连接到固定区域，所述固定区域直接形成在另一称量单元上或所述接收结构上。
用于称量单元彼此之间的刚性连接和用于所述固定部分连接到所述固定区域的固定装置的类别包括形状配合的可释放或不可释放连接元件，例如螺钉，销，铆钉，螺栓等，而且包括凸出，凹陷，凸耳，钻孔和凹窝。甚至位移限制线性引导件等也适合作为固定装置或连接区域。作为进一步的可能性，称量单元，平行引导机构和接收结构(如果适用的话)可以通过夹持、楔入、卡合、锻造、粘结、焊接、熔接、铸封、压制、冷缩配合和用于连接方法意义上的类似技术彼此连接。
取决于平行引导元件的长度，它们也可以跨越若干称量单元，从而若干称量单元位于固定部分和相联系的称量模块之间。
根据称量单元的边缘的空间方向的平行引导机构的排列不是必要的要求。与称量单元在与荷载方向正交地延伸的平面中的取向相比，例如有可能在与荷载方向正交地延伸的平面中对角地排列所述平行引导机构。
理想地，所述固定部分和所述平行引导元件之间的至少两个连接区域配备有调节装置，所述调节装置允许调节将所述平行引导元件连接到所述固定部分的连接区域之间的距离。
关于所述平行引导元件的设计，它们自身存在若干可能性。所述平行引导元件可以设计成例如带有类似弹簧的弹性并且刚性连接到所述固定部分和所述可移动平行四边形腿。使用相对刚性的平行引导元件也是可能的，该平行引导元件通过细柔性接头连接到所述固定部分和所述可移动平行四边形腿。
在一个实施例中，平行引导机构中的一对上平行引导元件和一对下平行引导元件每个都设置成V形，即朝着所述可移动平行四边形腿收敛。
在平行引导机构的另一实施例中，上平行引导元件和下平行引导元件在三维空间中布置成彼此平行。如果两个平行引导元件中的一个通过至少两个细柔性接头连接到所述固定部分，有可能依靠调节装置调节所述称量模块以免于偏心荷载误差(也被称为隅荷载误差)，所述调节装置例如为调节螺钉，楔形物等。
所述平行引导机构可以由单个的部件组装而成，并且诸如固定部分，可移动平行四边形腿，细柔性接头，和平行引导元件这样的单个的部件通过诸如螺钉、铆钉等这样的固定装置彼此连接。
作为参考，所述平行引导机构由单块材料块制造，其中通过钻孔和研磨以及依靠电火化腐蚀产生无材料空间。
在一个实施例中至少两个称量模块并排布置，并且所述平行引导机构朝相反方向被定向。第一称量模块的平行引导机构的固定部分刚性地连接到在第二称量单元上形成的固定区域，并且第二称量模块的平行引导机构的固定部分刚性地连接到在第一称量单元上形成的固定区域。所述两个平行引导机构的平行引导元件可以布置在不同的平面中，从而它们不会彼此接触并且不会影响称量结果。当然，所述平行引导机构可以延伸穿过彼此的无材料部分，从而第一平行引导机构的平行引导元件被设置在第二平行引导机构的平行引导元件之间。人们可以进一步使用一种类型的层叠布置，其中第一平行引导机构的上平行引导元件在第二平行引导机构的平行引导元件之间穿过，并且第二平行引导机构的下平行引导元件在第一平行引导机构的平行引导元件之间穿过。
如上所述用于称量模块的两个一组的布置也便于修复用于称量相同性质的对象的设备，这是因为一次仅仅必须卸除其中两个称量模块，而不必从相邻称量模块上去除部件。也可以通过将两个相邻称量模块的称量单元外壳设计成单件式的组合单元来实现该两个一组的分组。
在另一实施例中，至少两个称量模块并排设置，并且所有称量模块的平行引导机构相同地被定向。这需要第一称量模块的固定部分附着到用于相同性质的对象的称量设备的接收结构的固定区域，或者空称量单元外壳作为固定区域布置在第一称量模块的前面并且连接到第一称量模块。该设计所具有的优点是所有平行引导机构可以被布置在相同的平面中。以这种方式设置成一排并且组合成线性阵列的所述称量单元外壳可以被构造成一个元件。同样有可能将所有称量单元外壳结合在一个板中，从而由一个板形成的所有称量单元外壳都整体地彼此连接。
在一个优选的实施例中，连接到所述荷载接收器的力传递杆穿过所述称量单元。所述上平行引导元件在所述荷载接收器和所述称量单元之间的一个位置连接到它们各自的称量单元的力传递杆。所述下平行引导元件设置在所述称量单元的背离所述荷载接收器的侧面上，并且连接到穿过所述称量单元的所述力传递杆。
当然，所述力传递杆也可以沿所述称量单元的所述侧面布置，在该情况下，例如杠杆或联接器形式的附加连接必须被引入到所述称量单元和相联系的力传递杆之间。
每个所述称量模块具有其自己的平行引导机构，无论所述平行引导机构由材料块整体地形成还是由单个的部件组装而成。
在特别优选的实施例中，所述平行引导机构被组合在一个板中，假使所述平行引导机构由单个的部件组装并且连接到所述板或者它们直接由所述板形成。所述板跨越所有称量单元并且因此包含用于称量相同性质的对象的整个设备的所有平行引导机构，或者所述平行引导机构分布在若干板上，所述板并排设置但是不必位于与荷载方向正交的相同平面上。当然，称量单元必须刚性地连接到形成所述平行引导机构的固定部分的所述板上，并且所述平行引导机构的可移动平行四边形腿-其由所述板形成或者附着到所述板-连接到它们各自的称量单元的所述力传递杆。
在称量单元和板的该布置的进一步改进的实施例中，所有上平行引导元件被设置在上板上，所有下平行引导元件被设置在下板上。所述上板的可移动平行四边形腿端部在荷载接收器和称量单元之间连接到各自称量单元的力传递杆。所述下板的可移动平行四边形腿端部布置在所述称量单元的背离所述荷载接收器的侧面上，并且连接到穿过所述称量单元的相关力传递杆。
作为优选的进一步改进，所述称量模块在至少两个平面中彼此呈上下关系地被设置，其中在每个平面中的称量模块布置成一排或二维阵列。为了允许下平面的力传递杆以一种合适的方式不延伸到上平面的称量模块的外部，一个平面的称量模块可以被设置成相对于上和/或下平面中的称量模块具有偏移。每个称量模块具有完全独立于其它称量模块的平行引导机构。
在特别优选的进一步改进的实施例中，所述称量模块被设置在至少两个彼此呈上下关系的平面中，其中所述平行引导机构被组合到多个板中。如果在每个所述平面中所述称量模块的上和下平行引导元件被组合到上和下板中，有可能对位于两个平面之间的板进行组合设置，从而位于所述平面之间的组合板携带属于上平面的称量单元的平行引导元件和属于下平面的称量单元的平行引导元件。所述称量模块可以设置在其上的平面的数量取决于所述称量模块的尺寸和所述荷载接收器的所需数量，其中后者的数量又取决于称量对象输送给所述荷载接收器的方式。
如果带有多个平面布置的称量模块配备有不同长度的力传递杆，例如为了将所述荷载接收器设置在一个平面中，所述称量模块将具有不同的静荷载。依靠补偿砝码，例如通过将螺钉加入到带有较短力传递杆的称量模块，可以使这些不同的静荷载相等。如果空间条件允许，所述补偿砝码，更具体而言所述静荷载补偿砝码，可以在所述力传递杆和所述平行引导机构的可移动平行四边形腿之间的连接区域中被附着。
用于称量相同性质的对象的设备的细节可以从附图中表示的实施例的描述被了解，其中图1表示带有两个称量模块的设备的透视图，所述模块的平行引导机构沿相反的方向定向并且彼此呈上下关系，它还示意性地显示了单个称量单元的立体设计空间；图2表示带有三个称量模块和两个空称量单元外壳的设备的透视图，其中平行引导机构设置在相同的方向并且彼此嵌套；图3表示带有两个称量模块的设备和示意性表示的单个称量单元的立体设计空间的透视图，其中称量模块的平行引导机构设置在称量单元之上和之下；图4表示带有六个称量模块的设备的透视图，所述称量模块的平行引导机构由设置在板状复合件中的固定部分限制，所述板状复合件定位在荷载接收器和称量单元之间；图5表示带有六个称量模块的设备的透视图，所述称量模块的平行引导机构由板状复合件形状的组合固定部分限制，其中上复合件定位在荷载接收器和称量单元之间，下复合件设置在称量单元的背离荷载接收器的侧面上。
图6表示带有两个平面的设备的透视图，每个平面具有三个称量模块和两个空称量单元外壳，并且平行引导机构设置在相同的方向并且彼此嵌套；图7表示带有两个称量模块和两个空称量单元外壳平面的设备的透视图，并且平行引导机构设置在相同的方向并且彼此嵌套，其中一个称量模块的平行引导机构完全穿过另一个称量单元的立体设计空间。
具体实施例方式
图1显示了用于称量相同性质的对象的本发明的设备100的透视图，所述设备带有两个称量模块110A，110B和它们各自的称量单元111A，111B以及它们各自相联系的荷载接收器150A，150B。称量单元111A，111B中的每一个被布置在立体设计空间112A，112B中。与荷载方向正交延伸的平面中的每个设计空间的尺寸由相邻称量单元的立体空间界定，而在荷载方向的尺寸例如由固定连接到接收结构的外壳底板113界定。对着荷载方向的设计空间112A，112B上的空间限制例如由荷载接收器150A，150B的上边缘形成，这是因为荷载接收器150A，150B之上的空间通常例如由给送装置(未示出)的操作空间占据。
称量模块110A由诸如螺钉的固定装置190刚性地连接到接收结构101。称量模块110A的称量单元111A具有线圈(未示出)，该线圈布置在称量单元111A的内部并且连接到力传递杆160A。荷载接收器150A附着到力传递杆160A的上端。平行引导机构130A的可移动平行四边形腿也连接到力传递杆160A。所述平行引导机构具有两个上平行引导元件131A和两个下平行引导元件141A，所述平行引导元件以V形成对地被设置并且通过细柔性接头134连接到可移动平行四边形腿，所述V形对朝着可移动平行四边形腿收敛，其中所述可移动平行四边形腿由可移动上端部132A和可移动下端部142A组成，所述可移动上端部和可移动下端部由垫块138A彼此保持一段固定距离。平行引导机构130A的固定部分由上固定端部133A，下固定端部143A和垫块120A组成，所述上固定端部通过细柔性接头134连接到上平行引导元件131A，所述下固定端部类似地通过细柔性接头134连接到下平行引导元件141A，所述垫块保持上固定端部133A和下固定端部143A彼此之间的固定距离等于垫块138A。平行引导机构130A的固定部分由透过垫块121A的螺钉115刚性地连接到称量模块110B的称量单元111B。为了允许平行引导机构130A调节隅荷载误差，上固定端部133a在细柔性接头134的附近配备有调节装置135A，由此细柔性接头相对于固定部分的位置可以沿荷载的相反方向被调节。为了也允许沿与荷载相同的方向进行调节，垫块120A在调节装置135A的区域中具有隙距136A。
称量模块110A的描述类似地适用于称量模块110B及其平行引导机构130B，其中平行引导机构130A的固定部分的垫块121A被设计成明显高于平行引导机构130B的垫块121B，从而平行引导机构130A被放置在平行引导机构130B之上。
当然，前述布置并不限于两个称量模块110A，110B。任何理想数量的称量模块都可以在二维阵列中布置，前后设置，以及并排设置，被分组成相邻称量单元对，这已经在图1中被描述和示出。
图2显示了用于称量相同性质的对象的本发明的设备200的透视图，所述设备带有称量模块210A，210B，210C和它们各自的称量单元以及相联系的荷载接收器250A，250B，250C和它们各自的平行引导机构230A，230B，230C。所述称量模块210A，210B，210C的每个称量单元被布置在设计空间(未示出)中，其中每个所述设计空间的尺寸以与上面描述图1中的设计空间类似的方式被界定。空称量单元外壳219布置在第一排称量模块210A，210C的前面，通过固定区域218，所述空称量单元外壳用于将平行引导机构230A和230C连接到接收结构201。称量模块210A通过诸如螺钉的固定装置(未在图中示出)刚性地连接到接收结构201，并且它包括称量单元211A，连接到力传递杆260A的线圈(未示出)布置在所述称量单元211A的内部。荷载接收器250A附着到力传递杆260A的上端。由材料块整体地形成的平行引导机构230A的可移动平行四边形腿232A也附着到力传递杆260A。所述平行引导机构230A具有两个上平行引导元件231A和两个下平行引导元件241A，所述平行引导元件以V形成对地被布置并且通过细柔性接头234连接到可移动平行四边形腿232A，所述V形对朝着可移动平行四边形腿232A收敛。平行引导机构230A的固定部分220A通过细柔性接头234类似地连接到上平行引导元件231A和下平行引导元件241A，以及刚性地附着到空称量单元外壳219的固定区域218。
为了允许平行引导机构230A调节隅荷载误差，固定部分220A在细柔性接头234的附近配备有调节装置235A，由此细柔性接头234相对于固定部分220A的位置可以沿荷载的相反方向被调节。为了也允许沿与荷载相同的方向进行调节，固定部分220A在调节装置235A的区域中具有两个隙距236A。
称量模块210A的描述类似地适用于称量模块210C以及210B，其中固定部分220B刚性地连接到在称量单元211C上形成的固定区域218C。
当然，前述布置并不限于三个称量模块210A，210B，210C。任何理想数量的称量模块都可以如上所述和所示地在二维阵列中设置，前后设置，以及并排设置。如果称量模块相对于彼此的定位需要被安全地校准从而它们的荷载接收器与给送装置配合，可以在称量单元上形成定位装置，例如使用轨道216和凹槽217，其中一个称量单元的每个轨道216啮合相邻称量单元的凹槽217。
图3显示了用于称量相同性质的对象的本发明的设备300的透视图，所述设备带有两个称量模块310A，310B和它们各自的称量单元311A，311B，每个称量单元带有其相联系的荷载接收器350A，350B。称量单元311A，311B中的每一个被布置在设计空间312A，312B中。与荷载方向正交延伸的平面中的每个设计空间的尺寸由相邻称量单元的设计空间界定。在荷载方向的尺寸例如由固定连接到接收结构的外壳底板界定。对着荷载方向的设计空间312A，312B上的空间限制例如由荷载接收器350A，350B的上边缘形成，这是因为荷载接收器350A，350B之上的空间通常例如由给送装置(未示出)的操作空间占据。
称量模块310A由诸如螺钉的固定装置390刚性地连接到接收结构301。称量模块310A的称量单元311A具有线圈(未示出)，该线圈布置在称量单元311A的内部并且连接到沿荷载方向穿过称量单元311A的力传递杆360A。荷载接收器350A附着到力传递杆360A的上端。
通过细柔性接头334连接到平行引导机构330A的可移动上端部332A和固定上端部333A的上平行引导元件331A布置在荷载接收器350A和称量单元311A之间。类似地，在称量单元311A的背离荷载接收器350A的侧面上，设置有下平行引导元件341A，其通过细柔性接头334连接到平行引导机构330A的可移动下端部342A和固定下端部343A。固定上端部333A和固定下端部343A刚性地连接到称量模块310B的称量单元311B。
称量模块310A的描述类似地适用于称量模块310B及其平行引导机构330B，其中平行引导机构330A的固定上端部333B和固定下端部343B刚性地连接到称量模块310A的称量单元311A。
当然，前述布置并不限于两个称量模块310A，310B。任何理想数量的称量模块都可以在二维阵列中布置，前后设置，以及并排设置，被分组成相邻称量单元对，这已经被描述和示出。然而，该分组不是必要的要求；其它布置同样是可能的。
图4显示了用于称量相同性质的对象的本发明的设备400的透视图，所述设备带有称量模块410A，410B，410C，410D，410E，410F的二维布置。
称量模块410A由诸如螺钉的固定装置(未示出)刚性地连接到接收结构401，并且包括带有线圈(未示出)的称量单元411A，所述线圈被设置在称量单元411A的内部并且连接到力传递杆460A。荷载接收器450A附着到力传递杆460A的上端。可移动平行四边形腿的上端部432A也连接到力传递杆460A。两个上平行引导元件431A以V形成对地被布置并且通过细柔性接头434连接到可移动上端部432A，所述V形对朝着可移动上端部432A收敛。平行引导元件431A和可移动上端部432A通过细柔性接头434连接到共用的固定部分的上复合件433。
所有称量模块410A，410B，410C，410D，410E，410F的具有类似于称量模块410A中的构造的上平行引导元件，例如431A，431B，固定上端部，例如432A，以及细柔性接头434由整块板形成，其中可以通过研磨、钻孔冲压、激光切割或喷水切割，或依靠电火花腐蚀等产生无材料空间。因此，所有平行引导机构共用相同的固定上端部复合件433，并且作为通用特征彼此连接。
设计完全相同的第二板代表固定端部的下复合件443，其中例如442A，442B的可移动下端部由下平行引导元件441A，441B连接到下固定端复合件。由所述板形成的可移动下端部，例如442A，442B的位置必须关于力传递杆460A，460B与各自的可移动上端部432A，432B准确地匹配，以便形成平行引导机构430A，430B。上固定端部复合件433和下固定端部复合件443通过垫块421彼此刚性连接。两个固定端部复合件433，443通过支柱407刚性地附着到接收结构401。垫块421在平行引导元件和可移动平行四边形腿的区域中具有凹窝，从而不妨碍平行引导机构的机动性。当然，垫块421也可以在这些区域完全中断。用于该布置正确运行的仅有的要点是上固定端复合件433的细柔性接头434相对于下固定端复合件443的细柔性接头434的支撑和准确间隔。
在称量模块410A中，可移动上端部432A和可移动下端部442A连接到称量模块410A的力传递杆460A，其中垫块438A保持可移动端部432A和442A彼此之间的距离与上固定端复合件433离下固定端复合件443的距离相同。
在称量模块410A，可移动上端部432A和可移动下端部442A与称量模块410A的力传递杆460A连接，由此垫块438A将可移动上端部432A和442A隔开一段距离，该距离等于固定端部的上复合件433到固定端部的下复合件443的距离。
以与称量模块410A所示相同的方式，称量模块410A，410B，410C，410D，410E，410F的所有力传递杆与它们各自相联系的可移动平行四边形腿连接。
当然，前述布置并不限于六个称量模块410A，410B，410C，410D，410E，410F。任何理想数量的称量模块都可以在二维阵列中布置，前后设置，以及并排设置，其中固定端部的上复合件433和固定端部的下复合件443需要与称量单元的数量匹配。
图5显示了用于称量相同性质的对象的本发明的设备500的透视图，所述设备带有刚性地连接到接收结构的称量模块510A，510B，510C，510D，510E，510F的二维布置。用于称量相同性质的对象的该设备500在很大程度上类似于在图4的内容中描述的设备。它具有固定端部的上复合件533和固定端部的下复合件543。与图4的布置不同，固定端部的下复合件543通过垫块521刚性地连接到接收结构501的背离称量模块的侧面。固定端部的上复合件533通过支柱507刚性地连接到接收结构。例如560A，560B的力传递杆沿载荷的方向横过它们各自相联系的称量单元511A，511B和接收结构。与称量模块510A，510B，510C，510D，510E，510F相联系的可移动上端部以及可移动下端部连接到各自的力传递杆560A，560B，560C，560D，560E，560F。
当然，前述布置并不限于六个称量模块510A，510B，510C，510D，510E，510F。任何理想数量的称量模块都可以在二维阵列中布置，前后设置，以及并排设置，其中固定端部的上复合件533和固定端部的下复合件543需要与称量单元的数量匹配。
图6显示了用于称量相同性质的对象的本发明的设备600的透视图，其中在图2中显示的类型的两个二维阵列分别布置在第一平面601和第二平面602上。上平面601的称量模块610A，610B，610C刚性地安装到接收结构605上，而下平面602的称量模块610X，610Y，610Z刚性地安装到接收结构606上。两个接收结构605，606通过支柱607彼此刚性地连接。
平面601中的称量模块的装配被设置成相对于平面602的装配具有横向偏移，从而下平面602的称量模块610X，610Y，610Z的力传递杆660X，660Y，660Z可以向上穿过上平面601的称量模块610A，610B，610C的侧向空间，以允许荷载接收器650X，650Y，650Z布置在与荷载650A，650B，650C相同的与荷载方向正交的平面上。理想地，称量模块610A，610B，610C的称量单元611A，611B，611C以及空荷载单元外壳619具有在荷载方向沿拐角延伸的凹槽614，该凹槽的横截面形状类似四分之一圆，从而当四个称量单元接合在一起时，圆形横截面的通道616形成于拐角区域617中。这些通道可供下平面602的力传递杆660X，660Y，660Z通过。
不管其位于上平面601中还是下平面602中，优选地每个称量单元关于由荷载接收器和力传递杆代表的荷载，即关于所谓的预载处于相同的条件下。由于特别地力传递杆660X，660Y，660Z明显长于力传递杆660A，660B，660C，所以具有更大的质量，在上平面601和下平面602的称量模块之间的预载差异由预载补偿砝码608消除，一个预载补偿砝码608附着到上平面601的每个称量模块660A，660B，660C的力传递杆。
当然，前述布置并不限于分别在每个平面中的三个称量模块610A，610B，610C和610X，610Y，610Z。如上所述，任何理想数量的称量模块都可以在平面601，602的每个中以二维阵列布置置，前后设置，以及并排设置。
图7显示了用于称量相同性质的对象的本发明的设备700的透视图，所述设备由带有它们各自的称量单元711A，711B，711C的称量模块710A，710B，710C和两个空称量单元外壳719组成，其中所述称量单元和空称量单元外壳通过接收结构701刚性地连接。所述设计体系基本上类似于图2中所示的设计，并且设计空间712A，712B，712C被类似地指示。然而，第三称量单元711C被设置在第一称量单元711A和第二称量单元711B之间，从而第一称量单元710A的平行引导机构730A穿过第三称量单元711C的设计空间712C，并且因此跨越称量单元711C。第一称量模块710A的平行引导机构730A的固定部分720A被设置在称量单元711B的设计空间712B中，并且通过称量单元711B刚性地连接到接收结构701。另一方面，平行引导机构730B，730C的固定部分通过空称量单元外壳719刚性地连接到接收结构701，所述空称量单元外壳定位在称量模块710A，710B，710C的前面。
当然，前述布置并不限于三个称量模块710A，710B，710C。如上所述，任何理想数量的称量模块都可以以二维阵列布置，前后设置，以及并排设置。
参考符号列表100，200，300，400用于称量相同性质的对象的设备500，600，700101，201，301，401接收结构501，601，701110A-B，210A-C，310A-B410A-F，510A-F，610A-C 称量模块610X-Z，710A-C111A-B，211A-B，311A-B称量单元411A，511A-B，711A-C112A-B，312A-B，712A-C 设计空间113 外壳底板115 螺钉118A-B，218，218C 固定区域120A 垫块121A-B，421，521 垫块130A-B，230A-C，330A-B 平行引导机构430A-B，730A-C131A，231A，331A，431A-B 上平行引导元件132A，332A，432A-B 可移动上端部133A，333A-B 固定上端部433，533 固定端部的上复合件134，234，334，434 细柔性接头
135A，235A 调节装置136A，236A 隙距138A，438A 垫块141A，241A，341A，441A-B 下平行引导元件142A，342A，442A-B 可移动下端部143A，343A-B 固定下端部443，543 固定端部的下复合件150A-B，250A-C，350A-B450A，550A-B 荷载接收器650A-C，560X-Y160A，260A，360A，460A-B 力传递杆560A-F，660A-C，660X-Z190，390 固定装置216 轨道217 凹槽219，619，719 空称量单元外壳220A-B，720A 固定部分232A 可移动平行四边形腿407，507，607 支柱601 上平面602 下平面608 预载补偿砝码614 凹槽616 通道617 拐角区域
权利要求
1.一种用于称量相同性质的对象的设备(100)，其至少具有第一称量模块(110A)和第二称量模块(110B)，其中每个称量模块(110A)包括平行引导机构(130A)，荷载接收器(150A)，和通过力传递杆(160A)连接到所述荷载接收器(150A)的称量单元(111A)，所述称量单元(111A)布置在设计空间(112A)中，所述设计空间在与荷载方向正交的平面中延伸的尺寸由相邻称量单元(111B)的设计空间(112B)界定，其中所述平行引导机构(130A)包括连接到相关称量模块(110A)的力传递杆(160A)的至少一个可移动平行四边形腿(132A，138A，142A)，至少一个上平行引导元件(131A)，至少一个下平行引导元件(141A)，和至少一个固定部分(133A，120A，121A，143A)，其特征在于，第一称量模块(110A)的所述至少一个固定部分(133A，120A，121A，143A)布置在第二称量模块(110B)的称量单元(111B)的设计空间(112B)内。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在第一称量模块(710A)和第二称量模块(710B)之间设置了至少一个第三称量模块(710C)，其中第一称量模块(710A)的平行引导机构(730A)穿过第三称量模块(710C)的设计空间(712C)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述称量模块(110A，110B)彼此直接刚性连接或者通过接收结构(101)间接刚性连接。
4.根据权利要求1-3中之一所述的设备，其特征在于，平行引导机构(130A，130B)的连接区域中的每一个都具有至少一个细弯曲接头(134)，所述连接区域在所述至少一个可移动平行四边形腿(132A，138A，142A)，所述平行引导元件(131A，141A)，和所述至少一个固定部分(133A，120A，121A，143A)之间形成。
5.根据权利要求1-4中之一所述的设备，其特征在于，平行引导机构(330A)的至少一个上平行引导元件(331A)和至少一个下平行引导元件(341A)在三维空间中彼此平行地被设置。
6.根据权利要求1-4中之一所述的设备，其特征在于，平行引导机构(130A)的一对上平行引导元件(131A)和一对下平行引导元件(141A)每个都布置成V形，并朝着所述至少一个可移动平行四边形腿(132A，138A，142A)收敛。
7.根据权利要求1一6中之一所述的设备，其特征在于，平行引导机构(130A)的所述至少一个上平行引导元件(131A)和所述至少一个固定部分(133A，120A，121A，143A)之间和/或所述至少一个下平行引导元件(141A)和所述至少一个固定部分(133A，120A，121A，143A)之间的至少两个连接区域中的每一个都配备有调节装置(135A)以调节称量模块(110A)使其免于偏心荷载误差。
8.根据权利要求1-7中之一所述的设备，其特征在于，每个平行引导机构(130A)由多个彼此连接的单个部件组成。
9.根据权利要求1-7中之一所述的设备，其特征在于，每个平行引导机构(230A)由材料块形成，其中所述至少一个可移动平行四边形腿(232A)，所述平行引导元件(231A，241A)，所述至少一个固定部分(220A)和所述细柔性接头(234)是所述材料块的整体部分。
10.根据权利要求1-9中之一所述的设备，其特征在于，平行引导机构(330A)的上平行引导元件(331A)连接到所述力传递杆(360A)上的位于各自的荷载接收器(350A)和各自的称量单元(311A)之间的一部分，并且所述平行引导机构(330A)的所述下平行引导元件(341A)连接到所述力传递杆(360A)的一部分，所述部分在荷载方向延伸超出所述称量单元(311A)并且位于背离所述荷载接收器(350A)的所述称量单元(311A)的侧面上。
11.根据权利要求1-9中之一所述的设备，其特征在于，一些或所有的所述上平行引导元件(431A，431B)在形成用于所述上平行引导元件(431A，431B)的固定端部分的上复合件(433)的一个或多个板中被接合在一起，并且一些或所有的所述下平行引导元件(441A，441B)在形成用于所述下平行引导元件(441A，441B)的固定端部分的下复合件(443)的一个或多个板中被接合在一起，其中所述固定端部的上复合件(433)和所述固定端部的下复合件(443)被布置在所述荷载接收器(450A)和所述称量单元(411A)之间，所述上复合件(433)和下复合件(443)刚性地被连接并且通过垫块(421)彼此间隔开。
12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，一些或所有的所述上平行引导元件在形成用于所述上平行引导元件的固定端部分的上复合件(533)的一个或多个板中被接合在一起，并且一些或所有的所述下平行引导元件在形成用于所述下平行引导元件的固定端部分的下复合件(543)的一个或多个板中被接合在一起，其中所述上复合件(533)连接到力传递杆(560A)的一部分，所述部分位于各自的荷载接收器(550A)和各自的称量单元(511A)之间，而且，位于所述称量单元(511A)的背离荷载接收器(550A)的侧面上的下复合件(543)连接到力传递杆(560A)的在荷载力向延伸超出称量单元(511A)的一部分。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，整个平行引导机构(430A，430B)、上平行引导元件(431A)和/或下平行引导元件(441A)是材料块的整体部分，其中每个平行引导机构(430A，430B)、带有附属细柔性接头(434)和可移动上端部(432A)的每个上平行引导元件(431A)和/或带有附属细柔性接头(434)和可移动下端部(442A)的每个下平行引导元件(441A)通过无材料空间形成，所述无材料空间与其主平面成直角地穿过所述板和/或正交地洞穿所述板。
14.根据权利要求1-13中之一所述的设备，其特征在于，所述称量模块(610A，610B，610C，610X，610Y，610Z)彼此呈上下关系地布置在至少一个上平面(601)和至少一个下平面(602)上，其中在每个平面中的各自的称量模块(610A，610B，610C，610X，610Y，610Z)形成线性和/或二维阵列。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述上平面(601)的称量模块(610A，610B，610C)被布置成相对于所述下平面(602)的称量模块(610X，610Y，610Z)具有侧向偏移。
全文摘要
一种用于称量相似性质的对象的设备，具有至少第一称量模块和第二称量模块，其中每个称量模块包括通过力传递杆彼此连接的荷载接收器和称量单元。每个称量单元设置在设计空间中，该设计空间在与荷载方向正交的平面中的尺寸由相邻称量单元的设计空间界定，每个称量单元具有平行引导机构，其具有至少一个可移动平行四边形腿、至少两个平行引导元件、和至少一个固定部分。第一称量模块的平行引导机构的可移动平行四边形腿连接到第一称量模块的力传递杆。而平行引导系统的固定部分被布置在第二称量模块的称量单元的设计空间中。这称量模块设计紧凑，且多个称量模块被分组成彼此紧密靠近而不会由于过短的平行引导元件而损害称量单元的分辨率。
文档编号G01G21/24GK1834596SQ20061005896
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月9日 优先权日2005年3月10日
发明者汉斯-鲁道夫·布克哈德 申请人:梅特勒-托莱多有限公司