专利名称：机械式全自动对数计价秤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对数称量秤，特别是机械式全自动对数计价秤，属于衡器技术领域。
现有技术的计价称量秤分机械式和电子式两种。电子式计价称量秤成本高，要带电使用，而且必须按键输入单价显得相当麻烦，不利于推广应用。而机械式计价秤，在本世纪三十年代曾出现过，那是以一种单价对应一条价值标尺来实现计价的，由于需要配标尺太多，使用麻烦，这种秤早已被淘汰了。近年来，出现了一些运用对数进行设计的机械式计价秤方案，但由于其结构复杂、操作困难、误差过大等原因而未得到推广应用。例如中国专利公告公开了两个机械式计价秤，其中公开号为CN1051621A的发明专利存在如下缺点(1)对数轮与滑针之间存在较大的摩擦力，误差较大；(2)每次称量时必须预置物品单价，称量以0.1千克至1千克为一档，超过1千克要手动换档，增加了操作的难度。公开号为CN1060150A的发明专利，存在如下缺点(1)结构复杂，轴与孔的配合活动件过多，圆销与槽沟之间存在较大的摩擦，导致称量误差大；(2)分多个档位，需要经常用手换档，操作不方便。
本发明的目的，是提供一种机械式全自动对数计价秤，该机械式全自动对数计价秤结构简单，不分档，不需预置物品单价。
本发明的目的可以通过采取如下措施达到机械式全自动对数计价秤，包括底座、承物盘和固定在底座上的对数刻度盘，固定在底座上的对数刻度盘上部呈圆弧形，其结构特点是还包括支承架、倾斜杠杆、连杆、推力杆、固定在倾斜杠杆的对数刻度盘、凸轮、挠性钢带、悬锤、配重和调整铊，固定在倾斜杠杆上的对数刻度盘呈圆弧形、其形状与固定在底座上的对数刻度盘的上部形状吻合，并刻有与固定在底座上的对数刻度盘对应的对数刻度，其圆弧的圆心与倾斜杠杆的摆动中心同心，配重、调整铊设置在倾斜杠杆的尾部，支承架的上部弯曲、下部固定设置在底座上，支承架的上部、倾斜杠杆的中部、连杆的下部及推力杆相互连接成平行四边形，凸轮连接于倾斜杠杆上，挠性钢带的两端分别连接凸轮、悬锤。
本发明的结构特点还有倾斜杠杆起始位置与X轴的夹角为-80°～60°，其有效摆角范围是10°～130°，支承架的上部呈倾斜状，其与Y轴的夹角为10°～60°。
由支承架的上部、连杆的下部、倾斜杠杆的中部及推力杆组成的平行四边形采用刀子和刀承连接。
倾斜杠杆的尾部成90°弯曲，配重与调整铊成90°配置。
固定在底座上的对数刻度盘由上而下刻有1至50的对数刻度，与之对应，固定在倾斜杠杆上的对数刻度盘由上而下刻有0.1至250的对数刻度。
底座上设置导杆、油阻尼器和支脚螺丝，支承架上设有一指针，导杆设有一曲线导槽，悬锤上设有一活动范围限制在导杆的曲线导槽中的凸件。
凸轮采用一曲线杆形式。
固定在底座上的对数刻度盘可由于底座的倾斜而作微量自由摆动。
倾斜杠杆的摆角量由附加的齿轮机构扩大，该齿轮机构由一扇形齿轮和一圆形齿轮组成，扇形齿轮固定在倾斜杠杆上，圆形齿轮设置在支承架的中部。
与现有技术相比，本发明具有如下优点1.结构简单、造价低廉。
2.可省去手动输入单价，无需分档，使用方便。
3.关键的连接点采用刀子和刀承连接，减少连接点的摩擦力，称量准确。
4.对于零散状物，顾客如提出任意价值作为称量要求，显得特别方便。
5.无需电源，适用范围广。
下面结合附图对本发明进行祥细描述
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例1求解曲线杆的轮廓曲线的原理简图。
图3是本发明实施例1求解钢带的包络线方程的解析图。
图4是本发明的实施例2的结构示意图。
图1构成本发明的实施例1。从图1可知，本实施例由底座1、支承架2、倾斜杠杆3、连杆4、推力杆5、承物盘6、对数刻度盘7、曲线杆8、挠性钢带9、悬锤10、凸件11、导杆12、配重13、调整铊14、对数刻度盘15、油阻尼器16、支脚螺丝17和指针18组成。
从图1可知，由支承架2的上部、倾斜杠杆3的中部、连杆4的下部及推力杆5构成平行四边形，该平行四边形的各连接点由刀子和刀承构成，使承物盘6得到平行引导。由于承物盘6偏置，使推力杆5只承受单一方向的力，因而包括推力杆5两端在内的平行四边形的各连接点均可由刀子和刀承构成，保证秤的灵敏度和精确度。平行四边形的支承架2的上部与Y轴的夹角为42.5°，因此，当倾斜杠杆3以支承架2上端的连接点为中心摆动时、平行四边形四角的变化尽量处在90°附近，以保证秤的精确度。
从图1可知，对数刻度盘7和曲线杆8均直接固定在倾斜杠杆3上，挠性钢带9的上下两端分别连接曲线杆8和悬锤10，当倾斜杠杆3摆动时，挠性钢带9绕贴着曲线杆8的曲面而动，悬锤10随之作相应的运动，此时悬锤10对倾斜杠杆3摆动中心的力矩是变化的，其变化规律与曲线杆8的轮廓曲线形状有关。曲线杆8与挠性钢带9之间无滑动摩擦，因而适宜于衡器设计中采用。悬锤10的凸件11位于导杆12的导槽中，因而导杆12起到限制悬锤10横向晃动的作用。
图1中，在机件总装前，通过调整配重13的位置，可使倾斜杠杆3及其上固定成一刚体的连接件的总重心，准确地处于其中心线，即两刀子尖的连线上；旋动调整铊14，可使总重心移至恰当位置。
图1中，固定于底座1的对数刻度盘15由上而下刻有1至50的对数刻度，其中刻度‘1’作为重量指标，而刻度‘1～50’用于设定单价，即作为价值指标。固定于倾斜杠杆3上的对数刻度盘7由上而下刻有‘0.1～250’的对数刻度，其前段刻度‘0.1～5’作为重量标尺，单位是千克；整个刻度‘0.1～250’作为价值标尺，其单位由单价的单位及所设定的刻度位置而定。其量程是1百克至5千克，中间无须分档。称物时，在所称物品的重力作用下，承物盘6向下作平移运动，通过连杆4传递作用力，使倾斜杠杆3以支承架2上端的连接点为中心作逆时针摆动，对数刻度盘7随之向上摆，油阻尼器16可使其迅速停摆至平衡位置，此时，对数刻度盘15的刻度‘1’对应对数刻度盘7的刻度值便是所称物品的重量值；把对数刻度盘15的某一刻度数作为物品单价，即以此刻度数对应的对数刻度盘7上的刻度值便是相应的物品价值。调整支脚螺丝17，可使指针18处于中点线。
图1中，对数刻度盘7向上的摆角量，是与承物盘6内所放置物品的重量成对数函数关系，这种对数函数关系的形成，依赖于曲线杆8的轮廓曲线。下面给予祥细阐述。
图2所示，是一以0点为摆动中心的倾斜杠杆3，其上设置有配重13、曲线杆8、钢带9及悬锤10。图中的倾斜杠杆3、曲线杆8及钢带9的重量哲且不考虑，只考虑配重13及悬锤10的重量。设
a-重力臂长。
n-配重13的重量。
m-悬锤10的重量。
β0-倾斜杠杆3的起始角。
-倾斜杠杆3的最大有效摆角。
t-被称量物品的重量(单位是″百克″，起始数值是1)。
b-t取值的上限。
要求出曲线杆8的轮廓曲线，相当于求出钢带9的包络线方程式。视钢带9为直线并与其包络线相切，则构成此包络的直线族方程式，参见图3，用法线式表示xcos+ySinα-P＝0 (1)式中α与P都为变数，又都可以表示为t的函数
即
将(2)、(3)代入(1)即变为f(x，y，t)＝O型f(x，y，t)
＝0 (4)视x、y为常数，以t为准微分，整理后可得到达封水水位m0为止，这时n2应处于最低位置，n3则处于最高位置n3′，n1则还未到所能到的最高位置n1b。如果蓄气腔12和封气腔13下端剩余的水量L少于从蓄气腔12下端的n2平面到封气腔13上端的n30平面所能容纳的水量，刚开始的时候保持A等于B并逐渐增大，当B达到其所能达到的最大值后A、B暂时都保持不变，m和n1量平面继续上升并迫使进水腔11内的空气由蓄气腔12压低腔内的水位n2，迫使蓄气腔12内的多余空气不断越过蓄气腔12下端上侧内壁的最低点c处由封气腔13逸出到排水腔中，直到进水腔内的水位达到其所能达到的最高位置n10为止，后面的情况和首次注水时类似，如果蓄气腔12和封气腔13下端剩余的水量L居于上述两种情况之间，则开始时m上升的快而n1上升的慢，n2下降而n3上升，A和B在增大的同时保持相等，当n2下降到最低同时n3也上升到最高位，这时A、B都不再增大，水箱水位m继续上升则带动进水腔内11水位n1上升，迫使蓄气腔12内的空气不断越过蓄气腔12下端上侧内壁的最低点c处由封气腔13逸出到排水腔中，直到水箱水位m到达封水水位m0为止，这时n2处于最低位置，n3处于封水水量所能达到的最高位置，n1则处于满足A等于B的相应位置。
由于前述的排水装置一次排水过程将排放所能排放的全部排水量，而在使用过程中有时用水量并不需要那么多，为了节约用水，可以在虹吸管1的进水腔11和蓄气腔12范围内加装一个充气器4如图3，该充气器4只可以单向向管内或腔体内充加空气，而不允许气体从管内或腔体内通过充气器4流向外面。在排水过程中欲停止排水时，可用充气器4向虹吸管1内充加空气，充加的空气积聚在虹吸管1的蓄气腔12中，使得气阀重新形成迫使排水停止。
为了减少占用水箱内的空间节省材料的消耗及便于生产，可以将虹吸管1制作的紧凑些，使其剖面为
形如图4或“田”字形如图5，排水腔14下端则渐变成圆形的标准尺寸以配合水箱的排水口。
为了操作方便，将操纵开关2选用各种形式的带自动复位、延时自动复位等类型的开关。
图4构成本发明的实施例2。从图4可知，与实施侧1不同的是，本实施例中对数刻度盘7、对数刻度盘15呈圆形及增加一扇形齿轮19和一小齿轮20，扇形齿轮19固定在倾斜杠杆3上，小齿轮20设置在支承架2上，扇形齿轮19与小齿轮20啮合，扇形齿轮19的中心与倾斜杠杆3的摆动中心同心，由于扇形齿轮19的节圆半径与小齿轮20的节圆半径取一定比例，使倾斜杠杆3的摆角量得到扩大，并刚好令对数刻度盘7的有效转角为180°，其刻度设置为360°，相应的对数刻度盘15的刻度设置为180°。对数刻度盘15的重心设计在其中心的正下方，并令其可绕中心自由转动，因而当底座1有小角度的左右倾斜时，其有自动正位的作用，不会对称量产生影响，同时还可代替图1中指针18的作用。其余同实施例1。
权利要求
1.机械式全自动对数计价秤，包括底座(1)、承物盘(6)和固定在底座(1)上的对数刻度盘(15)，固定在底座(1)上的对数刻度盘(15)上部呈圆弧形，其特征是还包括支承架(2)、倾斜杠杆(3)、连杆(4)、推力杆(5)、固定在倾斜杠杆(3)上的对数刻度盘(7)、凸轮(8)、挠性钢带(9)、悬锤(10)、配重(13)和调整铊(14)，固定在倾斜杠杆(3)上的对数刻度盘(7)呈圆弧形、其形状与固定在底座(1)上的对数刻度盘(15)的上部形状吻合，并刻有与固定在底座(1)上的对数刻度盘(15)对应的对数刻度，其圆弧的圆心与倾斜杠杆(3)的摆动中心同心，配重(13)、调整铊(14)设置在倾斜杠杆(3)的尾部，支承架(2)的上部弯曲、下部固定设置在底座(1)上，支承架(2)的上部、倾斜杠杆(3)的中部、连杆(4)的下部及推力杆(5)相互连接成平行四边形，凸轮(8)连接于倾斜杠杆(3)上，挠性钢带(9)的两端分别连接凸轮(8)、悬锤(10)。
2.根据权利要求1所述的机械式全自动对数计价秤，其特征是倾斜杠杆(3)起始位置与X轴的夹角为-80°～60°，其有效摆角范围是10°～130°，支承架(2)的上部呈倾斜状，其与Y轴的夹角为10°～60°。
3.根据权利要求1或2所述的机械式全自动对数计价秤，其特征是由支承架(2)的上部、连杆(4)的下部、倾斜杠杆(3)的中部及推力杆(5)组成的平行四边形采用刀子和刀承连接。
4.根据权利要求1或2所述的机械式全自动对数计价秤，其特征是倾斜杠杆(3)的尾部成90°弯曲，配重(13)与调整铊(14)成90°配置。
5.根据权利要求1或2所述的机械式全自动对数计价秤，其特征是固定在底座(1)上的对数刻度盘(15)由上而下刻有1至50的对数刻度，与之对应，固定在倾斜杠杆(3)上的对数刻度盘(7)由上而下刻有0.1至250的对数刻度。
6.根据权利要求1或2所述的机械式全自动对数计价秤，其特征是底座(1)上设置导杆(12)、油阻尼器(16)和支脚螺丝(17)，支承架(2)上设有一指针(18)，导杆(12)设有一曲线导槽，悬锤(10)上设有一使其活动范围限制在导杆(12)的曲线导槽中的凸件(11)。
7.根据权利要求1或2所述的机械式全自动对数计价秤，其特征是凸轮(8)采用一曲线杆形式。
8.根据权利要求1或2所述的机械式全自动对数计价秤，其特征是固定在底座(1)上的对数刻度盘(15)设计成可作微量自由摆动。
9.根据权利要求1或2所述的机械式全自动对数计价秤，其特征是倾斜杠杆(3)的摆角量由附加的齿轮机构扩大，该齿轮机构由一扇形齿轮(19)和一圆形齿轮(20)组成，扇形齿轮(19)固定在倾斜杠杆(3)上，圆形齿轮(20)设置在支承架(2)的中部。
全文摘要
本发明涉及一种机械式全自动对数计价秤。其称量标尺采用对数函数刻度,称量时可省去手动输入单价,在自动称量出物品重量的同时,并可由刻度确认出其价值。本发明的结构特点是:以倾斜杠杆为主体,并运用凸轮、挠性钢带和悬锤的组合构件,来实现对数函数的摆角量。在其全量程内可连续称量,无须分档。标尺的设置适宜作双面的显示。本发明结构简单、造价低廉,使用方便,称量准确,适用范围广。
文档编号G01G1/00GK1196480SQ9710888
公开日1998年10月21日 申请日期1997年4月15日 优先权日1997年4月15日
发明者彭颂凯 申请人:鼓颂凯