專利名稱：機械式全自動對數(shù)計價秤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對數(shù)稱量秤，特別是機械式全自動對數(shù)計價秤，屬于衡器技術領域。
現(xiàn)有技術的計價稱量秤分機械式和電子式兩種。電子式計價稱量秤成本高，要帶電使用，而且必須按鍵輸入單價顯得相當麻煩，不利于推廣應用。而機械式計價秤，在本世紀三十年代曾出現(xiàn)過，那是以一種單價對應一條價值標尺來實現(xiàn)計價的，由于需要配標尺太多，使用麻煩，這種秤早已被淘汰了。近年來，出現(xiàn)了一些運用對數(shù)進行設計的機械式計價秤方案，但由于其結構復雜、操作困難、誤差過大等原因而未得到推廣應用。例如中國專利公告公開了兩個機械式計價秤，其中公開號為CN1051621A的發(fā)明專利存在如下缺點(1)對數(shù)輪與滑針之間存在較大的摩擦力，誤差較大；(2)每次稱量時必須預置物品單價，稱量以0.1千克至1千克為一檔，超過1千克要手動換檔，增加了操作的難度。公開號為CN1060150A的發(fā)明專利，存在如下缺點(1)結構復雜，軸與孔的配合活動件過多，圓銷與槽溝之間存在較大的摩擦，導致稱量誤差大；(2)分多個檔位，需要經(jīng)常用手換檔，操作不方便。
本發(fā)明的目的，是提供一種機械式全自動對數(shù)計價秤，該機械式全自動對數(shù)計價秤結構簡單，不分檔，不需預置物品單價。
本發(fā)明的目的可以通過采取如下措施達到機械式全自動對數(shù)計價秤，包括底座、承物盤和固定在底座上的對數(shù)刻度盤，固定在底座上的對數(shù)刻度盤上部呈圓弧形，其結構特點是還包括支承架、傾斜杠桿、連桿、推力桿、固定在傾斜杠桿的對數(shù)刻度盤、凸輪、撓性鋼帶、懸錘、配重和調(diào)整鉈，固定在傾斜杠桿上的對數(shù)刻度盤呈圓弧形、其形狀與固定在底座上的對數(shù)刻度盤的上部形狀吻合，并刻有與固定在底座上的對數(shù)刻度盤對應的對數(shù)刻度，其圓弧的圓心與傾斜杠桿的擺動中心同心，配重、調(diào)整鉈設置在傾斜杠桿的尾部，支承架的上部彎曲、下部固定設置在底座上，支承架的上部、傾斜杠桿的中部、連桿的下部及推力桿相互連接成平行四邊形，凸輪連接于傾斜杠桿上，撓性鋼帶的兩端分別連接凸輪、懸錘。
本發(fā)明的結構特點還有傾斜杠桿起始位置與X軸的夾角為-80°～60°，其有效擺角范圍是10°～130°，支承架的上部呈傾斜狀，其與Y軸的夾角為10°～60°。
由支承架的上部、連桿的下部、傾斜杠桿的中部及推力桿組成的平行四邊形采用刀子和刀承連接。
傾斜杠桿的尾部成90°彎曲，配重與調(diào)整鉈成90°配置。
固定在底座上的對數(shù)刻度盤由上而下刻有1至50的對數(shù)刻度，與之對應，固定在傾斜杠桿上的對數(shù)刻度盤由上而下刻有0.1至250的對數(shù)刻度。
底座上設置導桿、油阻尼器和支腳螺絲，支承架上設有一指針，導桿設有一曲線導槽，懸錘上設有一活動范圍限制在導桿的曲線導槽中的凸件。
凸輪采用一曲線桿形式。
固定在底座上的對數(shù)刻度盤可由于底座的傾斜而作微量自由擺動。
傾斜杠桿的擺角量由附加的齒輪機構擴大，該齒輪機構由一扇形齒輪和一圓形齒輪組成，扇形齒輪固定在傾斜杠桿上，圓形齒輪設置在支承架的中部。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.結構簡單、造價低廉。
2.可省去手動輸入單價，無需分檔，使用方便。
3.關鍵的連接點采用刀子和刀承連接，減少連接點的摩擦力，稱量準確。
4.對于零散狀物，顧客如提出任意價值作為稱量要求，顯得特別方便。
5.無需電源，適用范圍廣。
下面結合附圖對本發(fā)明進行祥細描述

圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例1求解曲線桿的輪廓曲線的原理簡圖。
圖3是本發(fā)明實施例1求解鋼帶的包絡線方程的解析圖。
圖4是本發(fā)明的實施例2的結構示意圖。
圖1構成本發(fā)明的實施例1。從圖1可知，本實施例由底座1、支承架2、傾斜杠桿3、連桿4、推力桿5、承物盤6、對數(shù)刻度盤7、曲線桿8、撓性鋼帶9、懸錘10、凸件11、導桿12、配重13、調(diào)整鉈14、對數(shù)刻度盤15、油阻尼器16、支腳螺絲17和指針18組成。
從圖1可知，由支承架2的上部、傾斜杠桿3的中部、連桿4的下部及推力桿5構成平行四邊形，該平行四邊形的各連接點由刀子和刀承構成，使承物盤6得到平行引導。由于承物盤6偏置，使推力桿5只承受單一方向的力，因而包括推力桿5兩端在內(nèi)的平行四邊形的各連接點均可由刀子和刀承構成，保證秤的靈敏度和精確度。平行四邊形的支承架2的上部與Y軸的夾角為42.5°，因此，當傾斜杠桿3以支承架2上端的連接點為中心擺動時、平行四邊形四角的變化盡量處在90°附近，以保證秤的精確度。
從圖1可知，對數(shù)刻度盤7和曲線桿8均直接固定在傾斜杠桿3上，撓性鋼帶9的上下兩端分別連接曲線桿8和懸錘10，當傾斜杠桿3擺動時，撓性鋼帶9繞貼著曲線桿8的曲面而動，懸錘10隨之作相應的運動，此時懸錘10對傾斜杠桿3擺動中心的力矩是變化的，其變化規(guī)律與曲線桿8的輪廓曲線形狀有關。曲線桿8與撓性鋼帶9之間無滑動摩擦，因而適宜于衡器設計中采用。懸錘10的凸件11位于導桿12的導槽中，因而導桿12起到限制懸錘10橫向晃動的作用。
圖1中，在機件總裝前，通過調(diào)整配重13的位置，可使傾斜杠桿3及其上固定成一剛體的連接件的總重心，準確地處于其中心線，即兩刀子尖的連線上；旋動調(diào)整鉈14，可使總重心移至恰當位置。
圖1中，固定于底座1的對數(shù)刻度盤15由上而下刻有1至50的對數(shù)刻度，其中刻度‘1’作為重量指標，而刻度‘1～50’用于設定單價，即作為價值指標。固定于傾斜杠桿3上的對數(shù)刻度盤7由上而下刻有‘0.1～250’的對數(shù)刻度，其前段刻度‘0.1～5’作為重量標尺，單位是千克；整個刻度‘0.1～250’作為價值標尺，其單位由單價的單位及所設定的刻度位置而定。其量程是1百克至5千克，中間無須分檔。稱物時，在所稱物品的重力作用下，承物盤6向下作平移運動，通過連桿4傳遞作用力，使傾斜杠桿3以支承架2上端的連接點為中心作逆時針擺動，對數(shù)刻度盤7隨之向上擺，油阻尼器16可使其迅速停擺至平衡位置，此時，對數(shù)刻度盤15的刻度‘1’對應對數(shù)刻度盤7的刻度值便是所稱物品的重量值；把對數(shù)刻度盤15的某一刻度數(shù)作為物品單價，即以此刻度數(shù)對應的對數(shù)刻度盤7上的刻度值便是相應的物品價值。調(diào)整支腳螺絲17，可使指針18處于中點線。
圖1中，對數(shù)刻度盤7向上的擺角量，是與承物盤6內(nèi)所放置物品的重量成對數(shù)函數(shù)關系，這種對數(shù)函數(shù)關系的形成，依賴于曲線桿8的輪廓曲線。下面給予祥細闡述。
圖2所示，是一以0點為擺動中心的傾斜杠桿3，其上設置有配重13、曲線桿8、鋼帶9及懸錘10。圖中的傾斜杠桿3、曲線桿8及鋼帶9的重量哲且不考慮，只考慮配重13及懸錘10的重量。設
a-重力臂長。
n-配重13的重量。
m-懸錘10的重量。
β0-傾斜杠桿3的起始角。
-傾斜杠桿3的最大有效擺角。
t-被稱量物品的重量(單位是″百克″，起始數(shù)值是1)。
b-t取值的上限。
要求出曲線桿8的輪廓曲線，相當于求出鋼帶9的包絡線方程式。視鋼帶9為直線并與其包絡線相切，則構成此包絡的直線族方程式，參見圖3，用法線式表示xcos+ySinα-P＝0 (1)式中α與P都為變數(shù)，又都可以表示為t的函數(shù)
即
將(2)、(3)代入(1)即變?yōu)閒(x，y，t)＝O型f(x，y，t)
＝0 (4)視x、y為常數(shù)，以t為準微分，整理后可得到達封水水位m0為止，這時n2應處于最低位置，n3則處于最高位置n3′，n1則還未到所能到的最高位置n1b。如果蓄氣腔12和封氣腔13下端剩余的水量L少于從蓄氣腔12下端的n2平面到封氣腔13上端的n30平面所能容納的水量，剛開始的時候保持A等于B并逐漸增大，當B達到其所能達到的最大值后A、B暫時都保持不變，m和n1量平面繼續(xù)上升并迫使進水腔11內(nèi)的空氣由蓄氣腔12壓低腔內(nèi)的水位n2，迫使蓄氣腔12內(nèi)的多余空氣不斷越過蓄氣腔12下端上側內(nèi)壁的最低點c處由封氣腔13逸出到排水腔中，直到進水腔內(nèi)的水位達到其所能達到的最高位置n10為止，后面的情況和首次注水時類似，如果蓄氣腔12和封氣腔13下端剩余的水量L居于上述兩種情況之間，則開始時m上升的快而n1上升的慢，n2下降而n3上升，A和B在增大的同時保持相等，當n2下降到最低同時n3也上升到最高位，這時A、B都不再增大，水箱水位m繼續(xù)上升則帶動進水腔內(nèi)11水位n1上升，迫使蓄氣腔12內(nèi)的空氣不斷越過蓄氣腔12下端上側內(nèi)壁的最低點c處由封氣腔13逸出到排水腔中，直到水箱水位m到達封水水位m0為止，這時n2處于最低位置，n3處于封水水量所能達到的最高位置，n1則處于滿足A等于B的相應位置。
由于前述的排水裝置一次排水過程將排放所能排放的全部排水量，而在使用過程中有時用水量并不需要那么多，為了節(jié)約用水，可以在虹吸管1的進水腔11和蓄氣腔12范圍內(nèi)加裝一個充氣器4如圖3，該充氣器4只可以單向向管內(nèi)或腔體內(nèi)充加空氣，而不允許氣體從管內(nèi)或腔體內(nèi)通過充氣器4流向外面。在排水過程中欲停止排水時，可用充氣器4向虹吸管1內(nèi)充加空氣，充加的空氣積聚在虹吸管1的蓄氣腔12中，使得氣閥重新形成迫使排水停止。
為了減少占用水箱內(nèi)的空間節(jié)省材料的消耗及便于生產(chǎn)，可以將虹吸管1制作的緊湊些，使其剖面為
形如圖4或“田”字形如圖5，排水腔14下端則漸變成圓形的標準尺寸以配合水箱的排水口。
為了操作方便，將操縱開關2選用各種形式的帶自動復位、延時自動復位等類型的開關。
圖4構成本發(fā)明的實施例2。從圖4可知，與實施側1不同的是，本實施例中對數(shù)刻度盤7、對數(shù)刻度盤15呈圓形及增加一扇形齒輪19和一小齒輪20，扇形齒輪19固定在傾斜杠桿3上，小齒輪20設置在支承架2上，扇形齒輪19與小齒輪20嚙合，扇形齒輪19的中心與傾斜杠桿3的擺動中心同心，由于扇形齒輪19的節(jié)圓半徑與小齒輪20的節(jié)圓半徑取一定比例，使傾斜杠桿3的擺角量得到擴大，并剛好令對數(shù)刻度盤7的有效轉(zhuǎn)角為180°，其刻度設置為360°，相應的對數(shù)刻度盤15的刻度設置為180°。對數(shù)刻度盤15的重心設計在其中心的正下方，并令其可繞中心自由轉(zhuǎn)動，因而當?shù)鬃?有小角度的左右傾斜時，其有自動正位的作用，不會對稱量產(chǎn)生影響，同時還可代替圖1中指針18的作用。其余同實施例1。
權利要求
1.機械式全自動對數(shù)計價秤，包括底座(1)、承物盤(6)和固定在底座(1)上的對數(shù)刻度盤(15)，固定在底座(1)上的對數(shù)刻度盤(15)上部呈圓弧形，其特征是還包括支承架(2)、傾斜杠桿(3)、連桿(4)、推力桿(5)、固定在傾斜杠桿(3)上的對數(shù)刻度盤(7)、凸輪(8)、撓性鋼帶(9)、懸錘(10)、配重(13)和調(diào)整鉈(14)，固定在傾斜杠桿(3)上的對數(shù)刻度盤(7)呈圓弧形、其形狀與固定在底座(1)上的對數(shù)刻度盤(15)的上部形狀吻合，并刻有與固定在底座(1)上的對數(shù)刻度盤(15)對應的對數(shù)刻度，其圓弧的圓心與傾斜杠桿(3)的擺動中心同心，配重(13)、調(diào)整鉈(14)設置在傾斜杠桿(3)的尾部，支承架(2)的上部彎曲、下部固定設置在底座(1)上，支承架(2)的上部、傾斜杠桿(3)的中部、連桿(4)的下部及推力桿(5)相互連接成平行四邊形，凸輪(8)連接于傾斜杠桿(3)上，撓性鋼帶(9)的兩端分別連接凸輪(8)、懸錘(10)。
2.根據(jù)權利要求1所述的機械式全自動對數(shù)計價秤，其特征是傾斜杠桿(3)起始位置與X軸的夾角為-80°～60°，其有效擺角范圍是10°～130°，支承架(2)的上部呈傾斜狀，其與Y軸的夾角為10°～60°。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的機械式全自動對數(shù)計價秤，其特征是由支承架(2)的上部、連桿(4)的下部、傾斜杠桿(3)的中部及推力桿(5)組成的平行四邊形采用刀子和刀承連接。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的機械式全自動對數(shù)計價秤，其特征是傾斜杠桿(3)的尾部成90°彎曲，配重(13)與調(diào)整鉈(14)成90°配置。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的機械式全自動對數(shù)計價秤，其特征是固定在底座(1)上的對數(shù)刻度盤(15)由上而下刻有1至50的對數(shù)刻度，與之對應，固定在傾斜杠桿(3)上的對數(shù)刻度盤(7)由上而下刻有0.1至250的對數(shù)刻度。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的機械式全自動對數(shù)計價秤，其特征是底座(1)上設置導桿(12)、油阻尼器(16)和支腳螺絲(17)，支承架(2)上設有一指針(18)，導桿(12)設有一曲線導槽，懸錘(10)上設有一使其活動范圍限制在導桿(12)的曲線導槽中的凸件(11)。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的機械式全自動對數(shù)計價秤，其特征是凸輪(8)采用一曲線桿形式。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的機械式全自動對數(shù)計價秤，其特征是固定在底座(1)上的對數(shù)刻度盤(15)設計成可作微量自由擺動。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的機械式全自動對數(shù)計價秤，其特征是傾斜杠桿(3)的擺角量由附加的齒輪機構擴大，該齒輪機構由一扇形齒輪(19)和一圓形齒輪(20)組成，扇形齒輪(19)固定在傾斜杠桿(3)上，圓形齒輪(20)設置在支承架(2)的中部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機械式全自動對數(shù)計價秤。其稱量標尺采用對數(shù)函數(shù)刻度,稱量時可省去手動輸入單價,在自動稱量出物品重量的同時,并可由刻度確認出其價值。本發(fā)明的結構特點是:以傾斜杠桿為主體,并運用凸輪、撓性鋼帶和懸錘的組合構件,來實現(xiàn)對數(shù)函數(shù)的擺角量。在其全量程內(nèi)可連續(xù)稱量,無須分檔。標尺的設置適宜作雙面的顯示。本發(fā)明結構簡單、造價低廉,使用方便,稱量準確,適用范圍廣。
文檔編號G01G1/00GK1196480SQ9710888
公開日1998年10月21日 申請日期1997年4月15日 優(yōu)先權日1997年4月15日
發(fā)明者彭頌凱 申請人:鼓頌凱