專利名稱:特別地用于重量測量儀器的可調節平行引導機構的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種特別地用于重量測量儀器的平行引導機構,其中所述機構具有靜止平行腿部和可動平行腿部以及上平行引導件和下平行引導件。由所述可動腿部支撐并豎直地引導的稱重盤接收施加力到所述稱重盤上的稱重載荷,其中所述力被直接傳遞或者通過減力杠桿機構傳遞到測量傳感器。所述平行引導機構、力傳遞系統和測量傳感器基本上構成了重量測量儀器的稱重單元。現有技術中包括了許多稱重單元的實用原理,例如帶有應變儀的稱重單元、帶有振蕩弦的稱重單元或者基于電磁力補償
(EMFC)的稱重單元。
背景技術:
在EMFC稱重單元中,載荷的重量被直接或通過一個或多個力傳遞杠桿傳遞到電磁測量傳感器,所述電磁測量傳感器傳輸對應于所述稱重載荷的信號。所述信號進一步由稱重儀器的電子部件處理,并且結果呈現在顯
帶有應變傳感器的稱重單元包括可變形的本體,所述本體設有應變儀。將載荷放置在所述稱重單元上造成了所述可變形本體的彈性變形。在許多情況下,所述可變形本體構造成平行四邊形的測量元件,特別地構造成帶有專門設計的彎曲區的平行引導機構,由此在布置所述應變儀的位置限定變形區。由于置于可動平行腿部上的載荷,應變儀承受張力或壓縮力,與可動平行腿部沒有載荷的狀態相比所述張力或壓縮力造成了應變儀的電阻的改變,其中所述電阻的改變表現出對所施加載荷的測量。
在弦振蕩器稱重單元中,除了使用振蕩弦傳感器代替電磁測量傳感器
之外,機械設計結構與EMFC稱重單元和應變儀稱重單元在很大程度上相似。由于載荷的作用,因此振蕩弦中的張力增大,頻率改變又表現出對所施加載荷的測量。上述稱重單元具有相對于所有帶有平行引導稱重盤的重量測量儀器來 說共同的本質特點,即從稱重盤傳遞到測量傳感器的重力一般在小的程度 上取決于稱重載荷是被置于稱重盤的中心上還是朝向稱重盤的外圍從所述 中心移出。這樣可能得到不理想的結果,目卩,取決于所述稱重載荷在所述 稱重盤上放置的位置,天平對于同一個稱重載荷指示出不同的重量。這些 由稱重載荷在所述稱重盤上的偏心放置造成的偏差通常稱作隅載荷誤差。
在平行四邊形測量元件或借助于兩個基本水平平行的引導件將稱重盤 承載件限制成平行運動的平行引導機構中,隅載荷誤差主要由于所述平行 引導件稍微偏離理想的、絕對平行的對齊狀態而造成。隅載荷誤差的相對 大小、即重量的誤差與所用的測試重物的重量之間的比例大約對應于造成 所述誤差的相對幾何偏離。根據在天平的隅載荷測試中所述測試重物在所 述稱重盤上移動的方向,在所述平行引導機構的縱向上的隅載荷誤差與橫 向上的隅載荷誤差產生了不同。當所述平行引導件在它們的連接到靜止平 行腿部上的端部處的豎直距離與它們的連接到可動平行腿部上的相對端部 處的豎直距離不完全相同時,產生縱向上的隅載荷誤差。另一方面,當兩 個平行引導件相對于彼此扭轉時,即在平行引導件之間的距離在平行引導 件的寬度上不同的情況下,產生在橫向上的隅載荷誤差。
在現有技術中,例如在EP 0 990 880 A2、 JP 2002 365125 A和WO 2005/031286中,公開了稱重單元的平行引導機構,其包括用于調節隅載荷 誤差的裝置。所述調節機構遵循一個原理,其中靜止平行腿部具有至少一 個位于平行引導件的固定區域之間的彎曲區,所述彎曲區配置成限定了一 個與平行引導機構的縱向垂直的傾斜軸線。通過借助丁調節嫘釕以相對于 彼此傾斜所述固定區域,上平行引導件的與靜止平行腿部連接的端部可以 被升起以及降下。這樣允許校正縱向上的隅載荷誤差。根據所述調節機構 的設計,樞轉軸線或固定區域可以在其橫向斜面內調節,由此可以調節稱 重單元在橫向上的隅載荷誤差。為了校正所述隅載荷誤差,即為了使平行 引導件對齊以便于它們彼此平行,需要將固定區域相對于彼此僅傾斜微小 的量。因此,彎曲區僅承受彈性變形。這也是重要的,因為彎曲區在工作 載荷下不會受到過應力,并且因此不承受塑性變形。彎曲區的塑性變形會 導致平行引導件永久地失去平行的設置,并且對稱重信號具有不利的影響。此外,由彈性變形導致的彎曲應力以及因此彎曲區的回復力通常都用于夾 緊并由此緊固所述調節螺釘。
因此已知技術中所有帶有調節螺釘的調節裝置具有的共同點是調節的 位置借助于所述調節螺釘保持,因此彎曲區中的材料處于永久的應力狀態。 因此,在長時間后,由于在一個或其他方向上受到彈性地應力偏壓的材料 域的松弛,在這種類型的隅載荷調節裝置中可能產生影響壽命的應力。如 果靜止平行腿部與調節螺釘具有不同的熱膨脹系數,那么溫度的波動可能 造成可逆的短期變化。
作為對剛描述的問題的一個對策,在現有技術中已經公開了不需要調 節螺釘的另一種調節可行性。例如在稱重盤由整體式構造的平行引導機構
引導的稱重單元中,如US 6,232,567 Bl中所公開的那樣,平行引導件的平 行偏移以及因此與它們相關的隅載荷誤差可以通過借助于磨或矬來將材料 從平行引導件的彎曲區移除而得到校正。從頂側移除材料導致撓曲樞轉部 的有效旋轉中心沿向下的方向偏移,而從彎曲區的下側移除材料會使其有 效旋轉中心沿向上的方向偏移。
在設計用于精密天平和分析天平、即用于小的稱重載荷和高分辨率且 從而具有薄的撓曲樞轉部的稱重單元中,通過從撓曲樞轉部上移除材料而 對隅載荷誤差進行的調節存在一個問題。從薄的撓曲樞轉部上進行磨或銼 以移除材料需要靈敏的接觸。因此,這種操作大多數情況下手動進行并且 因此成本高。
發明內容
考慮到當前已知現有技術中已知的平行引導機構中的隅載荷調節的不 能令人滿意的方面,本發明具有一個目的在于,提供一種用于調節平行引 導機構中的隅載荷誤差的裝置,所述裝置避免了上述缺點并且可以以簡單 的方式和低成本來實現。
所述任務通過根據權利要求1的帶有用于設定引導件平行度的可調節 裝置的平行引導機構解決,還通過根據權利要求15的方法解決,由此根據 本發明平行引導機構的隅載荷精度可以被調節。在其余權利要求中描述了 根據本發明的有利的其它改進實施方式。一種平行引導機構,其帶有可動平行腿部,所述可動平行腿部通過兩 個平行引導件與靜止平行腿部連接,并且由此被限制在被引導的豎直運動 上,其中在所述平行引導件與所述平行腿部之間的連接區域中形成或布置 有彈性撓曲樞轉部或彈性平行引導段,其中所述平行引導機構包括通過至 少一個切口在靜止平行腿部處和/或可動平行腿部處形成的至少一個調節 域,其中通過施加調節力或調節力矩,所述形成調節域的變形區可以以受 控方式塑性變形。由于所述至少一個變形區的塑性變形,在所述平行引導 件彼此相關的位置產生受控的永久改變,由此所述平行引導機構的隅載荷 誤差被校正。同樣由于所述塑性變形,所述至少一個變形區在調節后的狀 態中至少在沒有載荷施加到所述可動平行腿部上時不受應力作用。
可動平行腿部沒有載荷的狀態意味著可動平行腿部自身的質量包含在 載荷平衡中,以使得平行引導機構不承受當然也可以傳遞到變形區中的張 緊力、壓縮力或彎矩。沒有應力的狀態意味著在調節之后,由于調節通過 塑性變形完成,所以變形區沒有材料應力。
根據上面所描述的的本發明的原理可以達到上面所述的目的,在所述 原理中平行引導機構中的調節域可以通過塑性變形來調節。廣泛的實驗已 經顯示隨著變形區的塑性變形,存在有呈現在變形材料域中的材料應力的 即時卸載,并且因此所述變形材料域在保持其形狀方面具有強的永久的穩 定性。
所述材料中的應力的快速卸載還對平行引導機構的操作特性有積極的 影響。作用在平行引導機構的彈性撓曲樞轉部上的內部材料應力的存在對 所述撓曲的彈性特性會具有負面影響,從而影響稱重結果。由于內部應力 的快速卸載,調節裝置在長時間內也因此不會具有老化問題。因為沒有使 用調節螺釘,所以也不存在由機構本體與所述螺釘的各自熱膨脹系數之間 的不同而造成的問題。
當然,在平行引導機構已經被調節之后,即在變形區已經改變并且變 形區中的材料應力已經卸載之后,可以借助于固定裝置將變形區緊固。因 此,平行引導機構可以承受非常強的力,而在根據本發明的平行引導機構 工作期間沒有變形區發生彈性變形或者甚至是額外的塑性變形的風險。因 此,所述實施方式在關鍵方面照樣不同于已知的現有技術方案,在所述已知的現有技術方案中,至少一個變形區中的彈性應力由調節螺釘保持。
在本說明書的上下文中,例如"上方"、"下方"、"水平"、"豎直"等 之類的表述始終參考的是平行引導機構在其常規操作狀態中的取向,換句 話說,參考的是重力方向。此外,平行面對的塊的較大豎直表面稱作側表 面,距離兩個側表面距離相等的截面稱作豎直縱向正中平面,上下水平表 面稱作頂側和底側,位于可動平行腿部處的窄的豎直表面稱作前端表面, 而位于靜止平行腿部處的窄的豎直表面稱作后端表面。
盡管變形區由切口形成,然而這并不意味著變形區必須從靜止和/或可 動平行腿部上整體式地成形。變形區以及平行腿部也可以由多個單獨的元 件組裝。然而,為了在上面所述的平行引導機構中避免與溫度有關的應力 的問題,平行腿部優選地制造成一體,其中至少一個變形區通過切口形成, 所述切口通過銑、鋸、包IJ、鉆、車、切、電火花腐蝕或其他工作方法生產。 形成調節域的切口因此減小了靜止平行腿部和/或可動平行腿部在至 少一個適當位置上的材料強度。 一個適當的位置是平行引導件可以被相對 于彼此調節的位置,例如通過在上平行引導件與下平行引導件之間設置至 少一個切口。
平行腿部包括用于連接上下平行引導件各自端部的所有部件,以使得 所述上下平行引導件保持相對彼此固定的關系,即相對彼此處于固定距離 處。
在本發明的第一實施方式中,所述的至少一個變形區由水平橫切所述 材料的切口形成。通過施加力或力矩,可以使調節域相對于傾斜軸線傾斜, 所述傾斜軸線通過所述變形區限定、在所述平行引導機構的橫向方向上取 向。由于所述傾斜,與調節域連接的平行引導件的一個的端部受到在豎直 方向上的永久偏移,由此平行引導機構的縱向上的隅載荷誤差可以基本上 得到校正。
當載荷施加到可動平行腿部上時,平行引導件承受張力和壓縮力。變 形區的傾斜軸線,也稱作中性軸線,因此優選地與在豎直方向上待偏移的 撓曲樞轉部位于相同的水平面中。利用這種有利的布置,由于張力大約穿 過所述中性軸線,因此變形區中的反作用彎矩在很大程度上被避免或者被 降到可以被忽略的程度。因此,隅載荷調節的精度可以與載荷無關地保持穩定。
在第一實施方式的另一個優選的改進形式中,所述調節域被與所述調 節域連接的平行引導件的可豎直地調節的端部處的另一個切口橫切,其中 所述另 一個切口在所述可動平行腿部或所述靜止平行腿部的縱向豎直正中 平面中延伸并直到所述彈性撓曲樞轉部。然而所述撓曲樞轉部本身并不被 所述另一個切口一分為二。由于所述另一個切口,兩個分離的調節域帶有 分離變形區地彼此鄰近地形成,以使得
- 一方面,通過將平行力或力矩施加到所述兩個分離的鄰近的調節域 并從而給它們施予平行的傾斜調節,所述彈性撓曲樞轉部可以產生 永久的平行的豎直偏移,由此所述平行引導機構的縱向上的隅載荷 誤差可以得到校正, -另一方面,通過將反平行力或力矩施加到所述兩個分離的鄰近的調 節域并從而給它們施予相反的傾斜調節,可以使所述平行引導件的 可動端部發生永久扭轉,由此所述平行引導機構的橫向上的隅載荷 誤差可以得到校正。 所述實施方式特別良好地適用于在彈性撓曲樞轉部的區域中承載應變 儀的平行四邊形測量裝置。
一般來說,兩個調節域的平行調節、即大小相等方向相同的調節主要 影響平行引導機構在縱向上的隅載荷誤差,而兩個調節域的反平行調節、 即大小相等方向相反的調節主要影響平行引導機構在橫向上的隅載荷誤 差。然而,在兩個方向之間可能存在一定量的交叉,因此平行調節也可能 在微小程度上影響橫向上的隅載荷誤差,而反平行調節也可能在微小程度 上影響縱向上的隅載荷誤差。
作為用于高分辨率重量測量儀器的平行引導機構中的一個優選特征, 為了更有助于平行引導件的扭轉,位于與調節域連接的平行引導件的可豎 直地調節的端部處的彈性撓曲樞轉部通過繼續延伸所述另一個切口直到平 行引導件而分開,以使得所述彈性撓曲樞轉部像所述調節域一樣被一分為 二。然而,也可以借助于一個穿孔將所述彈性撓曲樞轉部分成兩個單獨的 彈性撓曲樞轉部,所述另一個切口可以與所述穿孔連接。
在根據本發明的平行引導機構的第二實施方式中,通過水平切口在第一水平面中形成第一變形區,以使得通過施加力或力矩,可以實現調節域 相對于傾斜軸線的傾斜調節,所述傾斜軸線由所述第一變形區在平行引導 機構的橫向上限定。此外,通過水平切口在第二水平面中形成與第一變形 區的取向正交的第二變形區,以使得通過施加力或力矩,可以實現調節域 相對于傾斜軸線的傾斜調節,所述傾斜軸線由所述第二變形區在平行引導 機構的縱向上限定。
盡管這是優選的布置,然而傾斜軸線或變形區和切口并非必須位于水 平面內。含有變形區和切口的平面也可以傾斜任意選定的角度,除了所述 平面不可以被定向為與豎直方向平行之外,因為,從邏輯上講,使用豎直 傾斜軸線平行引導件不可能再相對于彼此調節。
在根據本發明的平行引導機構的第三實施方式中,所述至少一個變形 區通過圍繞靜止和/或可動平行腿部的周邊切出的凹槽形成。變形區截面輪 廓的最佳形狀可以通過實驗確定并且取決于平行引導機構的配置和變形區 中使用的材料的塑性變形特性。 一種可行的方式可以是基于圓形截面的。
如果在具有變形區的平行腿部上設置鉆孔,那么變形區也可以具有環 形形式的截面。如果所述鉆孔偏離截面重心區域,那么相對于相應傾斜軸 線的面積慣性矩——以及因此變形區相對于這些傾斜軸線的彎曲特性—— 可以改變。
所述至少一個調節區域可以形成在靜止平行腿部和/或可動平行腿部 的上部,由此與所述至少一個調節域連接的上平行引導件的端部被制成為 可調節的。
然而,所述至少一個調節域也可以形成在靜止平行腿部和/或可動平行 腿部的下部,由此與所述至少一個調節域連接的下平行引導件的端部被制 成為可調節的。
同樣可以將這兩種原理結合在一起,以使得上平行引導件借助于形成 在靜止平行腿部上的調節域可調節,而下平行引導件借助于形成在可動平 行腿部上的調節域可調節,其中各自的傾斜軸線理想地彼此垂直取向。
此外,平行引導機構并非必須配置成矩形塊的形狀。靜止平行腿部至 少在水平面中圍繞可動平行腿部的配置也是可行的。在這種原理的一個特 定實施方式中,靜止平行引導件配置成管狀,而可動平行引導件設置在所述管狀平行腿部內部并且被限制在其直線引導運動上。這種平行引導機構 中的平行引導件理想地是平行引導的膜片彈簧,其中形成有平行引導段。
所述至少一個調節域優選地裝備有至少一個用于調節工具的接合的夾
緊位置以產生調節力或調節力矩,所述調節工具優選為杠桿(lever)。
所述至少一個夾緊位置可以簡單地構造成可以由調節工具的銷接合的 鉆孔。
平行引導機構以及可能的另外的力傳遞元件優選地由來自材料塊的整 體件制成。
平行引導機構以及構成調節域的切口可以例如通過切過所述材料塊的 窄的直線間隙產生。
上述實施方式的下面的變化形式同樣認為是本發明的一部分,因為它 們中的每個具有至少一個帶有變形區的調節域,所述變形區被設計成通過 塑性變形進行調節。
原則上,可以假設傾斜軸線的水平取向在大多數情況下是優選的。然 而,可以設想到被布置為與水平面傾斜一定角度的傾斜軸線,可以簡化調 節程序,或者某種類型的平行引導機構由于它們設計的原因可能需要設定 一定角度的傾斜軸線。
此外,可以在每個平行腿部上形成一個或多個調節域或變形區。同樣, 平行腿部并非必須構造成單一的單元,而是例如可以在豎直方向上分割成 兩個部分,這在帶有三角形平行引導件的平行引導機構中是常見的。
為了防止變形區中在其塑性變形調節之后進一步發生彈性和/或塑性 變形,所述至少一個變形區可以利用至少一個固定裝置被固定或緊固。
下面描述利用至少一個調節域設定平行引導機構的隅載荷精度的可行 方法,所述調節域由切口形成并包括至少一個可以塑性變形的變形區,其 中如果必要的話,在所述平行引導件彼此相關的位置中,受控的永久的改 變可以完成并且可以通過施加調節力或調節力矩被調節。
利用兩個彼此分離的調節域設定平行引導機構的隅載荷精度的方法可 以具有如下的操作步驟-
首先,將完全組裝好的并可以操作的稱重單元與電子稱重和指示器單 元連接。作為還可以包括例如為線性度和量程校準的其他設定的前述調節徑大約與平行引導件的長度相同的平的圓形的稱重盤,并且將所述測試重 物在平行引導機構的縱向上在所述盤邊緣處的在直徑上相對的兩個點之間 移動。獲取并記錄在指示器上顯示的兩個位置的重量讀數。在還沒有調節 的平行引導機構中, 一般會發現顯示的兩個位置上的重量彼此相差的量超 過公差極限。為了使消除顯示的重量之間的差,即為了校正縱向上的隅載 荷誤差,需要在縱向上對平行引導件的平行度進行調節,例如通過在兩個 調節域處接合調節工具并且將平行改變、即大小相等方向相同的塑性變形 施予前面提到的窄的材料域,其中平行改變的大小和方向分別取決于縱向 上的隅載荷誤差的大小和所述誤差的正負,其中調節的大小和方向記錄在 基于計算和/或實驗建立的調節程序中。在一次調節完成之后,再次確定縱 向上的隅載荷誤差,如果必要的話,根據前面的描述進行再調節,直到縱 向上的隅載荷誤差處于指定的公差之內。
優選地,作為調節方法的下一步驟,將所述測試重物在平行引導機構 的橫向上在所述盤邊緣處的在直徑上相對的兩個點之間移動,以和上述方 法類似的方式確定橫向上的隅載荷誤差。為了校正橫向上的隅載荷誤差, 需要在橫向上對可調節平行引導件的取向進行調節,例如通過在所述的兩 個調節域上接合調節工具并且將反平行改變、即大小相等但方向相反的塑 性變形施予前面提到的窄的材料域,由此將由穿孔分離的撓曲樞轉部中的 一個升起并將另一個降下,其中反平行改變的大小和方向分別取決于橫向 上的隅載荷誤差的大小和所述誤差的正負。在一次調節完成之后,再次確 定橫向上的隅載荷誤差,如果必要的話,根據前面的描述進行再調節,直 到橫向上的隅載荷誤差處于指定的公差之內。
為了驗證橫向上的調節沒有再次造成縱向上的隅載荷誤差,重新確定 縱向上的誤差。在已經發現兩個隅載荷誤差處于公差之內后,所述程序終 止。否則,根據所觀察的誤差作出再調節,直到縱向和橫向上的隅載荷誤 差處于公差之內。
在用于帶有兩個彼此分離的調節域的平行引導機構的隅載荷調節的另 一個可行的方法中,可以使用如下的程序-
如在前述的方法中那樣,將完全組裝好的并可以操作的稱重單元與兼容的電子稱重和指示器單元連接。將例如等于所述稱重單元的稱重容量的 一半的測試重物置于載荷接收器上并將其在平行引導機構的縱向上在所述 盤邊緣處的在直徑上相對的兩個點之間移動。根據所顯示的重量的各個讀 數確定縱向上的隅載荷誤差。接下來,將所述測試重物在平行引導機構的 橫向上移動并且根據相關的重量讀數確定橫向上的隅載荷誤差。如果發現 縱向以及橫向上的隅載荷誤差處于公差之內,所述程序終止。否則,作為 下一步驟,對發現的較大者的隅載荷誤差進行調節。換句話說,如果平行 引導機構的縱向上的隅載荷誤差大于橫向上的隅載荷誤差,那么對兩個調 節域作出平行改變。另一方面如果平行引導機構的橫向上的隅載荷誤差大 于縱向上的隅載荷誤差,那么對兩個調節域作出反平行改變。接下來,再 次確定兩個方向上的隅載荷誤差,這意味著使調節循環返回并重復直到發 現縱向以及橫向上的隅載荷誤差都處于公差之內。這種其中始終只調節較 大的余下隅載荷誤差的調節方法將縱向和橫向上的調節的交叉影響考慮在 內,從而由于所述過程的收斂,所以所述隅載荷誤差僅在幾輪調節之后就 消失。
下面的第三種方法適于計算機輔助的以及可能自動進行的隅載荷調 節。所述測試重物的移動和/或兩個分離的調節域的設置可以手動或者通過 計算機控制的裝置來完成。
在第一步驟中,在與所述稱重單元的電子裝置連接的計算機中確定縱 向以及橫向上存在的隅載荷誤差。基于所述確定的結果并將交叉影響考慮 在內,所需的調節設定的量和方向被計算并且還可以顯示在指示器上,于 是所述調節設定通過手動或自動完成。然后所述程序循環返回到起始點, 以使得可以確定縱向和橫向中可能余下的隅載荷誤差。如果發現這些誤差 處于公差之內,所述程序終止。否則,進行再調節并重復所述循環直到隅 載荷誤差處于指定的公差之內。
下文中將參照列在下面概要說明中的附圖來更詳細地解釋根據本發明 的平行引導機構的細節以及誤差調節程序的細節,其中
圖1表示根據本發明的第一實施方式中的平行引導機構的示意性簡化圖2a表示圖1的平行引導機構的調節域的從上方觀察的細節視圖; 圖2b示出了從圖1截取的調節域在已經進行調節之后的側視圖; 圖3表示根據本發明的第二實施方式中的平行引導機構的示意性簡化 透視圖;圖4表示根據本發明的第三實施方式中的平行引導機構的示意性簡化 透視圖;圖5圖示了根據本發明的用于平行引導機構的隅載荷調節的原理以及 所述平行引導機構在重量測量儀器中的使用;以及圖6表示根據本發明的平行引導機構的示意性簡化透視圖,其中靜止 平行腿部圍繞可動平行腿部。
具體實施方式
圖1示出了根據本發明的平行引導機構l,其通過在與其側表面垂直的 方向上橫切材料塊3的窄切割口 2在整體式的材料塊3中形成。由于這些 切割口,形成了可動平行腿部4,載荷接收器可以與所述可動平行腿部4 連接。所述可動平行腿部4通過兩個基本水平的平行引導件5、 6與被支撐 在堅實地面上的靜止平行腿部7連接。所謂的撓曲樞轉部8、 8a、 8b,即縮小材料厚度的彈性撓曲區形成在平行引導件的端部。特別地,至少一個調 節域14a、 14b通過三個另外的切口 9、 10、 11形成在整體式的材料塊3中。 兩個平行引導件5、 6的其中一個的端部可以被調節其距離下平行引導件6 的豎直距離以及調節其關于下平行引導件6的橫向傾角,由此平行引導機 構的縱向L以及橫向Q上平行引導件5、 6之間可能存在的不平行狀態可 以通過所述調節被校正,所述被調節的平行引導件優選地是上平行引導件 5,其中所述下平行引導件6與靜止平行腿部7連接。根據本發明,形成調 節域14a、 14b的所述另外的切口 9和10被設計成在所述整體式的材料塊3 的適當位置上將材料厚度減小到足夠的程度,以使得這些變形區12可以通 過施加調節力或調節力矩塑性變形,從而使得與調節域14a、 14b連接的可 調節的平行引導件5的所述端部在豎直方向V上永久偏移和/或關于穿過所 述平行引導件5的所述樞轉部的縱軸線A永久扭轉。200880018248.3說明書第12/15頁圖2a以從上方觀察的視示了所述撓曲樞轉部8在與調節域14a、 14b連接的端部處具有穿孔i6,并且所述調節域由豎直切口 11 一分為二, 由此形成了兩個分離的撓曲樞轉部8a、 8b,所述撓曲樞轉部8a、 8b分別與 分離的調節域14a和14b連接。圖2b以側視示了如何通過力矩的施加、例如通過在鉆孔13a中接 合杠桿,使調節域14被迫關于變形區12的傾斜軸線D(見圖l)稍微傾斜。 如果所述傾斜是逆時針的,那么圖2b中的彈性撓曲樞轉部8被少量降下。圖3以三維的表現方式示出了平行引導機構31的調節域34的第二實 施方式。因為這里的說明基本上只提及調節域34的不同設計,因此圖中僅 示出了一半平行引導機構31。在第一水平面38a中,通過水平地橫切所述 塊的切口 30a和30b形成第一變形區32a,以便于施加力或力矩可以迫使調 節域34相對于傾斜軸線傾斜,所述傾斜軸線通過所述第一變形區32a在所 述平行引導機構31的橫向上限定。此外,在第二水平面38b中,通過水平 地橫切所述塊的切口 30c和30d形成與第一變形區32a呈直角取向的第二 變形區32b,以便于施加力或力矩可以迫使調節域34相對于傾斜軸線傾斜, 所述傾斜軸線通過所述第二變形區32b在所述平行引導機構31的縱向上限定。如圖3中所示,在所述平行引導機構31已經被調節之后,即在第一變 形區32a和/或第二變形區32b已經被改變之后,借助于固定裝置39可以將 這種調節緊固。因此,所述平行引導機構31可以承受非常強的力,而不存 在在所述平行引導機構31操作期間所述變形區發生彈性變形或者甚至是額 外的塑性變形的風險。當然圖1-6中的每個變形區可以用至少一個固定裝 置39來緊固。與彈性應力由調節螺釘鎖定的現有技術設計不同,以這種方式緊固的 平行引導機構31在變形區32a、 32b的區域中幾乎沒有材料應力。這里以 條板示出的固定裝置39僅表示持久緊固和固定所述變形區32a、 32b的一 種可行方案。當然,存在多種不同的可用的固定裝置,例如楔塊、螺釘、 螺栓、板材等等。為了避免可能由于不同的熱膨脹發生的彈性或甚至是塑 性變形,固定裝置39優選地由與待緊固的平行腿部相同的材料制成。圖4以三維的表現形式圖示了平行引導機構41的調節域44的第三實施方式。因為這里的說明基本上只提及調節域44的不同設計,所以圖中僅 示出了一半平行引導機構41。所述至少一個變形區42由圍繞靜止平行腿部 47周邊的溝形凹槽40形成在靜止平行腿部47上。變形區42在水平面中的 截面輪廓的最佳形狀可以通過實驗確定并且取決于平行引導機構41的結構 和所述變形區42中所用材料的塑性變形特性。 一種可行的方法可以以圓形 截面為基礎。當變形區42為如圖4中所示的圓柱形時,所述實施方式與圖 3中的調節域的不同在于傾斜軸線的取向沒有限定。用于調節的傾斜軸線的 取向在調節過程中基于測量到的隅載荷誤差確定。當然,傾斜軸線的豎直 位置可以借助于圓柱形變形區42的直徑中的收縮來限定。如果帶有變形區 42的平行腿部47包括鉆孔48,那么所述變形區42也可以具有圓環形的截 面。如果所述鈷孔48偏離截面的面積重心,那么相對于相應傾斜軸線的面 積慣性矩——以及因此變形區相對于這些傾斜軸線的彎曲特性——可以改 變。最后,圖5粗略地圖示了隅載荷原理。此處被示意性地示出為帶有應 變儀58的變形體的平行引導機構51承載通過支撐件59與可動平行腿部55 連接的稱重盤57。正如先前在圖l-4的內容中詳細描述的,所述變形體51 同樣包括根據本發明設計的調節域54。 一般等于稱重單元的稱重容量一半 的測試重物99例如首先在左邊的位置上被稱量,然后在右邊的位置上被稱 量(右邊的位置由虛線表示)。兩個位置上的所指示出的稱量結果之差稱作 平行引導機構51的縱向上的隅載荷誤差。橫向上的隅載荷誤差在與圖紙平 面正交的方向上以類似的稱量測試確定,其中測試重物99的兩個位置分別 位于稱重盤57的直徑上、圖紙平面的前面和后面。當然,根據本發明的平行引導機構并非必須配置成矩形塊的形狀。 圖6示出了帶有根據本發明的平行引導機構61的重量測量儀器的三維 視圖。從圖6中可以明顯看出,靜止平行腿部67圍繞可動平行腿部65。整 個平行引導機構旋轉對稱配置。靜止平行腿部67的上端具有第一水平切口 73,所述第一水平切口 73將靜止平行腿部切到將近一半,僅在適當位置上 留下兩個在直徑上相對的材料橋(圖6中僅可看到其中之一)作為變形區 72。在第一水平切口 73下方的平面中,第二水平切口 63和在直徑上相對 的變形區62 (圖6中僅可看到其中之一)呈90。的角度偏離而布置。靜止的空間,例如 接近設置在那里的力測量單元(圖6中未示出)。變形區62和72以及它們 之間的環形部件68形成了靜止平行腿部67的環形端部69的一種萬向架式 (gimbaled)支撐件。所述環形端部69形成了配置成膜片彈簧的上平行引 導件78的邊框架。下平行引導件79以類似的布置安裝在靜止平行腿部67 的下端部66的內部。布置在靜止平行腿部67的中心的豎直可動平行腿部 65與所述的兩個平行引導件78和79連接。所述平行引導件78和79包括 彈性的平行引導段75,所述引導段75在有限的豎直移動范圍內引導所述豎 直可動平行腿部65。此外,所述豎直可動平行腿部65形成稱重盤74與位 于靜止平行腿部67內部的力測量單元之間的力傳遞構件。除了由變形區62、 72限定的傾斜軸線位于不同的水平面中之外,這種布置與先前描述過的實施方式之間在幾何意義上以及從關于它們的調節特 性的機械觀點上沒有差別。通過使所述環形端部69傾斜來校正隅載荷誤差。使得變形區發生塑性變形的這種傾斜利用調節裝置、例如螺絲刀的幫助而 完成。將所述螺絲刀的尖端插入到切縫63、 73的其中一個中,迫使所述切 縫分開足夠遠以造成變形區62、 72的塑性變形。在隅載荷誤差分量的代數 量(大小和符號)與校正所需要的傾斜、即傾角的大小和方向之間,存在 特殊的可再現的相互關系,所述相互關系通過在稱重模塊開發期間的經驗 實驗和/或分析算法確定。例如在圖6中示出的平行引導機構61中,如果測試重物在移動軸線A 的方向上從左到右的移動產生了負的隅載荷誤差(這意味著重物在右邊位 置上的重量讀數小于在左邊位置上的重量讀數),那么這可以通過所述環形 端部69關于傾斜軸線D的永久的逆時針位移而被校正。附圖標記列表61、 51、 41、 31、 12365、 55、 478、 579、 6 67、 47、 7 8、 8a、 8b73、 63、 40、 30a/b/c/d、 11、 10、 9 72、 62、 42、 32a、 32b、 1213a、 13b 54、 44、 34、 14a、 14b1638a、 38b 39 4874、 575859 666869 75 77 99 A D LQV平行引導機構窄切割口整體式材料塊可動平行腿部上平行引導件下平行引導件靜止平行腿部彈性撓曲樞轉部切口變形區鉆孔、調節杠桿的夾緊位置調節域穿孔水平面鉆孔應變儀稱重盤支撐件下端部環形部環形端部彈性平行引導段開口測試重物 傾斜軸線 傾斜軸線平行引導件的縱向 平行引導件的橫向 操作狀態中的豎直方向
權利要求
1.平行引導機構(1、31、41、51、61),其帶有可動平行腿部(4、55、65),所述可動平行腿部(4、55、65)通過兩個平行引導件(5、6、78、79)與靜止平行腿部(7、67)連接,并且由此被限制在被引導的豎直運動上,其中在所述平行引導件(5、6、78、79)與所述平行腿部(4、7、65、67)之間的連接區域中形成或布置有彈性撓曲樞轉部(8、8a、8b)或彈性平行引導段(75),其中通過至少一個切口(9、10、11、30a、30b、30c、30d、40、63、73)在靜止平行腿部(7、67)處和/或可動平行腿部(4、55、65)處形成有至少一個調節域(14、14a、14b、34、44、54),并且其中至少一個切口(9、10、11、30a、30b、30c、30d、40、63、73)限定至少一個變形區(12、32a、32b、42、62、72)的邊界,其特征在于-通過施加調節力或調節力矩,所述至少一個變形區(12、32a、32b、42、62、72)可以以受控方式塑性變形,-由于所述至少一個變形區(12、32a、32b、42、62、72)的塑性變形,在所述平行引導件(5、6、78、79)彼此相關的位置產生受控的永久改變,其中所述改變用于校正所述平行引導機構的隅載荷誤差,-在調節后的狀態中,所述至少一個變形區(12、32a、32b、42、62、72)至少在沒有載荷施加到所述可動平行腿部(4、55、65)上時不受應力作用。
2. 根據權利要求l所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61),其特 征在于,形成所述調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)的所述切口 (9、 10、 30a、 30b、 30c、 30d、 40、 63、 73)在至少一個合適的位置減小所述 靜止平行腿部(7、 67)和/或所述可動平行腿部(4、 74)的材料強度。
3. 根據權利要求1或2所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51),其特 征在于,所述至少一個變形區(12、 32a、 32b、 42)通過水平橫切所述平 行腿部(4、 7)的切口 (9、 10、 30a、 30b、 30c、 30d、 40)形成,其特征 還在于,通過施加力或力矩,可以使所述調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)相對于傾斜軸線(D)傾斜,所述傾斜軸線通過所述變形區(12、 32a、32b、 42)在所述平行引導機構(1)的橫向(Q)上限定,其中由于所述傾 斜,與所述調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)連接的所述平行引導件 (5、 6)的一個的端部受到豎直方向(V)上的永久偏移,由此所述平行引 導機構(i、 31、 41、 51)的縱向(L)上的隅載荷誤差可以基本上被校正。
4. 根據權利要求3所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51),其特征在 于,所述變形區(12)的傾斜軸線(D)布置在與將在豎直方向上偏移的彈 性撓曲樞轉部(8、 8a、 8b)相同的水平面中。
5. 根據權利要求1-4中的一項所述的平行引導機構(1),其特征在于, 所述調節域(14)被與所述調節域(14)連接的平行引導件(5)的可豎直 地調節的端部處的另一個切口 (11)橫切,其中所述另一個切口在所述可 動平行腿部(4)或所述靜止平行腿部(7)的縱向豎直正中平面中延伸并 直到所述彈性撓曲樞轉部,并且其中由于所述另一個切口,帶有分離變形 區(12a、 12b)的兩個分離的調節域(14a、 14b)彼此鄰近地形成,以使 得- 一方面,通過將平行力或力矩施加到所述兩個分離的鄰近的調節域 (14a、 14b)并從而給它們施予平行的傾斜調節,所述彈性撓曲樞轉部(8)可以產生永久的平行的豎直偏移,由此所述平行引導機構的縱向(L)上的隅載荷誤差可以得到校正, -另一方面,通過將反平行力或力矩施加到所述兩個分離的鄰近的調節域(14a、 14b)并從而給它們施予相反的傾斜調節,可以使所述平行引導件的可動端部發生永久扭轉,由此所述平行引導機構的橫向(Q)上的隅載荷誤差可以得到校正。
6. 根據權利要求5所述的平行引導機構(1),其特征在于,位于與調 節域(14)連接的平行引導件(5)的可豎直地調節的端部處的彈性撓曲樞 轉部(8)通過繼續延伸所述另一個切口 (11)直到所述平行引導件(5) 處而分開,或者所述彈性撓曲樞轉部(8)設有穿孔(16),由此所述彈性 撓曲樞轉部(8)被一分為二成兩個鄰近的彈性撓曲樞轉部(8a、 8b)。
7. 根據權利要求1或2所述的平行引導機構(31),其特征在于,第 一變形區(32a)通過水平切口 (30a、 30b)在第一水平面(38a)中形成, 以使得通過施加力或力矩,可以實現調節域(34)相對于傾斜軸線(D)的傾斜調節,所述傾斜軸線(D)通過所述第一變形區(32a)在所述平行引 導機構(31)的橫向上限定,其特征還在于,與所述第一變形區(32a)的 取向垂直的第二變形區(32b)通過水平切口 (30c、 30d)在第二水平面中 形成,以使得通過施加力或力矩,可以實現調節域(34)相對于傾斜軸線 (A)的傾斜調節,所述傾斜軸線(A)通過所述第二變形區(32b)在所 述平行引導機構(31)的縱向(L)上限定。
8. 根據權利要求1或2所述的平行引導機構(61),其特征在于,所 述靜止平行腿部(67)至少在水平面中圍繞所述可動平行腿部(65)。
9. 根據權利要求l、 2或8中的一項所述的平行引導機構(41、 61), 其特征在于,所述至少一個變形區(42、 62、 72)由圍繞所述靜止平行腿 部(47、 67)和/或可動平行腿部(65)的周邊的凹槽(40)形成。
10. 根據權利要求l-9中的一項所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61),其特征在于,所述至少一個調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)在 所述靜止平行腿部(7、 67)的上部部分中和/或所述可動平行腿部(4、 65) 的上部部分中形成,由此與所述至少一個調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)連接的所述上平行引導件(5、 78)的端部被制成為可調節的。
11. 根據權利要求1-10中的一項所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61),其特征在于,所述至少一個調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54) 在所述靜止平行腿部(7、 67)的下部部分中和/或所述可動平行腿部(4、 65)的下部部分中形成,由此與所述至少一個調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)連接的所述下平行引導件(6、 79)的端部被制成為可調節的。
12. 根據權利要求1-11中的一項所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61),其特征在于,所述至少一個調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54) 設有至少一個夾緊位置以用于調節工具接合,以產生調節力或調節力矩, 所述調節工具優選為杠桿。
13. 根據權利要求12所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61),其特征在于,所述至少一個夾緊位置被配置為可以通過所述調節工具的銷接 合的鉆孔(13a、 13b、 48)。
14. 根據權利要求1-13中的一項所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61),其特征在于,所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)以及可能的另外的力傳遞元件由來自材料塊(3)的整體件制成。
15. 根據權利要求1-14中的一項所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61),其特征在于,所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)和形成 所述調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54)的所述切口 (9、 10、 30a、 30b、 30c、 30d、 40、 63、 73)通過橫穿所述材料塊的窄的線性切割口而產生。
16. 根據權利要求1-13中的一項所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61),其特征在于,所述至少一個變形區(12、 32a、 32b、 42、 62、 72) 由至少一個固定裝置(39)固定和緊固。
17. 帶有根據權利要求1-16中的一項所述的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)的重量測量儀器。
18. 調節平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)的方法,所述平行引導 機構帶有可動平行腿部(4、 55、 65),所述可動平行腿部(4、 55、 65)通 過兩個平行引導件(5、 6、 78、 79)與靜止平行腿部(7、 67)連接,并且 由此被限制在被引導的豎直運動上,其中在所述平行引導件(5、 6、 78、 79)與所述平行腿部(4、 7、 65、 67)之間的連接區域中形成或布置有彈 性撓曲樞轉部(8、 8a、 8b)或彈性平行引導段(75),其中通過切口 (9、 10、 11、 30a、 30b、 30c、 30d、 40、 63、 73)在靜止平行腿部(7、 67)和 /或可動平行腿部(4、 55、 65)處形成有至少一個調節域(14、 14a、 14b、 34、 44、 54),并且其中形成所述調節域的所述切口 (9、 10、 11、 30a、 30b、 30c、 30d、 40、 63、 73)限定至少一個變形區(12、 32a、 32b、 42、 62、 72)的邊界,其特征在于如果必要的話通過施加調節力或調節力矩,所 述變形區(12、 32a、 32b、 42、 62、 72)承受受控的塑性變形,其中由于 所述至少一個變形區(12、 32a、 32b、 42、 62、 72)的塑性變形,在平行 引導件彼此相關的位置實現受控的永久改變,所述改變用于校正隅載荷誤 差,其中在調節后的狀態中,至少在沒有載荷施加到所述可動平行腿部(4、 55、 65)上時,實現所述變形區(12、 32a、 32b、 42、 62、 72)的無應力 狀態。
19. 根據權利要求18所述的方法,其特征在于,包括如下的步驟,其中a)將完全組裝好的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)可操作地與力測量單元和載荷接收器(57、 74)連接,所述力測量單元與可 兼容的電子信號處理和指示器單元連接;b) 將測試重物(99)在位于與所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)連接的水平載荷接收器盤(57、 74)上的兩個位置之間移動, 所述位置位于所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)的縱向(L) 上的在直徑上彼此相對處,其中獲取指示重量的讀數并記錄兩個 重量讀數之間的代數差作為縱向(L)上的隅載荷誤差;c) 如果發現步驟b)中記錄的隅載荷誤差處于指定的公差之內,那 么所述程序繼續進行到步驟e),否則繼續進行到步驟d);d) 為了對步驟b)中記錄的縱向(L)上的隅載荷誤差進行校正,作 出相應的調節,其中將平行校正施加到兩個分離的調節域,其中 校正在其大小和方向上取決于待校正的隅載荷誤差,于是調節循 環回到步驟b);e) 將測試重物(99)在位于與所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)連接的水平載荷接收器盤(57、 74)上的兩個位置之間移動, 所述位置位于所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)的橫向(Q) 上的在直徑上彼此相對處,其中獲取指示重量的一個讀數并記錄 兩個重量讀數之間的代數差作為橫向(Q)上的隅載荷誤差;f) 如果發現在步驟e)的第一遍中記錄的隅載荷誤差處于指定的公差 之內,那么所述程序終止,否則如果發現在步驟e)的第二遍或后 一遍中記錄的隅載荷誤差處于指定的公差之內,那么所述程序繼 續進行到步驟h),否則如果發現步驟e)中記錄的隅載荷誤差超 出了公差,那么所述程序繼續進行到步驟g);g) 為了對步驟e)中記錄的橫向(Q)上的隅載荷誤差進行校正,作 出相應的調節,其中將大小相等但方向相反的校正施加到兩個分 離的調節域,其中校正在其大小和方向取向上取決于待校正的橫 向上的隅載荷誤差,于是調節循環回到步驟e);h) 為了驗證橫向(Q)上的調節沒有再次造成縱向(L)上的隅載荷 誤差,重新確定縱向(L)上的隅載荷誤差,并且如果必要的話, 進行再調節以及進一步的驗證直到兩個隅載荷誤差均處于公差之內。
20. 根據權利要求18所述的方法,其特征在于,包括如下的步驟,其a) 將完全組裝好的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)可操作地與 力測量單元和載荷接收器(57、 74)連接,所述力測量單元與可 兼容的電子信號處理和指示器單元連接;b) 將測試重物(99)在位于與所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)連接的水平載荷接收器盤(57、 74)上的兩個位置之間移動, 所述位置位于所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)的縱向(L) 上的在直徑上彼此相對處,其中獲取指示重量的讀數并記錄兩個 重量讀數之間的代數差作為縱向(L)上的隅載荷誤差;c) 將測試重物(99)在位于與所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)連接的水平載荷接收器盤(57、 74)上的兩個位置之間移動, 所述位置位于所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)的橫向(Q) 上的在直徑上彼此相對處,其中獲取指示重量的讀數并記錄兩個 重量讀數之間的代數差作為橫向(Q)上的隅載荷誤差;d) 如果發現步驟b)和c)中記錄的隅載荷誤差處于指定的公差之內, 那么所述程序終止,否則所述程序繼續進行到步驟e);e) 僅對步驟b)和c)中記錄的兩個隅載荷誤差中具有較大絕對值的 隅載荷誤差作出調節,其中在縱向(L)存在隅載荷誤差的情況下 將平行校正施加到所述兩個分離的調節域,而在橫向(Q)存在 隅載荷誤差的情況下將反平行校正施加到所述兩個分離的調節 域,其中所述校正在其大小和方向取向上取決于待校正的隅載荷 誤差,于是調節循環回到步驟b)。
21. 根據權利要求18所述的方法,其特征在于,包括如下的步驟,其a) 將完全組裝好的平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)可操作地與 力測量單元和載荷接收器(57、 74)連接,所述力測量單元與可 兼容的電子信號處理和指示器單元連接;b) 將測試重物(99)在位于與所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、61)連接的水平載荷接收器盤(57、 74)上的兩個位置之間移動, 所述位置位于所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)的縱向(L) 上的在直徑上彼此相對處,其中針對兩個位置獲取并記錄指示出 的重量的讀數;c) 將測試重物(99)在位于與所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)連接的水平載荷接收器盤(57、 74)上的兩個位置之間移動, 所述位置位于所述平行引導機構(1、 31、 41、 51、 61)的橫向(Q) 上的在直徑上彼此相對處,其中針對兩個位置獲取并記錄指示出 的重量的讀數;d) 基于步驟b)和c)中確定的重量值,確定縱向(L)以及橫向(Q) 上的隅載荷誤差,于是如果發現兩個隅載荷誤差均處于公差之內, 那么所述程序終止,否則所述程序繼續進行到步驟e);e) 基于步驟d)中確定的隅載荷誤差值,校正縱向(L)上的隅載荷 誤差以及橫向(Q)上的隅載荷誤差所需的調節被計算并可以被 顯示在指示器上,其中在計算中將兩個調節對彼此的相互影響考 慮在內,于是執行所述調節,并且所述程序循環回到步驟b)。
全文摘要
本發明涉及一種平行引導機構,其包括承載稱重天平的豎直可動平行分支部,所述分支部與固定平行分支部連接,所述固定平行分支部以固定的方式借助于兩個基本水平取向的平行引導元件特別地安裝在天平中,所述平行引導元件包括在其端部上形成的彈性撓曲支承件。優選地,通過其它凹槽在所述固定平行分支部中形成至少一個調節區域,所述凹槽形成在至少一個適當位置減小所述平行分支部材料厚度的調節區域,并且形成至少一個變形位置,所述變形位置可以通過調節力的作用塑性地變形,以校正平行引導件的隅載荷誤差。
文檔編號G01G3/00GK101680798SQ200880018248
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月14日 優先權日2007年6月1日
發明者A·梅茨格, D·熱努, H-R·布克哈德, S·巴爾蒂斯伯格, T·克佩爾 申請人:梅特勒-托利多公開股份有限公司