一種大皮(pi)重小量程單點式稱重測力傳(chuan)感器

技術領域

[0001] 本發明(ming)專利(li)涉及單點式稱重測(ce)力(li)傳(chuan)感器。

背景技術

[0002] 傳統的(de)(de)單點式測力(li)(li)傳感器只有上梁和下梁，且受(shou)力(li)(li)后應(ying)變(bian)區直接發(fa)生形變(bian)，隨即(ji)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)。目前(qian)，有的(de)(de)應(ying)用場合為皮重(zhong)遠(yuan)較稱量量程(cheng)大，比如，皮重(zhong)為100㎏而量程(cheng)僅5㎏，上述結構的(de)(de)測力(li)(li)傳感器遇到這種情況，不能滿足(zu)稱量精度，不適(shi)合大皮重(zhong)小量程(cheng)的(de)(de)稱重(zhong)要求。

發明內容

[0003] 本發(fa)明(ming)所(suo)要解決的(de)(de)技術問題(ti)是提供一(yi)(yi)(yi)種大皮(pi)重(zhong)小量程單點(dian)式稱重(zhong)測(ce)力傳(chuan)感(gan)(gan)器，以克服傳(chuan)統單點(dian)式測(ce)力傳(chuan)感(gan)(gan)器皮(pi)重(zhong)小、量程大、精度(du)低的(de)(de)問題(ti)。為(wei)此，本發(fa)明(ming)采(cai)用(yong)以下(xia)技術方案：它包括由上(shang)下(xia)左右四個剛(gang)性(xing)桿構(gou)成的(de)(de)整體彈(dan)性(xing)體，在(zai)四個剛(gang)性(xing)桿的(de)(de)交界處為(wei)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分(fen)為(wei)一(yi)(yi)(yi)對(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)一(yi)(yi)(yi)對(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)呈矩(ju)形四角(jiao)分(fen)布(bu)，所(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積小于剛(gang)性(xing)桿的(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積；所(suo)述(shu)(shu)彈(dan)性(xing)體中間(jian)還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)處于所(suo)述(shu)(shu)矩(ju)形的(de)(de)中心，與(yu)上(shang)部剛(gang)性(xing)桿和(he)(he)下(xia)部剛(gang)性(xing)桿一(yi)(yi)(yi)體，所(suo)述(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)對(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)一(yi)(yi)(yi)對(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)相對(dui)(dui)于所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)稱，所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積小于上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)用(yong)于設置稱重(zhong)敏(min)感(gan)(gan)元件。

[0004] 在采用(yong)上述(shu)技(ji)術方(fang)案的(de)基(ji)礎上，本發明還可(ke)采用(yong)以下進一步的(de)技(ji)術方(fang)案：所述(shu)豎梁處在由四個剛性桿圍成的(de)中部通孔中。

[0005] 所(suo)(suo)述(shu)上(shang)橫梁(liang)和下橫梁(liang)為在靠近(jin)它們所(suo)(suo)處(chu)端(duan)的(de)(de)彈性(xing)體上(shang)鉆孔(kong)而形成的(de)(de)孔(kong)壁；所(suo)(suo)述(shu)孔(kong)與(yu)所(suo)(suo)述(shu)中間(jian)通(tong)孔(kong)之間(jian)由縫連(lian)通(tong)，并由所(suo)(suo)述(shu)縫和孔(kong)界定(ding)將所(suo)(suo)述(shu)彈性(xing)體分為上(shang)下左右四個剛性(xing)桿。

[0006] 所(suo)述縫相對于豎梁對稱(cheng)設置。

[0007] 所述彈(dan)性體(ti)在中(zhong)部(bu)通孔(kong)的(de)外圍具有盲孔(kong)圈。

[0008] 所述彈(dan)性(xing)體在(zai)對應形成上橫梁(liang)和下橫梁(liang)的(de)(de)四個孔的(de)(de)位置的(de)(de)表面具有定位凹槽。

[0009] 由于采用(yong)(yong)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)技術方(fang)案(an)，所(suo)述(shu)上橫梁(liang)(liang)和(he)下橫梁(liang)(liang)先(xian)于豎梁(liang)(liang)變形(xing)，用(yong)(yong)于承擔(dan)皮(pi)重(zhong)(zhong)，在皮(pi)重(zhong)(zhong)情(qing)況下豎梁(liang)(liang)不(bu)變形(xing)或(huo)變形(xing)極小，豎梁(liang)(liang)用(yong)(yong)于承擔(dan)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)測力(li)(li)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)非常適(shi)合大皮(pi)重(zhong)(zhong)小量(liang)程的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)要求。進(jin)一步地，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)彈(dan)性體(ti)具有(you)鉸(jiao)支結(jie)(jie)構(gou)特點(dian)，四根(gen)橫梁(liang)(liang)不(bu)僅用(yong)(yong)于稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)承載(zai)而且起(qi)到剛性桿的(de)(de)(de)軸(zhou)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，在稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)時，彈(dan)性體(ti)由矩形(xing)支撐向平行四邊形(xing)支撐轉變，豎梁(liang)(liang)變形(xing)時呈S形(xing)，能(neng)夠提(ti)高(gao)傳感(gan)器的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)靈敏度，提(ti)高(gao)小量(liang)程的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)精度。并且，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)可通(tong)過改(gai)變上橫梁(liang)(liang)和(he)下橫梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫截(jie)面(mian)積，以針對不(bu)同的(de)(de)(de)皮(pi)重(zhong)(zhong)要求，通(tong)過改(gai)變豎梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫截(jie)面(mian)積則可控制量(liang)程，非常方(fang)便(bian)各種大皮(pi)重(zhong)(zhong)小量(liang)程的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)設(she)計，提(ti)高(gao)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)測力(li)(li)傳感(gan)器的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)精度。

附圖說明

[0010] 圖1為本發(fa)明所提供的實施例1的主(zhu)視圖。

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖3為本發明所提供的實(shi)施例(li)2的主視圖。

具體實施方(fang)式(shi)

[0013] 實(shi)施例1，參照附,1、2。

[0014] 本發(fa)明包括由上(shang)下(xia)左右四個(ge)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)整體(ti)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)，在四個(ge)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿的(de)(de)交界處(chu)為(wei)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為(wei)一對(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和一對(dui)(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四角分布，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小于剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)；所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)中(zhong)間還設(she)有(you)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)2處(chu)于所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)矩形的(de)(de)中(zhong)心，與上(shang)部剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿100a和下(xia)部剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿100b一體(ti)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)一對(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和一對(dui)(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)(dui)(dui)于所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小于上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于設(she)置(zhi)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重敏感元(yuan)件(jian)。

[0015] 所(suo)述(shu)豎(shu)梁(liang)2處在(zai)由(you)四(si)個剛性桿圍(wei)成的(de)中(zhong)部通孔20中(zhong)。所(suo)述(shu)豎(shu)梁(liang)的(de)橫截面的(de)D向(xiang)(xiang)尺寸(cun)大于C向(xiang)(xiang)尺寸(cun)，所(suo)述(shu)D向(xiang)(xiang)為彈性體厚度方向(xiang)(xiang)，所(suo)述(shu)C向(xiang)(xiang)和(he)D向(xiang)(xiang)垂(chui)直。如果需(xu)要增(zeng)大量程時(shi)，也可(ke)以增(zeng)大C向(xiang)(xiang)尺寸(cun)直至大于D向(xiang)(xiang)尺寸(cun)。

[0016] 上述(shu)彈性(xing)體可為對一整塊剛(gang)性(xing)金屬件進行鉆(zhan)孔和切割(ge)加工(gong)而(er)成。

[0017] 所(suo)(suo)述上(shang)橫(heng)梁(liang)和(he)下(xia)橫(heng)梁(liang)為(wei)在靠近它們所(suo)(suo)處端(duan)的彈性體上(shang)鉆孔(kong)5而形成的孔(kong)壁；所(suo)(suo)述孔(kong)5與所(suo)(suo)述中間通孔(kong)20之間由縫(feng)4連通，并(bing)由所(suo)(suo)述縫(feng)4和(he)孔(kong)5界定(ding)將(jiang)所(suo)(suo)述彈性體分為(wei)上(shang)下(xia)左右(you)四(si)個剛性桿。

[0018] 所(suo)述縫4相對(dui)(dui)(dui)(dui)于(yu)豎(shu)梁2對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)設置(zhi)。所(suo)述對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)為相鄰縫4之間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)、對(dui)(dui)(dui)(dui)向(xiang)縫4之間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)。

[0019] 所述彈性(xing)體在中(zhong)部通孔20的外圍具有盲孔圈(quan)6。

[0020] 所述彈性體在對應形成上橫梁和下橫梁的(de)四個孔5的(de)位(wei)置(zhi)的(de)表面具有定位(wei)凹槽7。

[0021] 在設計時(shi)，通過設計不同(tong)的(de)(de)孔5壁(bi)(bi)厚(hou)A及彈(dan)性體厚(hou)度(du)B可(ke)以改變皮重的(de)(de)大(da)小，通過設計不同(tong)的(de)(de)豎梁壁(bi)(bi)厚(hou)C和豎梁寬(kuan)度(du)D，可(ke)以控制量程(cheng)(cheng)，從(cong)而(er)達到大(da)皮重小量程(cheng)(cheng)的(de)(de)高(gao)精度(du)傳感器。

[0022] 以所述(shu)傳(chuan)感器的上橫(heng)梁和(he)下(xia)橫(heng)梁可以承受50kg的皮(pi)(pi)重為例。在(zai)所述(shu)上橫(heng)梁和(he)下(xia)橫(heng)梁承受50kg皮(pi)(pi)重后，豎梁才有(you)足夠(gou)的形(xing)變，開始(shi)正常(chang)輸(shu)出信號(hao)。在(zai)上橫(heng)梁下(xia)橫(heng)梁承受50kg以內的力，豎梁變形(xing)極(ji)小，沒(mei)有(you)信號(hao)輸(shu)出。

[0023] 實施(shi)例2，參照(zhao)附圖3。

[0024] 在本實(shi)施(shi)例中，本發(fa)明(ming)同(tong)樣(yang)包括由上(shang)下左右四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)整體(ti)彈性(xing)(xing)體(ti)，在四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)交界(jie)處為橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)部(bu)位(wei)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)分(fen)為一對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)13、14，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)13、14呈矩形(xing)四(si)角分(fen)布，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小于(yu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積；所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)彈性(xing)(xing)體(ti)中間(jian)還設(she)有豎梁(liang)(liang)2，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)矩形(xing)的(de)中心，與上(shang)部(bu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a和(he)下部(bu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100b一體(ti)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)13、14相對(dui)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)對(dui)稱(cheng)為上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)、下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小于(yu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積，豎梁(liang)(liang)用于(yu)設(she)置稱(cheng)重敏感元件8。

[0025] 所述豎梁2處在由四個剛性桿(gan)圍成的中部通孔(kong)20中。

[0026] 在(zai)(zai)實(shi)施例(li)的(de)(de)基礎(chu)上(shang)(shang)可以預見(jian)，對于上(shang)(shang)下(xia)橫梁(liang)的(de)(de)形(xing)成(cheng)方(fang)式(shi)還可以有其(qi)(qi)它多(duo)種(zhong)方(fang)式(shi)，比(bi)如將上(shang)(shang)下(xia)橫梁(liang)部位(wei)(wei)的(de)(de)彈性(xing)體(ti)銑薄，或將上(shang)(shang)下(xia)橫梁(liang)部位(wei)(wei)的(de)(de)彈性(xing)體(ti)形(xing)狀銑成(cheng)工字形(xing)截(jie)面等(deng)(deng)等(deng)(deng)，其(qi)(qi)最終目的(de)(de)為(wei)使上(shang)(shang)、下(xia)橫梁(liang)的(de)(de)橫截(jie)面積(ji)(ji)小于剛(gang)性(xing)桿(gan)(gan)的(de)(de)橫截(jie)面積(ji)(ji)。對于上(shang)(shang)下(xia)橫梁(liang)的(de)(de)形(xing)成(cheng)方(fang)式(shi)實(shi)際(ji)上(shang)(shang)也可轉換成(cheng)上(shang)(shang)下(xia)左右四個剛(gang)性(xing)桿(gan)(gan)的(de)(de)外形(xing)設(she)置問題，在(zai)(zai)本(ben)(ben)實(shi)施例(li)中，“桿(gan)(gan)”不一定是(shi)細長(chang)形(xing)態（就像”四連(lian)桿(gan)(gan)“中的(de)(de)桿(gan)(gan)，也不一定必須(xu)是(shi)細長(chang)形(xing)狀，只要其(qi)(qi)起到“連(lian)桿(gan)(gan)”的(de)(de)作用即可）。在(zai)(zai)本(ben)(ben)發(fa)明中，“桿(gan)(gan)”比(bi)“梁(liang)”橫截(jie)面積(ji)(ji)大，而(er)相對于橫梁(liang)成(cheng)為(wei)剛(gang)形(xing)體(ti)，起到“后變(bian)形(xing)”的(de)(de)作用，使得與桿(gan)(gan)連(lian)接的(de)(de)豎梁(liang)針對稱重物(wu)體(ti)變(bian)形(xing)，不受(shou)大皮重影(ying)響(xiang)。