一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器

技術領域

[0001] 本發明專利涉及單點(dian)式(shi)稱(cheng)重測力傳(chuan)感器。

背景技術

[0002] 傳(chuan)統的單點(dian)式(shi)測力傳(chuan)感器只有上(shang)梁(liang)(liang)和(he)下梁(liang)(liang)，且受力后應(ying)(ying)變區直接(jie)發生形變，隨即輸出(chu)信號。目(mu)前，有的應(ying)(ying)用(yong)場合為(wei)皮(pi)重遠(yuan)較稱(cheng)量(liang)量(liang)程大，比如(ru)，皮(pi)重為(wei)100㎏而量(liang)程僅5㎏，上(shang)述結構的測力傳(chuan)感器遇到這種情況，不能滿足稱(cheng)量(liang)精度，不適合大皮(pi)重小量(liang)程的稱(cheng)重要求(qiu)。

發明內容

[0003] 本(ben)發明(ming)所(suo)(suo)(suo)要解決的(de)(de)技(ji)(ji)術問題(ti)是提供一種(zhong)大皮重小(xiao)量程單點式(shi)稱重測力傳(chuan)感器(qi)，以克服傳(chuan)統單點式(shi)測力傳(chuan)感器(qi)皮重小(xiao)、量程大、精度低的(de)(de)問題(ti)。為此，本(ben)發明(ming)采(cai)用以下(xia)技(ji)(ji)術方(fang)案：它包括由上下(xia)左右四個(ge)剛性(xing)(xing)桿(gan)構成的(de)(de)整體(ti)彈性(xing)(xing)體(ti)，在四個(ge)剛性(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)交界處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為一對(dui)(dui)(dui)上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)一對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)呈矩(ju)形四角分布，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)(ji)小(xiao)于剛性(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)(ji)；所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)彈性(xing)(xing)體(ti)中間(jian)還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)處于所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)矩(ju)形的(de)(de)中心，與上部(bu)剛性(xing)(xing)桿(gan)和(he)(he)下(xia)部(bu)剛性(xing)(xing)桿(gan)一體(ti)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)一對(dui)(dui)(dui)上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)一對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)相對(dui)(dui)(dui)于所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)稱，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)(ji)小(xiao)于上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于設置稱重敏感元件。

[0004] 在(zai)(zai)采用上述技術方(fang)案(an)的(de)(de)基礎上，本發(fa)明還(huan)可(ke)采用以下進一步的(de)(de)技術方(fang)案(an)：所述豎梁處(chu)在(zai)(zai)由(you)四個剛性桿(gan)圍成的(de)(de)中(zhong)部(bu)通孔中(zhong)。

[0005] 所(suo)(suo)述(shu)上(shang)橫梁(liang)和(he)(he)下(xia)橫梁(liang)為在靠近它們所(suo)(suo)處端的彈(dan)性(xing)體上(shang)鉆孔而形成的孔壁；所(suo)(suo)述(shu)孔與所(suo)(suo)述(shu)中間通(tong)孔之間由(you)縫(feng)連通(tong)，并由(you)所(suo)(suo)述(shu)縫(feng)和(he)(he)孔界定將所(suo)(suo)述(shu)彈(dan)性(xing)體分(fen)為上(shang)下(xia)左右四個剛性(xing)桿。

[0006] 所述(shu)縫相對于豎(shu)梁對稱(cheng)設置。

[0007] 所述(shu)彈性(xing)體在中部(bu)通孔(kong)的外圍具有盲(mang)孔(kong)圈。

[0008] 所述彈性體在(zai)對應形(xing)成上橫(heng)梁(liang)和下橫(heng)梁(liang)的(de)四個孔(kong)的(de)位置(zhi)的(de)表面具有定位凹(ao)槽(cao)。

[0009] 由(you)于采用(yong)本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)(de)技術方(fang)(fang)案(an)，所述上(shang)橫(heng)梁和(he)下(xia)橫(heng)梁先(xian)于豎(shu)梁變(bian)(bian)形(xing)，用(yong)于承擔(dan)皮(pi)重(zhong)，在皮(pi)重(zhong)情況(kuang)下(xia)豎(shu)梁不(bu)變(bian)(bian)形(xing)或變(bian)(bian)形(xing)極小，豎(shu)梁用(yong)于承擔(dan)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)測力(li)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，本(ben)發(fa)明的(de)(de)(de)(de)結構非常適合大(da)皮(pi)重(zhong)小量程的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)要求(qiu)。進一步地，本(ben)發(fa)明彈性(xing)體具有鉸(jiao)支結構特點，四根橫(heng)梁不(bu)僅用(yong)于稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)承載而(er)且起(qi)到剛性(xing)桿(gan)的(de)(de)(de)(de)軸的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，在稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)時(shi)，彈性(xing)體由(you)矩形(xing)支撐向平行四邊形(xing)支撐轉變(bian)(bian)，豎(shu)梁變(bian)(bian)形(xing)時(shi)呈(cheng)S形(xing)，能夠提高傳感器的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)靈敏(min)度(du)，提高小量程的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)精(jing)度(du)。并且，本(ben)發(fa)明可通過(guo)改變(bian)(bian)上(shang)橫(heng)梁和(he)下(xia)橫(heng)梁的(de)(de)(de)(de)橫(heng)截面積(ji)，以針對(dui)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)皮(pi)重(zhong)要求(qiu)，通過(guo)改變(bian)(bian)豎(shu)梁的(de)(de)(de)(de)橫(heng)截面積(ji)則可控制量程，非常方(fang)(fang)便各種大(da)皮(pi)重(zhong)小量程的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)設計，提高稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)測力(li)傳感器的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)精(jing)度(du)。

附圖說明

[0010] 圖1為本(ben)發明所提(ti)供的實施例1的主視(shi)圖。

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖3為本發明所提供(gong)的實施例2的主視圖。

具體實施方(fang)式(shi)

[0013] 實施例1，參照附,1、2。

[0014] 本發明(ming)包括由(you)上(shang)(shang)下(xia)左右四個(ge)剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成(cheng)的整體彈(dan)性(xing)(xing)體，在四個(ge)剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的交(jiao)界處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為一對(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形(xing)四角分布，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積小(xiao)于(yu)剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)彈(dan)性(xing)(xing)體中(zhong)(zhong)間(jian)還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)矩形(xing)的中(zhong)(zhong)心，與上(shang)(shang)部剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100a和(he)下(xia)部剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100b一體，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一對(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)于(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)對(dui)(dui)稱(cheng)為上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱(cheng)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱(cheng)、上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積小(xiao)于(yu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置稱(cheng)重敏感元件(jian)。

[0015] 所述豎梁2處在由四個剛性桿圍成的(de)(de)(de)中(zhong)部通孔20中(zhong)。所述豎梁的(de)(de)(de)橫截面的(de)(de)(de)D向(xiang)(xiang)尺寸大于(yu)C向(xiang)(xiang)尺寸，所述D向(xiang)(xiang)為彈性體厚度方(fang)向(xiang)(xiang)，所述C向(xiang)(xiang)和(he)D向(xiang)(xiang)垂(chui)直(zhi)。如(ru)果需要增(zeng)大量程時，也可以增(zeng)大C向(xiang)(xiang)尺寸直(zhi)至大于(yu)D向(xiang)(xiang)尺寸。

[0016] 上述彈性(xing)(xing)體可為對一整塊剛(gang)性(xing)(xing)金屬件進行鉆孔和切割加(jia)工而成。

[0017] 所述(shu)(shu)上橫梁和(he)下(xia)(xia)橫梁為在靠近它們所處端(duan)的彈(dan)性體上鉆孔(kong)5而(er)形成的孔(kong)壁；所述(shu)(shu)孔(kong)5與所述(shu)(shu)中(zhong)間通(tong)(tong)孔(kong)20之間由縫(feng)4連(lian)通(tong)(tong)，并由所述(shu)(shu)縫(feng)4和(he)孔(kong)5界定將所述(shu)(shu)彈(dan)性體分(fen)為上下(xia)(xia)左(zuo)右四個剛性桿。

[0018] 所(suo)述縫4相(xiang)對(dui)于豎梁(liang)2對(dui)稱設置。所(suo)述對(dui)稱為相(xiang)鄰縫4之(zhi)間對(dui)稱、對(dui)向縫4之(zhi)間對(dui)稱。

[0019] 所(suo)述彈性體在中部通(tong)孔20的(de)外(wai)圍(wei)具有盲孔圈(quan)6。

[0020] 所(suo)述彈(dan)性(xing)體在(zai)對應形成上(shang)橫梁和下橫梁的四個(ge)孔(kong)5的位(wei)置(zhi)的表面(mian)具有定位(wei)凹槽7。

[0021] 在設計(ji)時，通(tong)過(guo)設計(ji)不(bu)同的孔5壁(bi)厚A及彈性體厚度(du)B可以改變皮重的大小，通(tong)過(guo)設計(ji)不(bu)同的豎(shu)梁(liang)壁(bi)厚C和豎(shu)梁(liang)寬(kuan)度(du)D，可以控制量程(cheng)，從而達到大皮重小量程(cheng)的高精度(du)傳感器。

[0022] 以(yi)(yi)所述傳(chuan)感(gan)器的上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)可以(yi)(yi)承(cheng)受(shou)50kg的皮重為例。在所述上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)承(cheng)受(shou)50kg皮重后(hou)，豎(shu)梁(liang)(liang)才有足夠的形變，開始正常輸出信號。在上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)下橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)承(cheng)受(shou)50kg以(yi)(yi)內的力(li)，豎(shu)梁(liang)(liang)變形極(ji)小，沒有信號輸出。

[0023] 實施例2，參照(zhao)附圖3。

[0024] 在(zai)本(ben)(ben)實施例(li)中(zhong)，本(ben)(ben)發明同樣(yang)包(bao)括由上(shang)下(xia)左右四(si)(si)個剛(gang)性(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)整體(ti)彈性(xing)體(ti)，在(zai)四(si)(si)個剛(gang)性(xing)桿(gan)的(de)交界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)(suo)述(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為(wei)一對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四(si)(si)角分(fen)布，所(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積小于(yu)剛(gang)性(xing)桿(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積；所(suo)(suo)(suo)述(shu)彈性(xing)體(ti)中(zhong)間(jian)還設有(you)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)矩形的(de)中(zhong)心，與上(shang)部剛(gang)性(xing)桿(gan)100a和(he)下(xia)部剛(gang)性(xing)桿(gan)100b一體(ti)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)一對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)對(dui)稱(cheng)為(wei)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)對(dui)稱(cheng)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)對(dui)稱(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)對(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積小于(yu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置(zhi)稱(cheng)重(zhong)敏感元件8。

[0025] 所述豎梁2處在由(you)四個剛性桿圍成(cheng)的中部通(tong)孔(kong)20中。

[0026] 在(zai)(zai)實(shi)施例的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上(shang)可(ke)以(yi)預見，對(dui)(dui)(dui)于(yu)上(shang)下(xia)(xia)橫梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)方式(shi)還可(ke)以(yi)有(you)其它多種方式(shi)，比(bi)如將(jiang)上(shang)下(xia)(xia)橫梁(liang)(liang)部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)彈性(xing)體(ti)(ti)銑薄，或將(jiang)上(shang)下(xia)(xia)橫梁(liang)(liang)部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)彈性(xing)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)狀銑成(cheng)工字(zi)形(xing)(xing)(xing)截面(mian)(mian)等(deng)等(deng)，其最(zui)終目的(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)使(shi)上(shang)、下(xia)(xia)橫梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)橫截面(mian)(mian)積小于(yu)剛性(xing)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)橫截面(mian)(mian)積。對(dui)(dui)(dui)于(yu)上(shang)下(xia)(xia)橫梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)方式(shi)實(shi)際上(shang)也可(ke)轉換成(cheng)上(shang)下(xia)(xia)左右四(si)個剛性(xing)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)外形(xing)(xing)(xing)設置(zhi)問題，在(zai)(zai)本實(shi)施例中(zhong)，“桿(gan)(gan)”不一定是(shi)細長(chang)形(xing)(xing)(xing)態（就(jiu)像”四(si)連桿(gan)(gan)“中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)桿(gan)(gan)，也不一定必(bi)須是(shi)細長(chang)形(xing)(xing)(xing)狀，只要其起到(dao)“連桿(gan)(gan)”的(de)(de)(de)(de)(de)作用即可(ke)）。在(zai)(zai)本發明中(zhong)，“桿(gan)(gan)”比(bi)“梁(liang)(liang)”橫截面(mian)(mian)積大，而(er)相對(dui)(dui)(dui)于(yu)橫梁(liang)(liang)成(cheng)為(wei)剛形(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)，起到(dao)“后變形(xing)(xing)(xing)”的(de)(de)(de)(de)(de)作用，使(shi)得與桿(gan)(gan)連接的(de)(de)(de)(de)(de)豎梁(liang)(liang)針對(dui)(dui)(dui)稱重物體(ti)(ti)變形(xing)(xing)(xing)，不受大皮重影響。