一種大皮重小(xiao)量程單點式稱重測力傳感器

技術領域

[0001] 本發明專(zhuan)利涉(she)及單點式稱重測力傳感器(qi)。

背景技術

[0002] 傳統的(de)單(dan)點式(shi)測力傳感器只有上(shang)(shang)梁和下(xia)梁，且(qie)受(shou)力后應(ying)變(bian)區直接發(fa)生形變(bian)，隨即輸出(chu)信號。目前，有的(de)應(ying)用場合(he)為(wei)皮(pi)重遠較稱(cheng)量量程(cheng)大，比如，皮(pi)重為(wei)100㎏而量程(cheng)僅5㎏，上(shang)(shang)述結構的(de)測力傳感器遇到這種情況，不能滿足稱(cheng)量精度，不適合(he)大皮(pi)重小量程(cheng)的(de)稱(cheng)重要求。

發明內容

[0003] 本發明所(suo)(suo)(suo)要解(jie)決(jue)的(de)(de)技(ji)術(shu)問(wen)題是提供一(yi)(yi)(yi)種大皮重(zhong)小量程單(dan)點(dian)式稱(cheng)重(zhong)測力傳感(gan)器(qi)，以克服傳統單(dan)點(dian)式測力傳感(gan)器(qi)皮重(zhong)小、量程大、精度低的(de)(de)問(wen)題。為此，本發明采用以下(xia)技(ji)術(shu)方案：它包括由上下(xia)左右四(si)(si)個剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)(gan)構成的(de)(de)整體(ti)(ti)彈(dan)性體(ti)(ti)，在四(si)(si)個剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)交界處為橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位，所(suo)(suo)(suo)述(shu)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為一(yi)(yi)(yi)對(dui)上橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)一(yi)(yi)(yi)對(dui)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)上橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)呈(cheng)矩形四(si)(si)角分布(bu)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)上橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)截面(mian)積(ji)(ji)小于(yu)(yu)剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)橫(heng)截面(mian)積(ji)(ji)；所(suo)(suo)(suo)述(shu)彈(dan)性體(ti)(ti)中間(jian)還設(she)有豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)處于(yu)(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)矩形的(de)(de)中心(xin)，與上部(bu)(bu)剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)(gan)和(he)下(xia)部(bu)(bu)剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)(gan)一(yi)(yi)(yi)體(ti)(ti)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)一(yi)(yi)(yi)對(dui)上橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)一(yi)(yi)(yi)對(dui)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)相對(dui)于(yu)(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)截面(mian)積(ji)(ji)小于(yu)(yu)上橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)截面(mian)積(ji)(ji)，豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于(yu)(yu)設(she)置稱(cheng)重(zhong)敏感(gan)元(yuan)件。

[0004] 在采用(yong)上述(shu)技(ji)術方案的(de)(de)基(ji)礎(chu)上，本發明還可采用(yong)以下進一步的(de)(de)技(ji)術方案：所述(shu)豎梁處在由(you)四(si)個剛性桿圍(wei)成的(de)(de)中部通孔中。

[0005] 所述(shu)上橫(heng)梁和下橫(heng)梁為在靠(kao)近它們(men)所處端的彈性(xing)體(ti)上鉆孔(kong)(kong)而(er)形成的孔(kong)(kong)壁；所述(shu)孔(kong)(kong)與所述(shu)中間(jian)通孔(kong)(kong)之間(jian)由縫(feng)(feng)連通，并由所述(shu)縫(feng)(feng)和孔(kong)(kong)界定將所述(shu)彈性(xing)體(ti)分為上下左右四(si)個(ge)剛性(xing)桿。

[0006] 所(suo)述縫(feng)相對于豎(shu)梁對稱設置(zhi)。

[0007] 所述彈性體在中部通孔的外圍具有盲孔圈。

[0008] 所述彈性體在對應(ying)形成(cheng)上橫(heng)梁和下橫(heng)梁的四個(ge)孔的位置的表面(mian)具有定位凹(ao)槽。

[0009] 由于(yu)(yu)采用(yong)(yong)本(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)技(ji)術方(fang)案，所述上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)先于(yu)(yu)豎(shu)梁(liang)變形(xing)(xing)(xing)，用(yong)(yong)于(yu)(yu)承(cheng)擔皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)，在皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)情況(kuang)下豎(shu)梁(liang)不(bu)變形(xing)(xing)(xing)或變形(xing)(xing)(xing)極(ji)小，豎(shu)梁(liang)用(yong)(yong)于(yu)(yu)承(cheng)擔稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測(ce)力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，本(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)結(jie)構非常適合大皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)小量(liang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求。進一步(bu)地，本(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)彈性(xing)體具有鉸(jiao)支結(jie)構特點，四根橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)不(bu)僅用(yong)(yong)于(yu)(yu)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)承(cheng)載而(er)且起到剛性(xing)桿的(de)(de)(de)軸的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，在稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)時，彈性(xing)體由矩形(xing)(xing)(xing)支撐向(xiang)平行四邊形(xing)(xing)(xing)支撐轉變，豎(shu)梁(liang)變形(xing)(xing)(xing)時呈S形(xing)(xing)(xing)，能夠提高(gao)(gao)傳感器的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)靈敏度，提高(gao)(gao)小量(liang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精度。并(bing)且，本(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)可通(tong)過(guo)改變上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和下橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積，以針對不(bu)同的(de)(de)(de)皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求，通(tong)過(guo)改變豎(shu)梁(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積則可控制量(liang)程(cheng)(cheng)，非常方(fang)便(bian)各種(zhong)大皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)小量(liang)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)設計，提高(gao)(gao)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測(ce)力傳感器的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精度。

附圖說明

[0010] 圖(tu)1為本發明所提供的(de)實(shi)施例(li)1的(de)主視圖(tu)。

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖(tu)3為本發明所(suo)提供的(de)實施(shi)例2的(de)主視(shi)圖(tu)。

具體實(shi)施(shi)方式

[0013] 實(shi)施例1，參(can)照附,1、2。

[0014] 本發(fa)明包括由上(shang)下(xia)(xia)(xia)左(zuo)右(you)四個剛性(xing)桿100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)整體彈性(xing)體，在四個剛性(xing)桿的(de)(de)交界處(chu)為(wei)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為(wei)一(yi)(yi)對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)(yi)對(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形(xing)四角分(fen)布，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面積(ji)小于剛性(xing)桿的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面積(ji)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈性(xing)體中間還設(she)有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處(chu)于所(suo)(suo)述(shu)(shu)矩形(xing)的(de)(de)中心，與上(shang)部剛性(xing)桿100a和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)部剛性(xing)桿100b一(yi)(yi)體，所(suo)(suo)述(shu)(shu)一(yi)(yi)對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)(yi)對(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)對(dui)稱為(wei)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)稱、下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)稱、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面積(ji)小于上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面積(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于設(she)置稱重敏(min)感元件(jian)。

[0015] 所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)梁2處在由(you)四個剛性桿圍成的(de)(de)中(zhong)部通孔20中(zhong)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)梁的(de)(de)橫截(jie)面的(de)(de)D向(xiang)(xiang)尺寸(cun)大(da)于(yu)(yu)C向(xiang)(xiang)尺寸(cun)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)D向(xiang)(xiang)為(wei)彈(dan)性體厚度方向(xiang)(xiang)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)C向(xiang)(xiang)和D向(xiang)(xiang)垂直。如果需要增(zeng)大(da)量(liang)程時(shi)，也可以增(zeng)大(da)C向(xiang)(xiang)尺寸(cun)直至大(da)于(yu)(yu)D向(xiang)(xiang)尺寸(cun)。

[0016] 上述彈性體(ti)可為(wei)對(dui)一(yi)整塊剛(gang)性金(jin)屬件(jian)進行鉆孔和切割加工而成(cheng)。

[0017] 所(suo)(suo)述上(shang)(shang)橫梁和(he)下(xia)橫梁為(wei)在靠(kao)近它們所(suo)(suo)處端的彈性體上(shang)(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(tong)孔(kong)20之間由縫4連通(tong)，并由所(suo)(suo)述縫4和(he)孔(kong)5界定(ding)將(jiang)所(suo)(suo)述彈性體分為(wei)上(shang)(shang)下(xia)左右四個剛性桿。

[0018] 所(suo)述縫4相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)于豎梁2對(dui)(dui)稱(cheng)設置。所(suo)述對(dui)(dui)稱(cheng)為相(xiang)(xiang)鄰(lin)縫4之(zhi)間對(dui)(dui)稱(cheng)、對(dui)(dui)向縫4之(zhi)間對(dui)(dui)稱(cheng)。

[0019] 所述彈性體在(zai)中部通(tong)孔20的(de)外圍具有盲孔圈(quan)6。

[0020] 所述(shu)彈性體在對應形成上橫(heng)梁和(he)下橫(heng)梁的四個孔5的位(wei)置的表面具(ju)有定位(wei)凹槽(cao)7。

[0021] 在設(she)計時(shi)，通過設(she)計不同的(de)孔5壁厚A及(ji)彈性體厚度B可以(yi)改變皮重的(de)大小(xiao)，通過設(she)計不同的(de)豎(shu)梁壁厚C和(he)豎(shu)梁寬度D，可以(yi)控制量程(cheng)，從而(er)達到(dao)大皮重小(xiao)量程(cheng)的(de)高精度傳感器。

[0022] 以所(suo)述傳感器的(de)上橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)可以承受50kg的(de)皮(pi)重(zhong)為例。在所(suo)述上橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)承受50kg皮(pi)重(zhong)后，豎(shu)梁(liang)(liang)才有(you)足夠的(de)形變(bian)，開(kai)始正常(chang)輸(shu)出信號。在上橫(heng)梁(liang)(liang)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)承受50kg以內的(de)力，豎(shu)梁(liang)(liang)變(bian)形極小，沒有(you)信號輸(shu)出。

[0023] 實施例2，參(can)照附圖3。

[0024] 在(zai)本實施例中，本發(fa)明同(tong)樣(yang)包括由上(shang)下(xia)(xia)左右四個剛(gang)性桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)(de)整體彈性體，在(zai)四個剛(gang)性桿(gan)的(de)(de)(de)交界處為橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所述(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分為一對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)(he)一對(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所述(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四角分布，所述(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)(mian)積小于剛(gang)性桿(gan)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)(mian)積；所述(shu)(shu)(shu)彈性體中間(jian)(jian)還設有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所述(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于所述(shu)(shu)(shu)矩形的(de)(de)(de)中心，與上(shang)部(bu)剛(gang)性桿(gan)100a和(he)(he)(he)(he)下(xia)(xia)部(bu)剛(gang)性桿(gan)100b一體，所述(shu)(shu)(shu)一對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)(he)一對(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相(xiang)對(dui)于所述(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)(cheng)，所述(shu)(shu)(shu)對(dui)稱(cheng)(cheng)為上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)(jian)對(dui)稱(cheng)(cheng)、下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)(jian)對(dui)稱(cheng)(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)(jian)對(dui)稱(cheng)(cheng)，所述(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)(mian)積小于上(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)(mian)積，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于設置稱(cheng)(cheng)重敏感元件8。

[0025] 所述豎梁2處在由四個剛性(xing)桿圍(wei)成(cheng)的中部通孔(kong)20中。

[0026] 在(zai)(zai)實施例(li)的(de)(de)(de)基礎上(shang)可(ke)(ke)以(yi)(yi)預見，對于上(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)方式還可(ke)(ke)以(yi)(yi)有其(qi)它多(duo)種(zhong)方式，比如將(jiang)上(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)部位的(de)(de)(de)彈性體銑(xian)薄，或將(jiang)上(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)部位的(de)(de)(de)彈性體形(xing)(xing)狀(zhuang)銑(xian)成(cheng)(cheng)工(gong)字(zi)形(xing)(xing)截面等(deng)等(deng)，其(qi)最終目的(de)(de)(de)為使(shi)(shi)上(shang)、下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面積小(xiao)于剛(gang)性桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面積。對于上(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)方式實際上(shang)也可(ke)(ke)轉(zhuan)換成(cheng)(cheng)上(shang)下(xia)(xia)左(zuo)右(you)四個剛(gang)性桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)外形(xing)(xing)設置問(wen)題(ti)，在(zai)(zai)本實施例(li)中(zhong)，“桿(gan)(gan)”不(bu)一(yi)定是(shi)細長(chang)形(xing)(xing)態（就像”四連(lian)桿(gan)(gan)“中(zhong)的(de)(de)(de)桿(gan)(gan)，也不(bu)一(yi)定必須是(shi)細長(chang)形(xing)(xing)狀(zhuang)，只要其(qi)起到“連(lian)桿(gan)(gan)”的(de)(de)(de)作用(yong)即可(ke)(ke)）。在(zai)(zai)本發明中(zhong)，“桿(gan)(gan)”比“梁(liang)”橫(heng)(heng)截面積大，而相對于橫(heng)(heng)梁(liang)成(cheng)(cheng)為剛(gang)形(xing)(xing)體，起到“后變形(xing)(xing)”的(de)(de)(de)作用(yong)，使(shi)(shi)得與(yu)桿(gan)(gan)連(lian)接(jie)的(de)(de)(de)豎梁(liang)針對稱重(zhong)物體變形(xing)(xing)，不(bu)受大皮重(zhong)影響。