一種大皮重小量(liang)程單點式稱(cheng)重測力傳感器

技術領域

[0001] 本發明專(zhuan)利涉及單點式稱重測力傳(chuan)感(gan)器。

背景技術

[0002] 傳統(tong)的(de)單點式測力傳感器只有上(shang)梁(liang)和下(xia)梁(liang)，且受力后應(ying)變(bian)區直接發生形(xing)變(bian)，隨(sui)即輸出信號。目前，有的(de)應(ying)用場(chang)合為皮(pi)(pi)重(zhong)遠較稱量(liang)(liang)量(liang)(liang)程大(da)，比如(ru)，皮(pi)(pi)重(zhong)為100㎏而量(liang)(liang)程僅5㎏，上(shang)述結(jie)構的(de)測力傳感器遇到這種情況，不能滿足稱量(liang)(liang)精度，不適合大(da)皮(pi)(pi)重(zhong)小(xiao)量(liang)(liang)程的(de)稱重(zhong)要求(qiu)。

發明內容

[0003] 本發(fa)明所(suo)要解決的(de)(de)(de)技術(shu)問題是提(ti)供一(yi)種大皮(pi)重(zhong)(zhong)小(xiao)量程單(dan)點式(shi)稱重(zhong)(zhong)測(ce)力傳感(gan)器，以克服傳統單(dan)點式(shi)測(ce)力傳感(gan)器皮(pi)重(zhong)(zhong)小(xiao)、量程大、精度(du)低的(de)(de)(de)問題。為此，本發(fa)明采用(yong)以下技術(shu)方案(an)：它包括由上(shang)(shang)下左右四個(ge)(ge)剛(gang)性桿構(gou)成的(de)(de)(de)整體彈性體，在四個(ge)(ge)剛(gang)性桿的(de)(de)(de)交界處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為一(yi)對(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)呈矩形四角分布，所(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小(xiao)于(yu)剛(gang)性桿的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積；所(suo)述(shu)(shu)彈性體中(zhong)間(jian)還(huan)設(she)有豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)處于(yu)所(suo)述(shu)(shu)矩形的(de)(de)(de)中(zhong)心，與(yu)上(shang)(shang)部(bu)剛(gang)性桿和(he)(he)下部(bu)剛(gang)性桿一(yi)體，所(suo)述(shu)(shu)一(yi)對(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)相對(dui)(dui)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)稱，所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小(xiao)于(yu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)用(yong)于(yu)設(she)置稱重(zhong)(zhong)敏感(gan)元(yuan)件。

[0004] 在(zai)(zai)采用上述技術方案的基礎(chu)上，本發明還可采用以下進一步的技術方案：所述豎梁處在(zai)(zai)由四個剛性(xing)桿圍成的中部通孔中。

[0005] 所(suo)述(shu)上(shang)橫梁和下橫梁為(wei)在靠近它(ta)們所(suo)處端的彈(dan)性體(ti)上(shang)鉆孔而形(xing)成的孔壁(bi)；所(suo)述(shu)孔與所(suo)述(shu)中(zhong)間(jian)通孔之間(jian)由縫(feng)連(lian)通，并由所(suo)述(shu)縫(feng)和孔界定將所(suo)述(shu)彈(dan)性體(ti)分為(wei)上(shang)下左右四個剛性桿。

[0006] 所述縫(feng)相對于豎梁(liang)對稱設置(zhi)。

[0007] 所述彈性體在中(zhong)部通孔的外圍具有(you)盲孔圈。

[0008] 所述彈性體在對應(ying)形成上橫(heng)梁和(he)下橫(heng)梁的四個孔(kong)的位(wei)置的表面(mian)具有定位(wei)凹槽。

[0009] 由(you)于(yu)采用本發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)技術方案(an)，所述上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)先于(yu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)變(bian)形(xing)，用于(yu)承擔(dan)皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，在(zai)皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)情況下(xia)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)不變(bian)形(xing)或變(bian)形(xing)極(ji)小，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)承擔(dan)稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)測力(li)的(de)(de)(de)(de)作用，本發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構非常適合大皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)小量(liang)(liang)(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求(qiu)。進一步地，本發(fa)明(ming)彈性(xing)體(ti)具有鉸支結(jie)構特點，四根橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)不僅(jin)用于(yu)稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)承載而且起到剛(gang)性(xing)桿的(de)(de)(de)(de)軸的(de)(de)(de)(de)作用，在(zai)稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)時(shi)，彈性(xing)體(ti)由(you)矩形(xing)支撐向平(ping)行四邊形(xing)支撐轉變(bian)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)變(bian)形(xing)時(shi)呈S形(xing)，能夠(gou)提(ti)(ti)高傳感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)(de)稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)靈(ling)敏度，提(ti)(ti)高小量(liang)(liang)(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)精度。并且，本發(fa)明(ming)可通過改變(bian)上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫截面積，以針對(dui)不同的(de)(de)(de)(de)皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求(qiu)，通過改變(bian)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫截面積則(ze)可控制量(liang)(liang)(liang)程(cheng)，非常方便各種大皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)小量(liang)(liang)(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)設計，提(ti)(ti)高稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)測力(li)傳感(gan)(gan)器的(de)(de)(de)(de)稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)精度。

附圖說明

[0010] 圖(tu)(tu)1為本發明所提供的實施(shi)例1的主視圖(tu)(tu)。

[0011] 圖(tu)(tu)2為圖(tu)(tu)1的(de)俯視圖(tu)(tu)。

[0012] 圖3為(wei)本(ben)發明(ming)所提供的實施例2的主視圖。

具體(ti)實施方式(shi)

[0013] 實(shi)施(shi)例1，參照附,1、2。

[0014] 本發明包括由上(shang)下(xia)左右四(si)個(ge)(ge)剛(gang)性桿(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構成(cheng)的(de)(de)(de)整體(ti)彈(dan)性體(ti)，在四(si)個(ge)(ge)剛(gang)性桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)交界處(chu)為橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為一(yi)對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一(yi)對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈(cheng)矩(ju)(ju)形四(si)角分(fen)布，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)積(ji)小于剛(gang)性桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)積(ji)；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)彈(dan)性體(ti)中間(jian)(jian)還設(she)有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處(chu)于所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)矩(ju)(ju)形的(de)(de)(de)中心，與上(shang)部剛(gang)性桿(gan)(gan)100a和(he)(he)下(xia)部剛(gang)性桿(gan)(gan)100b一(yi)體(ti)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)一(yi)對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一(yi)對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)對(dui)稱為上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)(jian)對(dui)稱、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)(jian)對(dui)稱、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)(jian)對(dui)稱，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)積(ji)小于上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)(jie)面(mian)積(ji)，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)于設(she)置稱重敏感元件。

[0015] 所(suo)述(shu)豎梁(liang)2處在由四個(ge)剛性桿圍成的(de)中(zhong)(zhong)部(bu)通孔20中(zhong)(zhong)。所(suo)述(shu)豎梁(liang)的(de)橫截面(mian)的(de)D向(xiang)(xiang)(xiang)尺寸大(da)于(yu)C向(xiang)(xiang)(xiang)尺寸，所(suo)述(shu)D向(xiang)(xiang)(xiang)為彈性體(ti)厚度方向(xiang)(xiang)(xiang)，所(suo)述(shu)C向(xiang)(xiang)(xiang)和D向(xiang)(xiang)(xiang)垂直。如果需要增大(da)量程(cheng)時，也可(ke)以增大(da)C向(xiang)(xiang)(xiang)尺寸直至大(da)于(yu)D向(xiang)(xiang)(xiang)尺寸。

[0016] 上述(shu)彈(dan)性(xing)體(ti)可為對一整(zheng)塊剛性(xing)金(jin)屬(shu)件(jian)進行鉆(zhan)孔(kong)和(he)切割加工而成。

[0017] 所(suo)(suo)述(shu)上橫梁(liang)和(he)下橫梁(liang)為在(zai)靠近它們所(suo)(suo)處端的(de)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體上鉆孔(kong)5而(er)形成的(de)孔(kong)壁；所(suo)(suo)述(shu)孔(kong)5與(yu)所(suo)(suo)述(shu)中間(jian)通孔(kong)20之(zhi)間(jian)由縫(feng)(feng)4連通，并由所(suo)(suo)述(shu)縫(feng)(feng)4和(he)孔(kong)5界定將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體分為上下左右四(si)個剛性(xing)(xing)(xing)桿。

[0018] 所述縫4相對于豎梁2對稱設置(zhi)。所述對稱為相鄰(lin)縫4之間(jian)對稱、對向縫4之間(jian)對稱。

[0019] 所(suo)述(shu)彈(dan)性體在中部通孔20的(de)外圍具有盲孔圈6。

[0020] 所述彈性體在對應形成(cheng)上橫(heng)梁(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)的(de)四個孔5的(de)位置的(de)表面具有定位凹槽7。

[0021] 在設(she)計時，通過設(she)計不同(tong)的(de)孔5壁厚A及彈性(xing)體厚度B可(ke)以改(gai)變(bian)皮重的(de)大小(xiao)，通過設(she)計不同(tong)的(de)豎(shu)梁壁厚C和豎(shu)梁寬度D，可(ke)以控(kong)制量程，從而達到大皮重小(xiao)量程的(de)高精度傳感器。

[0022] 以所(suo)述(shu)傳感器(qi)的(de)上(shang)橫(heng)梁(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)可以承(cheng)(cheng)受(shou)50kg的(de)皮(pi)重為例。在所(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)梁(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)承(cheng)(cheng)受(shou)50kg皮(pi)重后，豎(shu)梁(liang)才有足夠的(de)形(xing)變，開始正常輸(shu)(shu)出(chu)信(xin)號(hao)。在上(shang)橫(heng)梁(liang)下(xia)橫(heng)梁(liang)承(cheng)(cheng)受(shou)50kg以內的(de)力，豎(shu)梁(liang)變形(xing)極小，沒有信(xin)號(hao)輸(shu)(shu)出(chu)。

[0023] 實(shi)施例(li)2，參照附(fu)圖3。

[0024] 在本實(shi)施例中，本發(fa)明(ming)同(tong)樣(yang)包括由上(shang)(shang)下(xia)左右四(si)個剛性(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構(gou)成(cheng)的(de)整體(ti)彈性(xing)體(ti)，在四(si)個剛性(xing)桿(gan)的(de)交(jiao)界處為(wei)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分為(wei)一(yi)對上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一(yi)對下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四(si)角分布，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)小于(yu)(yu)剛性(xing)桿(gan)的(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)；所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)彈性(xing)體(ti)中間(jian)還設有(you)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)矩形的(de)中心，與上(shang)(shang)部(bu)剛性(xing)桿(gan)100a和下(xia)部(bu)剛性(xing)桿(gan)100b一(yi)體(ti)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一(yi)對上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一(yi)對下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對于(yu)(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)對稱(cheng)為(wei)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對稱(cheng)、下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對稱(cheng)、上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)小于(yu)(yu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)(yu)設置稱(cheng)重敏(min)感(gan)元件(jian)8。

[0025] 所述豎梁2處在由四個(ge)剛性桿圍成的中部通孔20中。

[0026] 在(zai)實施例的(de)(de)基(ji)礎上(shang)可以預見，對于(yu)上(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)方式還可以有(you)其它多(duo)種方式，比如將(jiang)上(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)部位的(de)(de)彈(dan)性(xing)體銑(xian)薄，或將(jiang)上(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)部位的(de)(de)彈(dan)性(xing)體形(xing)(xing)狀銑(xian)成(cheng)工字形(xing)(xing)截(jie)面(mian)等(deng)等(deng)，其最終目的(de)(de)為(wei)使(shi)上(shang)、下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積小于(yu)剛(gang)(gang)性(xing)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積。對于(yu)上(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)方式實際上(shang)也可轉換(huan)成(cheng)上(shang)下(xia)(xia)左右四個剛(gang)(gang)性(xing)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)外形(xing)(xing)設置問題，在(zai)本實施例中(zhong)(zhong)，“桿(gan)(gan)(gan)”不一定(ding)是(shi)細長形(xing)(xing)態（就像(xiang)”四連桿(gan)(gan)(gan)“中(zhong)(zhong)的(de)(de)桿(gan)(gan)(gan)，也不一定(ding)必須是(shi)細長形(xing)(xing)狀，只要其起到“連桿(gan)(gan)(gan)”的(de)(de)作(zuo)用即可）。在(zai)本發(fa)明中(zhong)(zhong)，“桿(gan)(gan)(gan)”比“梁(liang)”橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積大(da)，而(er)相對于(yu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)成(cheng)為(wei)剛(gang)(gang)形(xing)(xing)體，起到“后變形(xing)(xing)”的(de)(de)作(zuo)用，使(shi)得與桿(gan)(gan)(gan)連接的(de)(de)豎梁(liang)針對稱(cheng)重物(wu)體變形(xing)(xing)，不受大(da)皮重影(ying)響。