一種大皮重小量程單點式(shi)稱重測力傳(chuan)感器

技術領域

[0001] 本發明專(zhuan)利涉(she)及單點(dian)式(shi)稱重測力傳(chuan)感器。

背景技術

[0002] 傳統的(de)(de)(de)單點(dian)式測力傳感器(qi)只有上梁和下梁，且受力后應(ying)變區直接發生形變，隨即輸出信號。目前，有的(de)(de)(de)應(ying)用場(chang)合為皮重(zhong)遠(yuan)較稱量(liang)量(liang)程大，比(bi)如，皮重(zhong)為100㎏而量(liang)程僅5㎏，上述結構的(de)(de)(de)測力傳感器(qi)遇(yu)到這種情況，不能滿足(zu)稱量(liang)精度，不適合大皮重(zhong)小(xiao)量(liang)程的(de)(de)(de)稱重(zhong)要(yao)求(qiu)。

發明內容

[0003] 本(ben)(ben)發明(ming)所(suo)要解決的(de)(de)技(ji)術(shu)問題是提供一種大(da)皮重(zhong)小(xiao)量(liang)程單點式(shi)稱(cheng)重(zhong)測力傳(chuan)感器(qi)，以克(ke)服傳(chuan)統單點式(shi)測力傳(chuan)感器(qi)皮重(zhong)小(xiao)、量(liang)程大(da)、精(jing)度低的(de)(de)問題。為此，本(ben)(ben)發明(ming)采用以下(xia)(xia)技(ji)術(shu)方案：它包括由上下(xia)(xia)左右四(si)個剛性(xing)桿構(gou)成的(de)(de)整體(ti)彈性(xing)體(ti)，在(zai)四(si)個剛性(xing)桿的(de)(de)交界處為橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)部位，所(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)分(fen)為一對上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)一對下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)，所(suo)述(shu)(shu)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)呈矩形(xing)四(si)角(jiao)分(fen)布，所(suo)述(shu)(shu)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截面積小(xiao)于(yu)剛性(xing)桿的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截面積；所(suo)述(shu)(shu)彈性(xing)體(ti)中間還設有豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)，所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)處于(yu)所(suo)述(shu)(shu)矩形(xing)的(de)(de)中心，與上部剛性(xing)桿和(he)(he)(he)下(xia)(xia)部剛性(xing)桿一體(ti)，所(suo)述(shu)(shu)一對上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)一對下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)相對于(yu)所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)對稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截面積小(xiao)于(yu)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截面積，豎(shu)(shu)(shu)梁(liang)用于(yu)設置稱(cheng)重(zhong)敏感元件(jian)。

[0004] 在采(cai)用上述技(ji)術方(fang)案的基礎(chu)上，本發(fa)明(ming)還可采(cai)用以下進一(yi)步的技(ji)術方(fang)案：所述豎梁處在由四個剛性桿圍成的中部通(tong)孔中。

[0005] 所(suo)述(shu)上(shang)橫梁和下橫梁為在靠近它(ta)們所(suo)處端的彈性體上(shang)鉆孔(kong)而形成的孔(kong)壁；所(suo)述(shu)孔(kong)與所(suo)述(shu)中(zhong)間通孔(kong)之(zhi)間由縫連(lian)通，并(bing)由所(suo)述(shu)縫和孔(kong)界定將所(suo)述(shu)彈性體分為上(shang)下左右四個剛性桿。

[0006] 所(suo)述縫相(xiang)對于豎(shu)梁對稱設(she)置。

[0007] 所述彈(dan)性(xing)體(ti)在中部(bu)通孔的外圍具有盲孔圈。

[0008] 所述彈性(xing)體在對應形(xing)成(cheng)上橫(heng)梁和(he)下橫(heng)梁的四(si)個孔的位置的表面具有(you)定位凹(ao)槽。

[0009] 由于(yu)采用(yong)(yong)(yong)本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)技術方案，所述(shu)上橫梁(liang)和(he)下(xia)橫梁(liang)先于(yu)豎梁(liang)變(bian)形(xing)(xing)，用(yong)(yong)(yong)于(yu)承擔皮重，在(zai)皮重情況下(xia)豎梁(liang)不(bu)變(bian)形(xing)(xing)或(huo)變(bian)形(xing)(xing)極小，豎梁(liang)用(yong)(yong)(yong)于(yu)承擔稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重測(ce)力的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)的(de)結(jie)構(gou)非常適合大皮重小量(liang)程的(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重要(yao)求。進一步地，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)彈(dan)性體具有鉸支(zhi)結(jie)構(gou)特點，四根(gen)橫梁(liang)不(bu)僅用(yong)(yong)(yong)于(yu)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重承載而(er)且起到剛性桿的(de)軸的(de)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，在(zai)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重時(shi)(shi)，彈(dan)性體由矩形(xing)(xing)支(zhi)撐向(xiang)平(ping)行四邊形(xing)(xing)支(zhi)撐轉(zhuan)變(bian)，豎梁(liang)變(bian)形(xing)(xing)時(shi)(shi)呈S形(xing)(xing)，能夠提高(gao)傳感(gan)器的(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重靈(ling)敏度，提高(gao)小量(liang)程的(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重精(jing)度。并且，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)(ming)可通過改變(bian)上橫梁(liang)和(he)下(xia)橫梁(liang)的(de)橫截面積，以針對不(bu)同的(de)皮重要(yao)求，通過改變(bian)豎梁(liang)的(de)橫截面積則可控(kong)制量(liang)程，非常方便各種大皮重小量(liang)程的(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重設計，提高(gao)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重測(ce)力傳感(gan)器的(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重精(jing)度。

附圖說明

[0010] 圖1為本發(fa)明所(suo)提(ti)供的(de)實施例1的(de)主(zhu)視圖。

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖(tu)3為本發明所提供的實施例2的主視(shi)圖(tu)。

具體實施方式

[0013] 實施例1，參照附(fu),1、2。

[0014] 本發明包(bao)括(kuo)由上(shang)(shang)(shang)下(xia)左右四個剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)整體(ti)彈性(xing)(xing)體(ti)，在四個剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)交(jiao)界(jie)處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部位，所述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分為一(yi)對(dui)(dui)(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形(xing)(xing)四角(jiao)分布，所述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小(xiao)于剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)；所述(shu)(shu)彈性(xing)(xing)體(ti)中間(jian)還(huan)設有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于所述(shu)(shu)矩形(xing)(xing)的(de)中心，與上(shang)(shang)(shang)部剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a和(he)(he)(he)下(xia)部剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100b一(yi)體(ti)，所述(shu)(shu)一(yi)對(dui)(dui)(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)(dui)于所述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)，所述(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)為上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)、上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)，所述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小(xiao)于上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)于設置(zhi)稱(cheng)(cheng)重敏感元件(jian)。

[0015] 所(suo)述(shu)豎(shu)梁2處在由(you)四個剛性桿(gan)圍(wei)成的(de)(de)中(zhong)部通孔20中(zhong)。所(suo)述(shu)豎(shu)梁的(de)(de)橫截面的(de)(de)D向(xiang)尺(chi)寸大(da)(da)(da)(da)于(yu)C向(xiang)尺(chi)寸，所(suo)述(shu)D向(xiang)為彈(dan)性體(ti)厚(hou)度方向(xiang)，所(suo)述(shu)C向(xiang)和D向(xiang)垂直(zhi)。如果需要(yao)增大(da)(da)(da)(da)量(liang)程時，也可以增大(da)(da)(da)(da)C向(xiang)尺(chi)寸直(zhi)至大(da)(da)(da)(da)于(yu)D向(xiang)尺(chi)寸。

[0016] 上述彈性體(ti)可為(wei)對一整塊(kuai)剛(gang)性金屬件進行鉆(zhan)孔(kong)和切割加工而成。

[0017] 所(suo)(suo)述(shu)上橫梁(liang)和(he)下(xia)(xia)橫梁(liang)為在靠近它們所(suo)(suo)處端的彈性(xing)體上鉆孔(kong)(kong)5而形成的孔(kong)(kong)壁；所(suo)(suo)述(shu)孔(kong)(kong)5與所(suo)(suo)述(shu)中(zhong)間(jian)通孔(kong)(kong)20之間(jian)由縫(feng)4連(lian)通，并由所(suo)(suo)述(shu)縫(feng)4和(he)孔(kong)(kong)5界定將(jiang)所(suo)(suo)述(shu)彈性(xing)體分為上下(xia)(xia)左右四個剛性(xing)桿。

[0018] 所述縫4相對(dui)(dui)于豎梁2對(dui)(dui)稱(cheng)設置。所述對(dui)(dui)稱(cheng)為相鄰(lin)縫4之間對(dui)(dui)稱(cheng)、對(dui)(dui)向縫4之間對(dui)(dui)稱(cheng)。

[0019] 所述彈(dan)性體在中部通(tong)孔20的外(wai)圍(wei)具(ju)有(you)盲孔圈(quan)6。

[0020] 所述彈(dan)性(xing)體在對應(ying)形成上橫(heng)梁和下橫(heng)梁的(de)四個(ge)孔5的(de)位(wei)(wei)置的(de)表(biao)面具有定位(wei)(wei)凹槽7。

[0021] 在設(she)(she)計時，通過設(she)(she)計不同的孔5壁厚(hou)A及彈性體(ti)厚(hou)度(du)B可以改變皮重的大小(xiao)，通過設(she)(she)計不同的豎梁壁厚(hou)C和豎梁寬度(du)D，可以控制量程(cheng)，從而達到大皮重小(xiao)量程(cheng)的高精度(du)傳(chuan)感(gan)器。

[0022] 以(yi)所(suo)述傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)可以(yi)承(cheng)受(shou)(shou)50kg的(de)(de)皮重(zhong)為(wei)例(li)。在(zai)(zai)所(suo)述上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)承(cheng)受(shou)(shou)50kg皮重(zhong)后，豎(shu)梁(liang)(liang)才有(you)足夠的(de)(de)形(xing)變，開始正常輸(shu)(shu)出信(xin)號。在(zai)(zai)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)承(cheng)受(shou)(shou)50kg以(yi)內的(de)(de)力，豎(shu)梁(liang)(liang)變形(xing)極小，沒有(you)信(xin)號輸(shu)(shu)出。

[0023] 實施例2，參照附圖3。

[0024] 在(zai)(zai)本實(shi)施例中，本發明同樣包括由上下(xia)(xia)左(zuo)右(you)四個剛(gang)(gang)性(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)整體彈性(xing)體，在(zai)(zai)四個剛(gang)(gang)性(xing)桿(gan)的(de)交(jiao)界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)述(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為(wei)一對(dui)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一對(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)述(shu)(shu)(shu)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈(cheng)矩(ju)形四角分(fen)布，所(suo)述(shu)(shu)(shu)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截面積(ji)小(xiao)于(yu)(yu)剛(gang)(gang)性(xing)桿(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截面積(ji)；所(suo)述(shu)(shu)(shu)彈性(xing)體中間(jian)還設(she)有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)矩(ju)形的(de)中心(xin)，與上部剛(gang)(gang)性(xing)桿(gan)100a和下(xia)(xia)部剛(gang)(gang)性(xing)桿(gan)100b一體，所(suo)述(shu)(shu)(shu)一對(dui)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一對(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于(yu)(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)對(dui)稱(cheng)為(wei)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)、下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)、上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截面積(ji)小(xiao)于(yu)(yu)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截面積(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)(yu)設(she)置稱(cheng)重敏感元件8。

[0025] 所述豎梁(liang)2處(chu)在由四個剛(gang)性桿圍成(cheng)的中部(bu)通(tong)孔20中。

[0026] 在實施例的(de)基礎上(shang)(shang)可(ke)(ke)以(yi)預見，對(dui)于(yu)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)方(fang)式還(huan)可(ke)(ke)以(yi)有其(qi)它多種方(fang)式，比(bi)如將上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁部(bu)位的(de)彈性體(ti)銑(xian)薄，或(huo)將上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁部(bu)位的(de)彈性體(ti)形(xing)狀銑(xian)成(cheng)(cheng)工(gong)字形(xing)截(jie)面等等，其(qi)最終目的(de)為使(shi)上(shang)(shang)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)小于(yu)剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)。對(dui)于(yu)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)方(fang)式實際(ji)上(shang)(shang)也可(ke)(ke)轉換成(cheng)(cheng)上(shang)(shang)下(xia)左右(you)四個剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)的(de)外形(xing)設置問題，在本實施例中，“桿(gan)(gan)”不一定是細(xi)長(chang)形(xing)態（就(jiu)像”四連桿(gan)(gan)“中的(de)桿(gan)(gan)，也不一定必須是細(xi)長(chang)形(xing)狀，只要其(qi)起到(dao)“連桿(gan)(gan)”的(de)作用(yong)即可(ke)(ke)）。在本發明中，“桿(gan)(gan)”比(bi)“梁”橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)大，而(er)相對(dui)于(yu)橫(heng)(heng)(heng)梁成(cheng)(cheng)為剛(gang)(gang)形(xing)體(ti)，起到(dao)“后(hou)變(bian)形(xing)”的(de)作用(yong)，使(shi)得與桿(gan)(gan)連接的(de)豎梁針對(dui)稱(cheng)重物體(ti)變(bian)形(xing)，不受大皮重影響。