一(yi)種(zhong)大皮重小量程單點式稱(cheng)重測力傳感器

技術領域

[0001] 本發明專利涉及(ji)單(dan)點式稱重測力傳(chuan)感器。

背景技術

[0002] 傳統的(de)單點式測力傳感器只有上(shang)梁(liang)(liang)和下梁(liang)(liang)，且受力后應(ying)變區直接發生形變，隨(sui)即輸出信號。目(mu)前，有的(de)應(ying)用場合(he)為皮重遠較稱量量程大(da)(da)，比(bi)如，皮重為100㎏而量程僅(jin)5㎏，上(shang)述(shu)結構的(de)測力傳感器遇(yu)到這(zhe)種(zhong)情況，不能滿足稱量精度(du)，不適(shi)合(he)大(da)(da)皮重小(xiao)量程的(de)稱重要求。

發明內容

[0003] 本發(fa)明(ming)所(suo)(suo)(suo)要解決的(de)(de)技術問題是提供一(yi)(yi)種大皮重(zhong)小(xiao)量(liang)程(cheng)單點式稱(cheng)重(zhong)測力傳感器，以(yi)克服傳統(tong)單點式測力傳感器皮重(zhong)小(xiao)、量(liang)程(cheng)大、精(jing)度(du)低的(de)(de)問題。為(wei)此(ci)，本發(fa)明(ming)采(cai)用(yong)以(yi)下(xia)技術方(fang)案(an)：它包括由上(shang)(shang)下(xia)左右四(si)個(ge)剛性(xing)(xing)桿構成的(de)(de)整體彈(dan)性(xing)(xing)體，在(zai)四(si)個(ge)剛性(xing)(xing)桿的(de)(de)交界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部位(wei)，所(suo)(suo)(suo)述橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分為(wei)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)，所(suo)(suo)(suo)述上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)呈矩形(xing)四(si)角分布，所(suo)(suo)(suo)述上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)小(xiao)于(yu)剛性(xing)(xing)桿的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)；所(suo)(suo)(suo)述彈(dan)性(xing)(xing)體中間還(huan)設有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)，所(suo)(suo)(suo)述豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)處于(yu)所(suo)(suo)(suo)述矩形(xing)的(de)(de)中心，與(yu)上(shang)(shang)部剛性(xing)(xing)桿和(he)下(xia)部剛性(xing)(xing)桿一(yi)(yi)體，所(suo)(suo)(suo)述一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)于(yu)所(suo)(suo)(suo)述豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)小(xiao)于(yu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)于(yu)設置稱(cheng)重(zhong)敏感元件(jian)。

[0004] 在采(cai)用上述技(ji)術方案的基礎(chu)上，本發(fa)明(ming)還(huan)可采(cai)用以下進一步的技(ji)術方案：所(suo)述豎(shu)梁處在由四(si)個(ge)剛性桿(gan)圍(wei)成的中部通孔中。

[0005] 所(suo)(suo)述(shu)(shu)上橫梁(liang)和(he)下橫梁(liang)為(wei)在靠近它們所(suo)(suo)處端的彈性(xing)體(ti)上鉆孔(kong)(kong)而形成的孔(kong)(kong)壁；所(suo)(suo)述(shu)(shu)孔(kong)(kong)與(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)中間(jian)(jian)通孔(kong)(kong)之間(jian)(jian)由縫連通，并由所(suo)(suo)述(shu)(shu)縫和(he)孔(kong)(kong)界定將所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈性(xing)體(ti)分(fen)為(wei)上下左右四個剛性(xing)桿。

[0006] 所述縫相(xiang)對于豎梁對稱設置(zhi)。

[0007] 所(suo)述(shu)彈性體在中部通孔的(de)外圍具有盲孔圈。

[0008] 所述彈性體在對應形(xing)成(cheng)上橫(heng)梁和下橫(heng)梁的(de)(de)四個孔(kong)的(de)(de)位置的(de)(de)表面具有(you)定位凹槽。

[0009] 由(you)于采用(yong)(yong)本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)技術(shu)方(fang)案(an)，所述上橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)梁(liang)(liang)先于豎(shu)梁(liang)(liang)變(bian)形，用(yong)(yong)于承(cheng)擔(dan)皮重(zhong)(zhong)(zhong)，在皮重(zhong)(zhong)(zhong)情況下豎(shu)梁(liang)(liang)不變(bian)形或變(bian)形極小(xiao)，豎(shu)梁(liang)(liang)用(yong)(yong)于承(cheng)擔(dan)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測(ce)力的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)的(de)(de)(de)結構(gou)非常適合大(da)皮重(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)量程(cheng)的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求。進一步(bu)地，本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)彈性體(ti)具有鉸支(zhi)結構(gou)特點(dian)，四(si)根橫(heng)梁(liang)(liang)不僅用(yong)(yong)于稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)承(cheng)載而且(qie)起到(dao)剛(gang)性桿(gan)的(de)(de)(de)軸(zhou)的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，在稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)時，彈性體(ti)由(you)矩形支(zhi)撐(cheng)向(xiang)平行(xing)四(si)邊形支(zhi)撐(cheng)轉變(bian)，豎(shu)梁(liang)(liang)變(bian)形時呈(cheng)S形，能夠(gou)提高(gao)(gao)傳感(gan)器的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)靈敏(min)度，提高(gao)(gao)小(xiao)量程(cheng)的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精度。并且(qie)，本(ben)(ben)發(fa)(fa)明(ming)(ming)可通過(guo)改變(bian)上橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)截面(mian)積(ji)，以針對不同的(de)(de)(de)皮重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求，通過(guo)改變(bian)豎(shu)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)截面(mian)積(ji)則(ze)可控(kong)制量程(cheng)，非常方(fang)便各種(zhong)大(da)皮重(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)量程(cheng)的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)設(she)計，提高(gao)(gao)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測(ce)力傳感(gan)器的(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精度。

附圖說明

[0010] 圖(tu)1為本(ben)發明(ming)所提供的實(shi)施例1的主視圖(tu)。

[0011] 圖(tu)2為圖(tu)1的(de)俯視圖(tu)。

[0012] 圖(tu)3為本發(fa)明所(suo)提供的實施(shi)例2的主視圖(tu)。

具體實施方(fang)式(shi)

[0013] 實施(shi)例1，參照(zhao)附,1、2。

[0014] 本發明包(bao)括由上(shang)下(xia)(xia)左右四(si)個剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)整體彈性體，在四(si)個剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)的(de)交界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部位，所述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為(wei)一對(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14，所述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形(xing)四(si)角分布(bu)，所述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)小于剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)；所述(shu)(shu)彈性體中(zhong)間還設(she)有(you)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)2，所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)2處于所述(shu)(shu)矩形(xing)的(de)中(zhong)心，與上(shang)部剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)100a和(he)下(xia)(xia)部剛(gang)(gang)性桿(gan)(gan)100b一體，所述(shu)(shu)一對(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)于所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)稱(cheng)，所述(shu)(shu)對(dui)(dui)稱(cheng)為(wei)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)稱(cheng)、下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)稱(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)稱(cheng)，所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)小于上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于設(she)置(zhi)稱(cheng)重敏(min)感(gan)元件。

[0015] 所(suo)(suo)述豎梁2處(chu)在由四(si)個剛(gang)性桿圍成的中(zhong)部通(tong)孔20中(zhong)。所(suo)(suo)述豎梁的橫截面的D向(xiang)(xiang)尺(chi)寸大于(yu)C向(xiang)(xiang)尺(chi)寸，所(suo)(suo)述D向(xiang)(xiang)為(wei)彈性體厚度(du)方(fang)向(xiang)(xiang)，所(suo)(suo)述C向(xiang)(xiang)和D向(xiang)(xiang)垂直。如果(guo)需(xu)要(yao)增大量程時(shi)，也可以(yi)增大C向(xiang)(xiang)尺(chi)寸直至(zhi)大于(yu)D向(xiang)(xiang)尺(chi)寸。

[0016] 上述彈性(xing)體可為對一整塊剛(gang)性(xing)金屬件進(jin)行鉆孔(kong)和切(qie)割加工而成。

[0017] 所述(shu)(shu)上橫梁和(he)下橫梁為在靠(kao)近(jin)它們所處端的(de)彈(dan)性(xing)體上鉆孔(kong)5而形(xing)成的(de)孔(kong)壁(bi)；所述(shu)(shu)孔(kong)5與所述(shu)(shu)中間通孔(kong)20之間由縫(feng)4連通，并由所述(shu)(shu)縫(feng)4和(he)孔(kong)5界定(ding)將(jiang)所述(shu)(shu)彈(dan)性(xing)體分為上下左右四個(ge)剛性(xing)桿。

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

[0019] 所(suo)述彈性體在中部通孔20的外圍具(ju)有盲(mang)孔圈6。

[0020] 所述彈性體(ti)在對應形(xing)成上橫梁和下橫梁的四個孔5的位置的表(biao)面具有(you)定(ding)位凹槽7。

[0021] 在設計時，通過設計不(bu)(bu)同的(de)孔5壁厚(hou)(hou)A及(ji)彈性體厚(hou)(hou)度(du)B可(ke)以(yi)改(gai)變皮(pi)重的(de)大小，通過設計不(bu)(bu)同的(de)豎(shu)梁壁厚(hou)(hou)C和豎(shu)梁寬(kuan)度(du)D，可(ke)以(yi)控(kong)制量程，從而達到大皮(pi)重小量程的(de)高精度(du)傳(chuan)感器。

[0022] 以所(suo)述傳(chuan)感(gan)器的(de)(de)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)可以承(cheng)(cheng)受50kg的(de)(de)皮(pi)重為例。在所(suo)述上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)承(cheng)(cheng)受50kg皮(pi)重后，豎梁(liang)(liang)才有足夠的(de)(de)形變，開(kai)始正(zheng)常輸出信號。在上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)承(cheng)(cheng)受50kg以內的(de)(de)力，豎梁(liang)(liang)變形極小，沒有信號輸出。

[0023] 實(shi)施例2，參(can)照附(fu)圖3。

[0024] 在本(ben)實(shi)施例中(zhong)，本(ben)發(fa)明同樣(yang)包括(kuo)由上(shang)(shang)下(xia)(xia)左右四(si)(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成(cheng)的(de)整體(ti)彈性(xing)(xing)體(ti)，在四(si)(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的(de)交(jiao)界處為橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為一對(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一對(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四(si)(si)角分(fen)布(bu)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)小于(yu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈性(xing)(xing)體(ti)中(zhong)間(jian)還(huan)設(she)有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)矩形的(de)中(zhong)心，與上(shang)(shang)部(bu)(bu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100a和(he)(he)下(xia)(xia)部(bu)(bu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100b一體(ti)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)一對(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一對(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)對(dui)稱為上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱、下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱、上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)小于(yu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)(mian)積(ji)，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設(she)置稱重敏感元件(jian)8。

[0025] 所述豎梁2處在由四(si)個(ge)剛性(xing)桿圍成(cheng)的中(zhong)部(bu)通(tong)孔20中(zhong)。

[0026] 在實施例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上(shang)可(ke)以預見，對于(yu)上(shang)下橫(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)方式還可(ke)以有其它多(duo)種方式，比如將(jiang)上(shang)下橫(heng)梁(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)體(ti)銑薄，或將(jiang)上(shang)下橫(heng)梁(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)體(ti)形(xing)(xing)(xing)狀銑成(cheng)工字形(xing)(xing)(xing)截(jie)面(mian)(mian)等等，其最終目的(de)(de)(de)(de)(de)為使上(shang)、下橫(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)面(mian)(mian)積小于(yu)剛性(xing)桿的(de)(de)(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)面(mian)(mian)積。對于(yu)上(shang)下橫(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)方式實際上(shang)也可(ke)轉換成(cheng)上(shang)下左右四(si)個(ge)剛性(xing)桿的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)形(xing)(xing)(xing)設置問題(ti)，在本實施例(li)中，“桿”不(bu)(bu)一定是細(xi)長(chang)形(xing)(xing)(xing)態（就像”四(si)連桿“中的(de)(de)(de)(de)(de)桿，也不(bu)(bu)一定必(bi)須是細(xi)長(chang)形(xing)(xing)(xing)狀，只要其起到“連桿”的(de)(de)(de)(de)(de)作用即可(ke)）。在本發(fa)明中，“桿”比“梁(liang)”橫(heng)截(jie)面(mian)(mian)積大，而相對于(yu)橫(heng)梁(liang)成(cheng)為剛形(xing)(xing)(xing)體(ti)，起到“后變形(xing)(xing)(xing)”的(de)(de)(de)(de)(de)作用，使得與桿連接的(de)(de)(de)(de)(de)豎梁(liang)針(zhen)對稱重(zhong)物體(ti)變形(xing)(xing)(xing)，不(bu)(bu)受大皮重(zhong)影(ying)響(xiang)。