一種大(da)皮重小(xiao)量程單點式稱(cheng)重測力傳感器

技術領域

[0001] 本發明專利涉及單點式稱重測力傳感器。

背景技術

[0002] 傳統的(de)單(dan)點式(shi)測(ce)力傳感器只有上梁(liang)和(he)下(xia)梁(liang)，且(qie)受(shou)力后應變(bian)(bian)區直接發生形變(bian)(bian)，隨即輸出信號。目(mu)前，有的(de)應用(yong)場合為(wei)皮(pi)重(zhong)遠(yuan)較稱(cheng)量(liang)(liang)(liang)量(liang)(liang)(liang)程大，比(bi)如，皮(pi)重(zhong)為(wei)100㎏而(er)量(liang)(liang)(liang)程僅5㎏，上述結構的(de)測(ce)力傳感器遇(yu)到這(zhe)種情況(kuang)，不能滿足稱(cheng)量(liang)(liang)(liang)精度(du)，不適合大皮(pi)重(zhong)小量(liang)(liang)(liang)程的(de)稱(cheng)重(zhong)要(yao)求。

發明內容

[0003] 本(ben)發(fa)(fa)明所(suo)(suo)(suo)要解決(jue)的技(ji)術(shu)問題是提(ti)供一(yi)(yi)(yi)種大皮重(zhong)小量程單點式稱重(zhong)測力傳感(gan)器，以克服傳統(tong)單點式測力傳感(gan)器皮重(zhong)小、量程大、精(jing)度低的問題。為(wei)此，本(ben)發(fa)(fa)明采(cai)用以下(xia)(xia)技(ji)術(shu)方案：它包括(kuo)由上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)左右(you)四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)構(gou)成的整體(ti)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)，在四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)的交界處(chu)為(wei)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)分(fen)(fen)為(wei)一(yi)(yi)(yi)對(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)一(yi)(yi)(yi)對(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)呈矩形四(si)角(jiao)分(fen)(fen)布，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)積小于(yu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)的橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)積；所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)中(zhong)間還設有豎梁(liang)(liang)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)處(chu)于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)矩形的中(zhong)心，與(yu)上(shang)(shang)(shang)部剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)和(he)(he)下(xia)(xia)部剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)(gan)一(yi)(yi)(yi)體(ti)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)對(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)一(yi)(yi)(yi)對(dui)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)相對(dui)于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)對(dui)稱，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)積小于(yu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截(jie)(jie)面(mian)積，豎梁(liang)(liang)用于(yu)設置(zhi)稱重(zhong)敏感(gan)元件(jian)。

[0004] 在采用上述技(ji)術方案的基(ji)礎上，本發明還(huan)可采用以下(xia)進一步(bu)的技(ji)術方案：所述豎梁處在由四個剛性桿圍成的中(zhong)部通孔中(zhong)。

[0005] 所(suo)(suo)述(shu)上橫梁和下橫梁為在靠近它們所(suo)(suo)處端的彈(dan)性(xing)體上鉆孔(kong)而形成的孔(kong)壁(bi)；所(suo)(suo)述(shu)孔(kong)與(yu)所(suo)(suo)述(shu)中間通(tong)孔(kong)之間由縫連通(tong)，并由所(suo)(suo)述(shu)縫和孔(kong)界定將所(suo)(suo)述(shu)彈(dan)性(xing)體分(fen)為上下左右四個剛性(xing)桿。

[0006] 所述縫相對(dui)(dui)于豎(shu)梁對(dui)(dui)稱設置。

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

[0008] 所述彈(dan)性(xing)體在對應形成上(shang)橫梁和下橫梁的四個孔(kong)的位置的表(biao)面具有(you)定(ding)位凹槽。

[0009] 由于(yu)采用本(ben)(ben)發(fa)明的(de)(de)技術方案，所述上(shang)橫(heng)梁(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)先于(yu)豎(shu)(shu)梁(liang)變(bian)(bian)(bian)形(xing)，用于(yu)承擔皮(pi)(pi)重(zhong)(zhong)，在(zai)皮(pi)(pi)重(zhong)(zhong)情況下(xia)豎(shu)(shu)梁(liang)不變(bian)(bian)(bian)形(xing)或變(bian)(bian)(bian)形(xing)極小(xiao)，豎(shu)(shu)梁(liang)用于(yu)承擔稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)測力的(de)(de)作用，本(ben)(ben)發(fa)明的(de)(de)結(jie)構(gou)非(fei)常適合大皮(pi)(pi)重(zhong)(zhong)小(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)要求(qiu)。進一步地，本(ben)(ben)發(fa)明彈(dan)性(xing)體具有(you)鉸支結(jie)構(gou)特點，四(si)根(gen)橫(heng)梁(liang)不僅用于(yu)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)承載而且起到剛性(xing)桿的(de)(de)軸的(de)(de)作用，在(zai)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)時(shi)，彈(dan)性(xing)體由矩形(xing)支撐向(xiang)平(ping)行(xing)四(si)邊形(xing)支撐轉變(bian)(bian)(bian)，豎(shu)(shu)梁(liang)變(bian)(bian)(bian)形(xing)時(shi)呈(cheng)S形(xing)，能夠提高傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)靈敏(min)度(du)，提高小(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)精(jing)度(du)。并且，本(ben)(ben)發(fa)明可通過改變(bian)(bian)(bian)上(shang)橫(heng)梁(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)的(de)(de)橫(heng)截面積，以針對(dui)不同的(de)(de)皮(pi)(pi)重(zhong)(zhong)要求(qiu)，通過改變(bian)(bian)(bian)豎(shu)(shu)梁(liang)的(de)(de)橫(heng)截面積則可控制量(liang)程(cheng)，非(fei)常方便各種大皮(pi)(pi)重(zhong)(zhong)小(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)設(she)計，提高稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)測力傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)的(de)(de)稱(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)精(jing)度(du)。

附圖說明

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

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖3為本發明(ming)所提供的(de)實施(shi)例(li)2的(de)主(zhu)視(shi)圖。

具體實施方式

[0013] 實施例1，參照附,1、2。

[0014] 本發明包括由上(shang)下(xia)左右(you)四個剛性桿(gan)(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構成的整體彈性體，在四個剛性桿(gan)(gan)(gan)的交界處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為一(yi)對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一(yi)對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14，所述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四角分布(bu)，所述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)小(xiao)(xiao)于剛性桿(gan)(gan)(gan)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)；所述(shu)(shu)彈性體中間(jian)還(huan)設(she)(she)有豎梁(liang)(liang)(liang)2，所述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)2處于所述(shu)(shu)矩形的中心，與(yu)上(shang)部(bu)剛性桿(gan)(gan)(gan)100a和(he)(he)下(xia)部(bu)剛性桿(gan)(gan)(gan)100b一(yi)體，所述(shu)(shu)一(yi)對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一(yi)對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于所述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)，所述(shu)(shu)對(dui)稱(cheng)為上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)，所述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)小(xiao)(xiao)于上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)，豎梁(liang)(liang)(liang)用于設(she)(she)置稱(cheng)重敏感元件。

[0015] 所(suo)(suo)述(shu)豎梁2處在由四個(ge)剛性桿(gan)圍(wei)成(cheng)的(de)中(zhong)部通孔20中(zhong)。所(suo)(suo)述(shu)豎梁的(de)橫截面(mian)的(de)D向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)大(da)于C向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)，所(suo)(suo)述(shu)D向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)為彈性體厚度(du)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，所(suo)(suo)述(shu)C向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和D向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)垂直。如(ru)果需(xu)要增大(da)量程時(shi)，也可以增大(da)C向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)直至大(da)于D向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)。

[0016] 上述彈性體(ti)可為(wei)對一(yi)整塊剛性金屬件進行鉆孔(kong)和切割加工而成。

[0017] 所(suo)述(shu)(shu)上橫梁和下(xia)橫梁為在靠近它們(men)所(suo)處端(duan)的彈性體上鉆(zhan)孔(kong)5而形(xing)成(cheng)的孔(kong)壁；所(suo)述(shu)(shu)孔(kong)5與所(suo)述(shu)(shu)中間通孔(kong)20之間由縫4連(lian)通，并由所(suo)述(shu)(shu)縫4和孔(kong)5界定(ding)將(jiang)所(suo)述(shu)(shu)彈性體分為上下(xia)左(zuo)右四個剛性桿(gan)。

[0018] 所(suo)(suo)述(shu)(shu)縫(feng)(feng)4相(xiang)(xiang)對于(yu)豎(shu)梁2對稱設置。所(suo)(suo)述(shu)(shu)對稱為相(xiang)(xiang)鄰縫(feng)(feng)4之間(jian)(jian)對稱、對向縫(feng)(feng)4之間(jian)(jian)對稱。

[0019] 所述彈性體(ti)在中部(bu)通孔20的(de)外(wai)圍具有(you)盲孔圈(quan)6。

[0020] 所述彈性體(ti)在對應形成上橫梁和下橫梁的(de)(de)四個孔5的(de)(de)位置的(de)(de)表(biao)面(mian)具(ju)有定位凹槽7。

[0021] 在設(she)計(ji)時，通(tong)過設(she)計(ji)不同的孔5壁厚(hou)A及彈性體厚(hou)度B可(ke)以(yi)改變(bian)皮(pi)重的大小，通(tong)過設(she)計(ji)不同的豎梁壁厚(hou)C和豎梁寬度D，可(ke)以(yi)控制量程，從而達(da)到大皮(pi)重小量程的高精度傳感器。

[0022] 以(yi)所(suo)述傳感器的上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)可(ke)以(yi)承受50kg的皮重為例。在所(suo)述上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)承受50kg皮重后，豎梁(liang)(liang)才有(you)足夠(gou)的形變，開始正常(chang)輸出(chu)信(xin)號(hao)。在上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)承受50kg以(yi)內(nei)的力，豎梁(liang)(liang)變形極小，沒(mei)有(you)信(xin)號(hao)輸出(chu)。

[0023] 實施例2，參照附圖3。

[0024] 在(zai)本(ben)實施例中，本(ben)發明同樣包(bao)括由(you)上(shang)下(xia)左右(you)四(si)(si)個剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的整(zheng)體(ti)彈性(xing)(xing)體(ti)，在(zai)四(si)(si)個剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的交(jiao)界(jie)處為橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)，所(suo)述橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為一(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)述上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)(he)(he)下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形(xing)四(si)(si)角(jiao)分(fen)布，所(suo)述上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)(he)下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)的橫截面積(ji)小于剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的橫截面積(ji)；所(suo)述彈性(xing)(xing)體(ti)中間還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)述豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處于所(suo)述矩形(xing)的中心，與上(shang)部(bu)剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100a和(he)(he)(he)(he)(he)下(xia)部(bu)剛(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100b一(yi)體(ti)，所(suo)述一(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)于所(suo)述豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)，所(suo)述對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)為上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)、下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)、上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)(he)下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)(cheng)，所(suo)述豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的橫截面積(ji)小于上(shang)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)(he)(he)下(xia)橫梁(liang)(liang)(liang)(liang)的橫截面積(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于設置稱(cheng)(cheng)(cheng)重敏感(gan)元件8。

[0025] 所述豎(shu)梁(liang)2處在由四個剛(gang)性桿圍成(cheng)的中部通孔20中。

[0026] 在(zai)實施例的(de)(de)(de)基礎上可(ke)以(yi)預見，對于(yu)上下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成方(fang)式還可(ke)以(yi)有其(qi)它(ta)多種方(fang)式，比如(ru)將上下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)彈性體銑薄，或(huo)將上下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)彈性體形(xing)(xing)狀銑成工字形(xing)(xing)截面等等，其(qi)最終目的(de)(de)(de)為使(shi)上、下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)截面積小于(yu)剛性桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)橫(heng)截面積。對于(yu)上下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成方(fang)式實際上也可(ke)轉換成上下(xia)(xia)左右四個剛性桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)外形(xing)(xing)設置問(wen)題，在(zai)本實施例中(zhong)，“桿(gan)(gan)”不(bu)(bu)一定(ding)是細(xi)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)(bu)一定(ding)必須是細(xi)長(chang)形(xing)(xing)狀，只要(yao)其(qi)起到“連(lian)桿(gan)(gan)”的(de)(de)(de)作用即(ji)可(ke)）。在(zai)本發明(ming)中(zhong)，“桿(gan)(gan)”比“梁(liang)(liang)(liang)”橫(heng)截面積大(da)，而相對于(yu)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)成為剛形(xing)(xing)體，起到“后(hou)變形(xing)(xing)”的(de)(de)(de)作用，使(shi)得與桿(gan)(gan)連(lian)接(jie)的(de)(de)(de)豎梁(liang)(liang)(liang)針(zhen)對稱重物體變形(xing)(xing)，不(bu)(bu)受大(da)皮重影響。