一種大皮重小量程(cheng)單點式稱(cheng)重測力傳感器

技術領域

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

背景技術

[0002] 傳(chuan)統的單點式測力傳(chuan)感(gan)器只(zhi)有上梁和下(xia)梁，且(qie)受力后(hou)應變(bian)區(qu)直接發生形(xing)變(bian)，隨即輸出信號。目(mu)前，有的應用場(chang)合為皮(pi)重(zhong)遠較稱量(liang)量(liang)程(cheng)大，比如(ru)，皮(pi)重(zhong)為100㎏而(er)量(liang)程(cheng)僅5㎏，上述結構(gou)的測力傳(chuan)感(gan)器遇到這種情況，不(bu)(bu)能滿(man)足稱量(liang)精度(du)，不(bu)(bu)適合大皮(pi)重(zhong)小量(liang)程(cheng)的稱重(zhong)要求。

發明內容

[0003] 本發明所(suo)(suo)要解決的(de)技術問題是提供一(yi)種大皮重(zhong)小(xiao)(xiao)(xiao)量(liang)程單點(dian)(dian)式(shi)稱(cheng)(cheng)重(zhong)測力(li)傳感器(qi)，以(yi)克服傳統單點(dian)(dian)式(shi)測力(li)傳感器(qi)皮重(zhong)小(xiao)(xiao)(xiao)、量(liang)程大、精度低的(de)問題。為此(ci)，本發明采(cai)用以(yi)下技術方(fang)案：它(ta)包括由上(shang)下左右四(si)個(ge)剛(gang)性(xing)桿構成的(de)整體(ti)彈(dan)性(xing)體(ti)，在四(si)個(ge)剛(gang)性(xing)桿的(de)交界處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)分為一(yi)對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)一(yi)對(dui)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)呈矩(ju)形四(si)角分布，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)小(xiao)(xiao)(xiao)于(yu)剛(gang)性(xing)桿的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)彈(dan)性(xing)體(ti)中(zhong)間還(huan)設(she)有豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)處于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)矩(ju)形的(de)中(zhong)心，與(yu)上(shang)部(bu)剛(gang)性(xing)桿和(he)下部(bu)剛(gang)性(xing)桿一(yi)體(ti)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)一(yi)對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)一(yi)對(dui)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)相對(dui)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)小(xiao)(xiao)(xiao)于(yu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面積(ji)，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)用于(yu)設(she)置稱(cheng)(cheng)重(zhong)敏感元件。

[0004] 在(zai)采(cai)用上述技術方案(an)的(de)基(ji)礎上，本發明還可采(cai)用以下進(jin)一步的(de)技術方案(an)：所(suo)述豎梁處在(zai)由四(si)個剛性桿圍成(cheng)的(de)中(zhong)部通孔(kong)中(zhong)。

[0005] 所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫梁(liang)和(he)下橫梁(liang)為(wei)在靠近(jin)它們所(suo)(suo)處(chu)端的(de)彈性(xing)(xing)(xing)體上(shang)鉆孔而形成(cheng)的(de)孔壁；所(suo)(suo)述(shu)(shu)孔與所(suo)(suo)述(shu)(shu)中(zhong)間通(tong)孔之間由(you)縫連通(tong)，并由(you)所(suo)(suo)述(shu)(shu)縫和(he)孔界(jie)定(ding)將所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈性(xing)(xing)(xing)體分為(wei)上(shang)下左右四個剛性(xing)(xing)(xing)桿。

[0006] 所(suo)述縫(feng)相對于(yu)豎梁對稱設(she)置(zhi)。

[0007] 所(suo)述彈性體在中部通孔(kong)的(de)外(wai)圍具有盲孔(kong)圈。

[0008] 所述彈性(xing)體在(zai)對應形成上橫(heng)梁和下橫(heng)梁的四個孔的位(wei)置的表(biao)面具(ju)有定(ding)位(wei)凹槽。

[0009] 由(you)于采用本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術方案(an)，所述上橫(heng)(heng)梁(liang)和(he)下橫(heng)(heng)梁(liang)先于豎(shu)(shu)梁(liang)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)，用于承(cheng)擔(dan)皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)，在皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)情況下豎(shu)(shu)梁(liang)不變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)或變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)極小(xiao)，豎(shu)(shu)梁(liang)用于承(cheng)擔(dan)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測(ce)力的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)結構非(fei)常適合大皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)要求。進一步地，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)彈(dan)(dan)性體具有鉸支(zhi)結構特點，四(si)根橫(heng)(heng)梁(liang)不僅(jin)用于稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)承(cheng)載而(er)且起到(dao)剛(gang)性桿的(de)(de)(de)(de)軸的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用，在稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)時，彈(dan)(dan)性體由(you)矩(ju)形(xing)支(zhi)撐(cheng)向平(ping)行四(si)邊(bian)形(xing)支(zhi)撐(cheng)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)(bian)，豎(shu)(shu)梁(liang)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)時呈S形(xing)，能夠提(ti)(ti)高傳感器(qi)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)靈敏度，提(ti)(ti)高小(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精(jing)度。并且，本(ben)(ben)發(fa)明(ming)可(ke)(ke)通過改變(bian)(bian)(bian)(bian)上橫(heng)(heng)梁(liang)和(he)下橫(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積，以針對不同的(de)(de)(de)(de)皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)要求，通過改變(bian)(bian)(bian)(bian)豎(shu)(shu)梁(liang)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積則可(ke)(ke)控制(zhi)量(liang)程(cheng)，非(fei)常方便各種(zhong)大皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)設計，提(ti)(ti)高稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測(ce)力傳感器(qi)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精(jing)度。

附圖說明

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

[0011] 圖2為圖1的俯視圖。

[0012] 圖3為本發明所提供的實施例2的主視(shi)圖。

具體實施方式

[0013] 實施(shi)例(li)1，參照附(fu),1、2。

[0014] 本發明包括(kuo)由上(shang)下(xia)左右四(si)個剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)整體彈性(xing)(xing)體，在四(si)個剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)交界(jie)處(chu)為橫(heng)梁(liang)(liang)部(bu)(bu)位(wei)，所述(shu)(shu)橫(heng)梁(liang)(liang)分為一(yi)對(dui)(dui)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)13、14，所述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)13、14呈矩形(xing)四(si)角分布，所述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)截面(mian)積小(xiao)于(yu)(yu)剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)橫(heng)截面(mian)積；所述(shu)(shu)彈性(xing)(xing)體中間還設有豎(shu)梁(liang)(liang)2，所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)2處(chu)于(yu)(yu)所述(shu)(shu)矩形(xing)的(de)中心，與上(shang)部(bu)(bu)剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a和(he)(he)(he)下(xia)部(bu)(bu)剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100b一(yi)體，所述(shu)(shu)一(yi)對(dui)(dui)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)于(yu)(yu)所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)對(dui)(dui)稱(cheng)，所述(shu)(shu)對(dui)(dui)稱(cheng)為上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)之間對(dui)(dui)稱(cheng)、下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)之間對(dui)(dui)稱(cheng)、上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)之間對(dui)(dui)稱(cheng)，所述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)截面(mian)積小(xiao)于(yu)(yu)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)橫(heng)截面(mian)積，豎(shu)梁(liang)(liang)用于(yu)(yu)設置(zhi)稱(cheng)重敏感元件。

[0015] 所述(shu)豎梁(liang)2處在由四個剛性(xing)桿(gan)圍成(cheng)的中部通孔20中。所述(shu)豎梁(liang)的橫截面的D向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)大(da)(da)于C向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)，所述(shu)D向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)為彈(dan)性(xing)體厚度方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，所述(shu)C向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和D向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)垂直(zhi)。如果(guo)需要增大(da)(da)量程時，也可以增大(da)(da)C向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)直(zhi)至(zhi)大(da)(da)于D向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)寸(cun)(cun)(cun)。

[0016] 上述彈(dan)性體可(ke)為(wei)對一整塊剛性金屬件(jian)進行鉆孔和切(qie)割加工(gong)而成。

[0017] 所(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫梁(liang)和下橫梁(liang)為(wei)(wei)在靠(kao)近它們(men)所(suo)處端(duan)的彈性(xing)體上(shang)鉆孔(kong)(kong)5而形成(cheng)的孔(kong)(kong)壁；所(suo)述(shu)(shu)孔(kong)(kong)5與所(suo)述(shu)(shu)中(zhong)間(jian)通孔(kong)(kong)20之間(jian)由(you)縫4連通，并(bing)由(you)所(suo)述(shu)(shu)縫4和孔(kong)(kong)5界定將(jiang)所(suo)述(shu)(shu)彈性(xing)體分為(wei)(wei)上(shang)下左右(you)四個剛性(xing)桿(gan)。

[0018] 所述(shu)縫4相對(dui)(dui)于豎梁2對(dui)(dui)稱(cheng)設置(zhi)。所述(shu)對(dui)(dui)稱(cheng)為(wei)相鄰縫4之間對(dui)(dui)稱(cheng)、對(dui)(dui)向縫4之間對(dui)(dui)稱(cheng)。

[0019] 所述彈性體在中部(bu)通孔(kong)20的外圍具(ju)有(you)盲孔(kong)圈(quan)6。

[0020] 所述彈性體在對應(ying)形(xing)成上橫梁和(he)下(xia)橫梁的四個(ge)孔5的位置的表(biao)面具(ju)有定位凹槽7。

[0021] 在設計時，通過設計不同的孔5壁(bi)厚(hou)A及(ji)彈性體厚(hou)度(du)(du)(du)B可以改變皮重的大(da)小(xiao)，通過設計不同的豎(shu)梁壁(bi)厚(hou)C和豎(shu)梁寬度(du)(du)(du)D，可以控制量程，從而達到大(da)皮重小(xiao)量程的高精(jing)度(du)(du)(du)傳感(gan)器。

[0022] 以所(suo)述(shu)傳(chuan)感器的上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)可以承(cheng)受(shou)50kg的皮重為(wei)例(li)。在所(suo)述(shu)上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)承(cheng)受(shou)50kg皮重后，豎(shu)梁(liang)(liang)才(cai)有足夠(gou)的形(xing)變，開始正常(chang)輸出信(xin)號。在上橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)承(cheng)受(shou)50kg以內的力，豎(shu)梁(liang)(liang)變形(xing)極小，沒有信(xin)號輸出。

[0023] 實施(shi)例2，參照附圖3。

[0024] 在本實施例中(zhong)(zhong)，本發明同樣(yang)包括由上(shang)(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)(xia)左右四(si)個(ge)剛(gang)(gang)性桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)整(zheng)體(ti)彈性體(ti)，在四(si)個(ge)剛(gang)(gang)性桿(gan)的(de)(de)交界處為(wei)(wei)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位(wei)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為(wei)(wei)一(yi)對(dui)上(shang)(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一(yi)對(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩(ju)形(xing)四(si)角分(fen)布，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面積小于(yu)剛(gang)(gang)性桿(gan)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面積；所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈性體(ti)中(zhong)(zhong)間(jian)還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)矩(ju)形(xing)的(de)(de)中(zhong)(zhong)心，與(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)部(bu)剛(gang)(gang)性桿(gan)100a和(he)下(xia)(xia)(xia)部(bu)剛(gang)(gang)性桿(gan)100b一(yi)體(ti)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)一(yi)對(dui)上(shang)(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一(yi)對(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)對(dui)稱(cheng)為(wei)(wei)上(shang)(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)、下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)、上(shang)(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面積小于(yu)上(shang)(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)截(jie)面積，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置稱(cheng)重敏感元件8。

[0025] 所(suo)述豎梁2處在由四個(ge)剛性桿圍成的中(zhong)(zhong)部通(tong)孔20中(zhong)(zhong)。

[0026] 在實(shi)施(shi)例的(de)(de)(de)基礎上(shang)可以預見，對于上(shang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)方(fang)式還可以有其(qi)它多種方(fang)式，比如(ru)將上(shang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部位的(de)(de)(de)彈性(xing)體銑薄，或將上(shang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部位的(de)(de)(de)彈性(xing)體形(xing)(xing)狀(zhuang)銑成(cheng)(cheng)工字(zi)形(xing)(xing)截(jie)面等等，其(qi)最終目的(de)(de)(de)為使(shi)上(shang)、下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)面積(ji)小于剛(gang)性(xing)桿的(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)面積(ji)。對于上(shang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)方(fang)式實(shi)際上(shang)也可轉換成(cheng)(cheng)上(shang)下(xia)左右四個剛(gang)性(xing)桿的(de)(de)(de)外形(xing)(xing)設置問題，在本(ben)實(shi)施(shi)例中，“桿”不一定是細長形(xing)(xing)態(tai)（就像”四連(lian)桿“中的(de)(de)(de)桿，也不一定必須(xu)是細長形(xing)(xing)狀(zhuang)，只要(yao)其(qi)起到“連(lian)桿”的(de)(de)(de)作用(yong)即可）。在本(ben)發明中，“桿”比“梁(liang)(liang)(liang)(liang)”橫(heng)截(jie)面積(ji)大(da)，而相對于橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(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)得(de)與桿連(lian)接(jie)的(de)(de)(de)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)針對稱重物體變形(xing)(xing)，不受大(da)皮(pi)重影響(xiang)。