一(yi)種大皮(pi)重(zhong)小量程單(dan)點式稱重(zhong)測力傳感器(qi)

技術領域

[0001] 本發明專(zhuan)利涉及單點(dian)式(shi)稱(cheng)重測力傳感器。

背景技術

[0002] 傳統的(de)單點(dian)式測力(li)傳感(gan)器只有(you)上梁(liang)和下梁(liang)，且受力(li)后應變(bian)(bian)區(qu)直接發生形變(bian)(bian)，隨即(ji)輸出信號。目前，有(you)的(de)應用場合為皮(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㎏，上述結構的(de)測力(li)傳感(gan)器遇(yu)到這種情況，不能滿足稱量(liang)精度，不適合大皮(pi)重(zhong)小(xiao)量(liang)程(cheng)的(de)稱重(zhong)要求。

發明內容

[0003] 本發明所(suo)(suo)要解決的(de)(de)技(ji)術問(wen)題(ti)是提(ti)供一種大皮(pi)重(zhong)小(xiao)量(liang)程單點式稱重(zhong)測力傳(chuan)感(gan)器(qi)，以克服(fu)傳(chuan)統(tong)單點式測力傳(chuan)感(gan)器(qi)皮(pi)重(zhong)小(xiao)、量(liang)程大、精度低的(de)(de)問(wen)題(ti)。為(wei)此，本發明采用以下(xia)技(ji)術方案(an)：它包括由(you)上(shang)下(xia)左(zuo)右四個剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)桿(gan)構成(cheng)的(de)(de)整體彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)體，在四個剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)交界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)分(fen)為(wei)一對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)一對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)呈(cheng)矩(ju)(ju)形四角分(fen)布(bu)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)小(xiao)于剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)體中間還設(she)有(you)豎梁(liang)(liang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)處于所(suo)(suo)述(shu)(shu)矩(ju)(ju)形的(de)(de)中心，與上(shang)部剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)桿(gan)和(he)(he)下(xia)部剛(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)桿(gan)一體，所(suo)(suo)述(shu)(shu)一對(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)一對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)相對(dui)于所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)對(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)小(xiao)于上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)，豎梁(liang)(liang)用于設(she)置稱重(zhong)敏感(gan)元件。

[0004] 在采(cai)用上述(shu)技(ji)術方(fang)案的基礎上，本發明還可(ke)采(cai)用以下(xia)進一(yi)步的技(ji)術方(fang)案：所(suo)述(shu)豎梁處(chu)在由四(si)個剛(gang)性桿圍(wei)成(cheng)的中部通孔(kong)中。

[0005] 所述(shu)上橫(heng)梁和下橫(heng)梁為在靠近它們所處端的彈(dan)性體(ti)上鉆(zhan)孔(kong)(kong)而形(xing)成的孔(kong)(kong)壁；所述(shu)孔(kong)(kong)與所述(shu)中間(jian)通(tong)孔(kong)(kong)之(zhi)間(jian)由縫連(lian)通(tong)，并由所述(shu)縫和孔(kong)(kong)界定(ding)將所述(shu)彈(dan)性體(ti)分為上下左(zuo)右四個(ge)剛(gang)性桿。

[0006] 所述縫相對(dui)于豎(shu)梁對(dui)稱(cheng)設(she)置。

[0007] 所述彈性體在(zai)中部通孔的外圍具有盲孔圈。

[0008] 所述彈性體(ti)在對應形成上橫梁和下橫梁的四個孔的位置的表面具有定位凹(ao)槽。

[0009] 由于(yu)采用(yong)本(ben)發明(ming)的技術方(fang)案，所(suo)述上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)先于(yu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)變形(xing)(xing)(xing)，用(yong)于(yu)承擔皮(pi)重(zhong)，在(zai)(zai)皮(pi)重(zhong)情(qing)況下豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)不變形(xing)(xing)(xing)或變形(xing)(xing)(xing)極(ji)小，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)于(yu)承擔稱(cheng)重(zhong)測(ce)力的作用(yong)，本(ben)發明(ming)的結構(gou)非(fei)(fei)常適合大(da)皮(pi)重(zhong)小量(liang)程(cheng)的稱(cheng)重(zhong)要(yao)求。進一步地，本(ben)發明(ming)彈性體具有(you)鉸支(zhi)(zhi)(zhi)結構(gou)特點，四根橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)不僅用(yong)于(yu)稱(cheng)重(zhong)承載而且(qie)起到剛(gang)性桿的軸的作用(yong)，在(zai)(zai)稱(cheng)重(zhong)時(shi)，彈性體由矩形(xing)(xing)(xing)支(zhi)(zhi)(zhi)撐向平行(xing)四邊形(xing)(xing)(xing)支(zhi)(zhi)(zhi)撐轉變，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)變形(xing)(xing)(xing)時(shi)呈(cheng)S形(xing)(xing)(xing)，能夠提高(gao)傳感器(qi)的稱(cheng)重(zhong)靈敏度(du)，提高(gao)小量(liang)程(cheng)的稱(cheng)重(zhong)精度(du)。并且(qie)，本(ben)發明(ming)可(ke)通過改變上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的橫(heng)截面(mian)積，以針(zhen)對不同的皮(pi)重(zhong)要(yao)求，通過改變豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)的橫(heng)截面(mian)積則可(ke)控(kong)制量(liang)程(cheng)，非(fei)(fei)常方(fang)便各種大(da)皮(pi)重(zhong)小量(liang)程(cheng)的稱(cheng)重(zhong)設計，提高(gao)稱(cheng)重(zhong)測(ce)力傳感器(qi)的稱(cheng)重(zhong)精度(du)。

附圖說明

[0010] 圖1為本發明(ming)所提供的(de)實施例(li)1的(de)主(zhu)視(shi)圖。

[0011] 圖(tu)2為(wei)圖(tu)1的俯視圖(tu)。

[0012] 圖3為本(ben)發明所提供的(de)(de)實施(shi)例2的(de)(de)主視圖。

具(ju)體實施方式

[0013] 實施例1，參照附(fu),1、2。

[0014] 本發明(ming)包括由上(shang)下(xia)(xia)左右(you)四個剛(gang)(gang)(gang)性(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成(cheng)的(de)整(zheng)體彈(dan)性(xing)體，在(zai)四個剛(gang)(gang)(gang)性(xing)桿(gan)的(de)交界處(chu)為(wei)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)述(shu)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)分(fen)為(wei)一(yi)對上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)對下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四角分(fen)布，所(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)截(jie)面(mian)積小于剛(gang)(gang)(gang)性(xing)桿(gan)的(de)橫(heng)截(jie)面(mian)積；所(suo)述(shu)彈(dan)性(xing)體中間還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)2，所(suo)述(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)2處(chu)于所(suo)述(shu)矩形的(de)中心，與上(shang)部剛(gang)(gang)(gang)性(xing)桿(gan)100a和(he)(he)(he)下(xia)(xia)部剛(gang)(gang)(gang)性(xing)桿(gan)100b一(yi)體，所(suo)述(shu)一(yi)對上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)(he)一(yi)對下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)13、14相對于所(suo)述(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)對稱，所(suo)述(shu)對稱為(wei)上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對稱、下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對稱、上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對稱，所(suo)述(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)截(jie)面(mian)積小于上(shang)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)截(jie)面(mian)積，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于設置稱重敏感(gan)元件。

[0015] 所述(shu)豎梁2處在由四(si)個剛性桿圍成的(de)中部通孔(kong)20中。所述(shu)豎梁的(de)橫截面的(de)D向(xiang)(xiang)尺寸(cun)(cun)(cun)大(da)于C向(xiang)(xiang)尺寸(cun)(cun)(cun)，所述(shu)D向(xiang)(xiang)為彈性體厚度方向(xiang)(xiang)，所述(shu)C向(xiang)(xiang)和(he)D向(xiang)(xiang)垂直。如(ru)果(guo)需(xu)要(yao)增(zeng)大(da)量程(cheng)時，也可以增(zeng)大(da)C向(xiang)(xiang)尺寸(cun)(cun)(cun)直至大(da)于D向(xiang)(xiang)尺寸(cun)(cun)(cun)。

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

[0017] 所(suo)(suo)述(shu)上橫梁和(he)下橫梁為(wei)在靠近它們所(suo)(suo)處端的(de)彈性體上鉆(zhan)孔(kong)(kong)(kong)5而形成的(de)孔(kong)(kong)(kong)壁(bi)；所(suo)(suo)述(shu)孔(kong)(kong)(kong)5與所(suo)(suo)述(shu)中間通(tong)孔(kong)(kong)(kong)20之(zhi)間由縫4連通(tong)，并由所(suo)(suo)述(shu)縫4和(he)孔(kong)(kong)(kong)5界定將所(suo)(suo)述(shu)彈性體分(fen)為(wei)上下左右四個(ge)剛(gang)性桿。

[0018] 所述縫4相對(dui)于豎梁2對(dui)稱(cheng)(cheng)設置。所述對(dui)稱(cheng)(cheng)為相鄰縫4之(zhi)間(jian)對(dui)稱(cheng)(cheng)、對(dui)向縫4之(zhi)間(jian)對(dui)稱(cheng)(cheng)。

[0019] 所述彈性體在中(zhong)部通孔20的(de)外圍具有盲孔圈(quan)6。

[0020] 所(suo)述彈性體在對應形成(cheng)上橫(heng)(heng)梁和下橫(heng)(heng)梁的四個孔5的位置的表面(mian)具有(you)定(ding)位凹槽7。

[0021] 在設(she)計(ji)時，通(tong)(tong)過(guo)設(she)計(ji)不(bu)(bu)同的(de)(de)孔5壁厚(hou)A及(ji)彈性體(ti)厚(hou)度B可(ke)以改變皮重(zhong)的(de)(de)大小(xiao)，通(tong)(tong)過(guo)設(she)計(ji)不(bu)(bu)同的(de)(de)豎梁(liang)壁厚(hou)C和豎梁(liang)寬度D，可(ke)以控制量(liang)程，從而達到大皮重(zhong)小(xiao)量(liang)程的(de)(de)高精度傳(chuan)感器。

[0022] 以(yi)所述(shu)傳感器的上(shang)橫(heng)梁和(he)(he)下(xia)橫(heng)梁可以(yi)承受50kg的皮重(zhong)為(wei)例。在所述(shu)上(shang)橫(heng)梁和(he)(he)下(xia)橫(heng)梁承受50kg皮重(zhong)后，豎梁才(cai)有足夠的形(xing)變(bian)，開始正常輸(shu)出(chu)信號(hao)。在上(shang)橫(heng)梁下(xia)橫(heng)梁承受50kg以(yi)內的力，豎梁變(bian)形(xing)極(ji)小，沒有信號(hao)輸(shu)出(chu)。

[0023] 實施例2，參照附圖3。

[0024] 在本實(shi)施例中，本發明(ming)同樣包括由上(shang)下(xia)(xia)(xia)左右四個(ge)剛(gang)性(xing)(xing)桿100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)(de)整體彈性(xing)(xing)體，在四個(ge)剛(gang)性(xing)(xing)桿的(de)(de)(de)交界處(chu)為橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部位(wei)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四角分(fen)布，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)小(xiao)于(yu)剛(gang)性(xing)(xing)桿的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)彈性(xing)(xing)體中間(jian)還設有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處(chu)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)矩形的(de)(de)(de)中心，與上(shang)部剛(gang)性(xing)(xing)桿100a和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)部剛(gang)性(xing)(xing)桿100b一(yi)(yi)體，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一(yi)(yi)對(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)(dui)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)為上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)、下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)小(xiao)于(yu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置稱(cheng)(cheng)重敏(min)感元件8。

[0025] 所(suo)述豎梁2處在由四(si)個剛性桿圍(wei)成的(de)中部通孔20中。

[0026] 在(zai)實施(shi)例的(de)(de)(de)基礎(chu)上(shang)(shang)可以預(yu)見(jian)，對(dui)于上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成方(fang)式(shi)還可以有其(qi)它多種方(fang)式(shi)，比如(ru)將上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)體銑薄，或將上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)彈(dan)性(xing)體形(xing)(xing)狀(zhuang)銑成工字形(xing)(xing)截面(mian)等等，其(qi)最終(zhong)目的(de)(de)(de)為(wei)使上(shang)(shang)、下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)小于剛(gang)性(xing)桿的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)。對(dui)于上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成方(fang)式(shi)實際上(shang)(shang)也(ye)可轉換成上(shang)(shang)下(xia)左右(you)四(si)個剛(gang)性(xing)桿的(de)(de)(de)外形(xing)(xing)設置問題，在(zai)本實施(shi)例中，“桿”不(bu)一(yi)(yi)定是細長形(xing)(xing)態（就(jiu)像”四(si)連(lian)桿“中的(de)(de)(de)桿，也(ye)不(bu)一(yi)(yi)定必須是細長形(xing)(xing)狀(zhuang)，只要其(qi)起到“連(lian)桿”的(de)(de)(de)作用即可）。在(zai)本發明中，“桿”比“梁(liang)”橫(heng)(heng)截面(mian)積(ji)大，而相對(dui)于橫(heng)(heng)梁(liang)成為(wei)剛(gang)形(xing)(xing)體，起到“后(hou)變形(xing)(xing)”的(de)(de)(de)作用，使得與桿連(lian)接的(de)(de)(de)豎梁(liang)針對(dui)稱重物體變形(xing)(xing)，不(bu)受大皮重影響。