一種大(da)皮重小量(liang)程單點式(shi)稱重測(ce)力(li)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)單點(dian)式(shi)測力(li)傳感器只有上梁(liang)和下梁(liang)，且(qie)受力(li)后應變區直(zhi)接發生形變，隨(sui)即(ji)輸出(chu)信號。目前，有的(de)應用場合為(wei)皮重遠較稱量量程(cheng)大，比如(ru)，皮重為(wei)100㎏而量程(cheng)僅(jin)5㎏，上述結構的(de)測力(li)傳感器遇到(dao)這種(zhong)情況，不能滿足稱量精度(du)，不適合大皮重小量程(cheng)的(de)稱重要求。

發明內容

[0003] 本發明所(suo)要解(jie)決(jue)的(de)(de)技(ji)術(shu)問題(ti)是提供一(yi)(yi)(yi)種大皮重小(xiao)(xiao)量程單點式(shi)稱(cheng)重測力傳感(gan)器，以克(ke)服傳統單點式(shi)測力傳感(gan)器皮重小(xiao)(xiao)、量程大、精度低的(de)(de)問題(ti)。為(wei)此，本發明采用以下技(ji)術(shu)方案：它包括(kuo)由上(shang)(shang)下左右(you)四(si)(si)個(ge)剛(gang)性桿(gan)構成的(de)(de)整體(ti)彈(dan)性體(ti)，在四(si)(si)個(ge)剛(gang)性桿(gan)的(de)(de)交界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)部位，所(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)分為(wei)一(yi)(yi)(yi)對(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和一(yi)(yi)(yi)對(dui)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)，所(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)呈矩形四(si)(si)角(jiao)分布，所(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)小(xiao)(xiao)于剛(gang)性桿(gan)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)；所(suo)述(shu)(shu)彈(dan)性體(ti)中間還設有豎(shu)梁(liang)(liang)，所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)處于所(suo)述(shu)(shu)矩形的(de)(de)中心，與上(shang)(shang)部剛(gang)性桿(gan)和下部剛(gang)性桿(gan)一(yi)(yi)(yi)體(ti)，所(suo)述(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)對(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和一(yi)(yi)(yi)對(dui)下橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)相對(dui)于所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)小(xiao)(xiao)于上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)和下橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截面(mian)積(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)用于設置稱(cheng)重敏感(gan)元件。

[0004] 在采用上述(shu)技術(shu)方案(an)的基礎上，本發(fa)明還可采用以下進一步(bu)的技術(shu)方案(an)：所述(shu)豎梁處在由四個剛(gang)性(xing)桿圍成(cheng)的中部通孔中。

[0005] 所(suo)(suo)(suo)(suo)述上橫(heng)(heng)梁和下橫(heng)(heng)梁為在(zai)靠近它們(men)所(suo)(suo)(suo)(suo)處端(duan)的彈性(xing)體上鉆孔而(er)形(xing)成的孔壁(bi)；所(suo)(suo)(suo)(suo)述孔與所(suo)(suo)(suo)(suo)述中間(jian)通(tong)孔之(zhi)間(jian)由縫連通(tong)，并由所(suo)(suo)(suo)(suo)述縫和孔界(jie)定將所(suo)(suo)(suo)(suo)述彈性(xing)體分為上下左右四個剛性(xing)桿。

[0006] 所述縫相(xiang)對于豎梁對稱設置(zhi)。

[0007] 所述彈(dan)性體在中部(bu)通孔(kong)的(de)外圍具有盲(mang)孔(kong)圈。

[0008] 所述彈性體在(zai)對應形成上橫梁和下橫梁的四個(ge)孔的位置(zhi)的表面具有定位凹槽(cao)。

[0009] 由(you)于采(cai)用本發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)技術方案，所述(shu)上(shang)橫梁(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)先(xian)于豎(shu)梁(liang)(liang)變(bian)(bian)形(xing)，用于承(cheng)擔(dan)皮(pi)(pi)重(zhong)，在皮(pi)(pi)重(zhong)情況下(xia)豎(shu)梁(liang)(liang)不變(bian)(bian)形(xing)或變(bian)(bian)形(xing)極小，豎(shu)梁(liang)(liang)用于承(cheng)擔(dan)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)測力(li)的(de)(de)(de)(de)作用，本發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)非常適(shi)合大皮(pi)(pi)重(zhong)小量(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)要求。進一步地，本發(fa)明(ming)彈性體具有(you)鉸支(zhi)結構(gou)特點，四根橫梁(liang)(liang)不僅用于稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)承(cheng)載(zai)而且起到剛性桿的(de)(de)(de)(de)軸的(de)(de)(de)(de)作用，在稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)時(shi)，彈性體由(you)矩形(xing)支(zhi)撐(cheng)向平行四邊形(xing)支(zhi)撐(cheng)轉變(bian)(bian)，豎(shu)梁(liang)(liang)變(bian)(bian)形(xing)時(shi)呈S形(xing)，能夠提(ti)高傳感器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)靈敏度，提(ti)高小量(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)精度。并(bing)且，本發(fa)明(ming)可通過改(gai)變(bian)(bian)上(shang)橫梁(liang)(liang)和下(xia)橫梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫截(jie)面積，以針對(dui)不同的(de)(de)(de)(de)皮(pi)(pi)重(zhong)要求，通過改(gai)變(bian)(bian)豎(shu)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫截(jie)面積則(ze)可控(kong)制(zhi)量(liang)程(cheng)，非常方便各種大皮(pi)(pi)重(zhong)小量(liang)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)設(she)計，提(ti)高稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)測力(li)傳感器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)精度。

附圖說明

[0010] 圖1為本發(fa)明(ming)所(suo)提供(gong)的實施例1的主視(shi)圖。

[0011] 圖2為圖1的(de)俯視(shi)圖。

[0012] 圖3為本(ben)發明所(suo)提供的實施例2的主視圖。

具(ju)體實施方式

[0013] 實施例1，參照附,1、2。

[0014] 本發明包(bao)括由上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)(xia)左右四個(ge)剛性(xing)(xing)桿100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)(de)(de)整體(ti)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)，在四個(ge)剛性(xing)(xing)桿的(de)(de)(de)(de)交界處為橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分為一(yi)(yi)(yi)對(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一(yi)(yi)(yi)對(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四角分布，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積小(xiao)于(yu)剛性(xing)(xing)桿的(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積；所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)中間還設有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)矩形的(de)(de)(de)(de)中心，與(yu)上(shang)(shang)(shang)部(bu)剛性(xing)(xing)桿100a和下(xia)(xia)(xia)部(bu)剛性(xing)(xing)桿100b一(yi)(yi)(yi)體(ti)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)一(yi)(yi)(yi)對(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一(yi)(yi)(yi)對(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)對(dui)稱為上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)稱、下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)稱、上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間對(dui)稱，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積小(xiao)于(yu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置稱重(zhong)敏(min)感(gan)元件。

[0015] 所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁2處在由四(si)個剛性桿圍成的(de)中部通(tong)孔20中。所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁的(de)橫截面(mian)的(de)D向(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)(chi)寸大(da)(da)于(yu)C向(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)(chi)寸，所(suo)(suo)述(shu)(shu)D向(xiang)(xiang)(xiang)為彈(dan)性體厚度方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)C向(xiang)(xiang)(xiang)和(he)D向(xiang)(xiang)(xiang)垂直(zhi)。如果需要增大(da)(da)量程(cheng)時，也可以(yi)增大(da)(da)C向(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)(chi)寸直(zhi)至大(da)(da)于(yu)D向(xiang)(xiang)(xiang)尺(chi)(chi)寸。

[0016] 上述彈性(xing)體可為對一整塊剛性(xing)金屬(shu)件進行鉆(zhan)孔和切割加工(gong)而(er)成。

[0017] 所(suo)述(shu)(shu)上橫(heng)梁(liang)和(he)下橫(heng)梁(liang)為在靠近它們所(suo)處(chu)端的彈(dan)性(xing)體上鉆孔5而(er)形成的孔壁；所(suo)述(shu)(shu)孔5與所(suo)述(shu)(shu)中間(jian)通(tong)孔20之間(jian)由縫4連通(tong)，并(bing)由所(suo)述(shu)(shu)縫4和(he)孔5界定將所(suo)述(shu)(shu)彈(dan)性(xing)體分(fen)為上下左右四個剛性(xing)桿。

[0018] 所(suo)述縫4相(xiang)對(dui)于豎梁2對(dui)稱(cheng)(cheng)設置。所(suo)述對(dui)稱(cheng)(cheng)為相(xiang)鄰縫4之間對(dui)稱(cheng)(cheng)、對(dui)向縫4之間對(dui)稱(cheng)(cheng)。

[0019] 所(suo)述彈性體(ti)在中(zhong)部通孔20的外圍具有盲孔圈6。

[0020] 所(suo)述彈性體在對應形成上(shang)橫(heng)梁和(he)下橫(heng)梁的四個(ge)孔5的位(wei)置的表面具有定位(wei)凹(ao)槽7。

[0021] 在設計(ji)時，通過設計(ji)不(bu)同的(de)(de)孔5壁厚A及彈(dan)性體厚度(du)B可以改變(bian)皮重的(de)(de)大小，通過設計(ji)不(bu)同的(de)(de)豎(shu)梁壁厚C和豎(shu)梁寬度(du)D，可以控制(zhi)量程，從而達到(dao)大皮重小量程的(de)(de)高精度(du)傳感器。

[0022] 以(yi)所(suo)述傳感(gan)器的上(shang)橫(heng)梁和(he)下橫(heng)梁可以(yi)承受50kg的皮重為例。在所(suo)述上(shang)橫(heng)梁和(he)下橫(heng)梁承受50kg皮重后(hou)，豎梁才有(you)足夠的形(xing)變，開始正常輸(shu)出(chu)信號。在上(shang)橫(heng)梁下橫(heng)梁承受50kg以(yi)內的力，豎梁變形(xing)極(ji)小，沒有(you)信號輸(shu)出(chu)。

[0023] 實(shi)施例2，參照(zhao)附圖(tu)3。

[0024] 在本實施例中，本發明(ming)同樣(yang)包括由上(shang)下(xia)(xia)(xia)左右(you)四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構(gou)成的(de)整體(ti)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)，在四(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)的(de)交(jiao)界處(chu)為橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)(suo)述(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為一對(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈(cheng)矩形(xing)(xing)四(si)角(jiao)分(fen)布，所(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小于(yu)(yu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積；所(suo)(suo)(suo)述(shu)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)中間還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處(chu)于(yu)(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)矩形(xing)(xing)的(de)中心，與上(shang)部剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)100a和(he)下(xia)(xia)(xia)部剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)桿(gan)100b一體(ti)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)一對(dui)(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)(dui)(dui)于(yu)(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)為上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)、下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間對(dui)(dui)(dui)(dui)稱(cheng)(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小于(yu)(yu)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)(yu)設置稱(cheng)(cheng)重敏感(gan)元件8。

[0025] 所述豎梁(liang)2處(chu)在(zai)由四個剛性桿圍成的中(zhong)部通孔20中(zhong)。

[0026] 在(zai)實(shi)施例的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)上(shang)(shang)可以預見，對(dui)(dui)于(yu)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成方式還(huan)可以有其(qi)它多種方式，比如將(jiang)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)部位(wei)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性體銑(xian)(xian)薄，或將(jiang)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)部位(wei)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性體形(xing)狀(zhuang)銑(xian)(xian)成工字形(xing)截(jie)(jie)面(mian)等(deng)等(deng)，其(qi)最(zui)終目的(de)(de)(de)(de)為使(shi)(shi)上(shang)(shang)、下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)小于(yu)剛(gang)性桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)。對(dui)(dui)于(yu)上(shang)(shang)下(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)形(xing)成方式實(shi)際上(shang)(shang)也可轉(zhuan)換(huan)成上(shang)(shang)下(xia)左右四(si)個剛(gang)性桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)外(wai)形(xing)設置問題，在(zai)本實(shi)施例中，“桿(gan)(gan)”不(bu)一定是細長形(xing)態（就像”四(si)連桿(gan)(gan)“中的(de)(de)(de)(de)桿(gan)(gan)，也不(bu)一定必須是細長形(xing)狀(zhuang)，只要(yao)其(qi)起到“連桿(gan)(gan)”的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用即可）。在(zai)本發明中，“桿(gan)(gan)”比“梁(liang)(liang)”橫(heng)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)大，而相(xiang)對(dui)(dui)于(yu)橫(heng)梁(liang)(liang)成為剛(gang)形(xing)體，起到“后(hou)變(bian)形(xing)”的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，使(shi)(shi)得與桿(gan)(gan)連接的(de)(de)(de)(de)豎梁(liang)(liang)針對(dui)(dui)稱重物體變(bian)形(xing)，不(bu)受大皮重影(ying)響。