一種大皮重(zhong)(zhong)小量(liang)程單(dan)點式稱重(zhong)(zhong)測力傳感器(qi)

技術領域

[0001] 本發明專(zhuan)利涉及單點式稱重(zhong)測(ce)力傳感器。

背景技術

[0002] 傳(chuan)統的(de)單點式測力傳(chuan)感(gan)器(qi)只有上梁(liang)和下梁(liang)，且(qie)受力后應變區直(zhi)接發生形變，隨即輸出信號。目前，有的(de)應用(yong)場合(he)為皮(pi)重(zhong)(zhong)遠較稱量(liang)量(liang)程(cheng)大(da)，比如，皮(pi)重(zhong)(zhong)為100㎏而量(liang)程(cheng)僅5㎏，上述結構的(de)測力傳(chuan)感(gan)器(qi)遇到(dao)這種情況，不能滿(man)足稱量(liang)精度，不適合(he)大(da)皮(pi)重(zhong)(zhong)小量(liang)程(cheng)的(de)稱重(zhong)(zhong)要求。

發明內容

[0003] 本(ben)發明所(suo)(suo)要解決的(de)技術(shu)問題是提供一(yi)(yi)種大皮重(zhong)(zhong)小(xiao)(xiao)(xiao)量(liang)(liang)程(cheng)單(dan)點式(shi)稱(cheng)重(zhong)(zhong)測力傳感器，以克服傳統(tong)單(dan)點式(shi)測力傳感器皮重(zhong)(zhong)小(xiao)(xiao)(xiao)、量(liang)(liang)程(cheng)大、精度低的(de)問題。為(wei)此，本(ben)發明采(cai)用以下(xia)(xia)(xia)技術(shu)方案：它包括(kuo)由(you)上下(xia)(xia)(xia)左右四(si)個剛(gang)性(xing)桿構(gou)成的(de)整體(ti)彈(dan)性(xing)體(ti)，在四(si)個剛(gang)性(xing)桿的(de)交(jiao)界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)部(bu)位，所(suo)(suo)述(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)分為(wei)一(yi)(yi)對(dui)上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)一(yi)(yi)對(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)呈矩形四(si)角分布，所(suo)(suo)述(shu)(shu)上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)小(xiao)(xiao)(xiao)于剛(gang)性(xing)桿的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)；所(suo)(suo)述(shu)(shu)彈(dan)性(xing)體(ti)中間還設有豎梁(liang)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)處于所(suo)(suo)述(shu)(shu)矩形的(de)中心，與上部(bu)剛(gang)性(xing)桿和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)部(bu)剛(gang)性(xing)桿一(yi)(yi)體(ti)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)一(yi)(yi)對(dui)上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)一(yi)(yi)對(dui)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)相對(dui)于所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)對(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)豎梁(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)小(xiao)(xiao)(xiao)于上橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)和(he)(he)(he)下(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)，豎梁(liang)用于設置(zhi)稱(cheng)重(zhong)(zhong)敏(min)感元件。

[0004] 在(zai)采用上述(shu)技術方案的(de)基(ji)礎上，本發明還可采用以(yi)下進一步的(de)技術方案：所述(shu)豎梁處在(zai)由四個剛性桿(gan)圍成的(de)中部通孔中。

[0005] 所(suo)(suo)述上(shang)橫梁和下橫梁為在靠近它們所(suo)(suo)處端的彈性體上(shang)鉆孔而形成的孔壁；所(suo)(suo)述孔與所(suo)(suo)述中間通孔之(zhi)間由(you)縫(feng)連通，并(bing)由(you)所(suo)(suo)述縫(feng)和孔界定將所(suo)(suo)述彈性體分為上(shang)下左右四個(ge)剛性桿。

[0006] 所述縫相對于豎梁對稱設置。

[0007] 所(suo)述彈性(xing)體在中部通孔的外圍具有盲孔圈。

[0008] 所述彈(dan)性體在對(dui)應形成上(shang)橫梁(liang)和下橫梁(liang)的四個孔的位置的表面具有(you)定位凹槽。

[0009] 由于(yu)(yu)采用本(ben)(ben)發(fa)明的(de)技術方案(an)，所述上橫(heng)梁(liang)和下橫(heng)梁(liang)先于(yu)(yu)豎(shu)梁(liang)變(bian)形(xing)(xing)(xing)，用于(yu)(yu)承擔皮(pi)重(zhong)(zhong)，在(zai)皮(pi)重(zhong)(zhong)情況(kuang)下豎(shu)梁(liang)不(bu)變(bian)形(xing)(xing)(xing)或變(bian)形(xing)(xing)(xing)極(ji)小(xiao)，豎(shu)梁(liang)用于(yu)(yu)承擔稱(cheng)重(zhong)(zhong)測(ce)力的(de)作用，本(ben)(ben)發(fa)明的(de)結構非(fei)常適合大皮(pi)重(zhong)(zhong)小(xiao)量程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)稱(cheng)重(zhong)(zhong)要求(qiu)。進一步地，本(ben)(ben)發(fa)明彈(dan)性(xing)體具有鉸支(zhi)結構特點，四(si)(si)根橫(heng)梁(liang)不(bu)僅用于(yu)(yu)稱(cheng)重(zhong)(zhong)承載而且(qie)起(qi)到剛性(xing)桿的(de)軸的(de)作用，在(zai)稱(cheng)重(zhong)(zhong)時(shi)(shi)，彈(dan)性(xing)體由矩形(xing)(xing)(xing)支(zhi)撐向(xiang)平(ping)行四(si)(si)邊形(xing)(xing)(xing)支(zhi)撐轉變(bian)，豎(shu)梁(liang)變(bian)形(xing)(xing)(xing)時(shi)(shi)呈(cheng)S形(xing)(xing)(xing)，能(neng)夠提高傳(chuan)感器的(de)稱(cheng)重(zhong)(zhong)靈敏(min)度(du)，提高小(xiao)量程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)稱(cheng)重(zhong)(zhong)精度(du)。并且(qie)，本(ben)(ben)發(fa)明可(ke)(ke)通過(guo)改(gai)變(bian)上橫(heng)梁(liang)和下橫(heng)梁(liang)的(de)橫(heng)截面(mian)積，以針對不(bu)同的(de)皮(pi)重(zhong)(zhong)要求(qiu)，通過(guo)改(gai)變(bian)豎(shu)梁(liang)的(de)橫(heng)截面(mian)積則可(ke)(ke)控制量程(cheng)(cheng)(cheng)，非(fei)常方便各種大皮(pi)重(zhong)(zhong)小(xiao)量程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)稱(cheng)重(zhong)(zhong)設(she)計，提高稱(cheng)重(zhong)(zhong)測(ce)力傳(chuan)感器的(de)稱(cheng)重(zhong)(zhong)精度(du)。

附圖說明

[0010] 圖1為本發明所(suo)提供(gong)的(de)實施例1的(de)主(zhu)視(shi)圖。

[0011] 圖2為圖1的俯(fu)視圖。

[0012] 圖(tu)3為本發明(ming)所提供的實(shi)施例(li)2的主視圖(tu)。

具(ju)體實施方式

[0013] 實施(shi)例(li)1，參照附,1、2。

[0014] 本發明包括(kuo)由上(shang)(shang)下(xia)左(zuo)右四(si)個(ge)剛性(xing)桿100a、100b、100c、100d構成的(de)整體彈性(xing)體，在四(si)個(ge)剛性(xing)桿的(de)交(jiao)界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為(wei)一(yi)對(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一(yi)對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四(si)角分(fen)布(bu)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)小于(yu)(yu)剛性(xing)桿的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)；所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)彈性(xing)體中(zhong)間(jian)還設有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)矩形的(de)中(zhong)心，與上(shang)(shang)部(bu)剛性(xing)桿100a和(he)下(xia)部(bu)剛性(xing)桿100b一(yi)體，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)一(yi)對(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一(yi)對(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)于(yu)(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)稱(cheng)(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)對(dui)稱(cheng)(cheng)為(wei)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)(cheng)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)(cheng)、上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)稱(cheng)(cheng)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)小于(yu)(yu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)(yu)設置稱(cheng)(cheng)重敏感元件。

[0015] 所述豎梁2處在由(you)四個剛性(xing)(xing)桿圍成(cheng)的中部通孔20中。所述豎梁的橫截面的D向(xiang)尺(chi)寸(cun)大(da)于(yu)C向(xiang)尺(chi)寸(cun)，所述D向(xiang)為彈性(xing)(xing)體厚度方向(xiang)，所述C向(xiang)和(he)D向(xiang)垂直。如果需要增大(da)量程時，也(ye)可(ke)以增大(da)C向(xiang)尺(chi)寸(cun)直至大(da)于(yu)D向(xiang)尺(chi)寸(cun)。

[0016] 上(shang)述彈性(xing)體可為對一整塊剛性(xing)金屬(shu)件進行(xing)鉆孔(kong)和(he)切割加(jia)工而成。

[0017] 所(suo)(suo)述上橫梁和下橫梁為在靠(kao)近它們所(suo)(suo)處(chu)端的彈(dan)(dan)性體上鉆孔(kong)5而(er)形成的孔(kong)壁；所(suo)(suo)述孔(kong)5與(yu)所(suo)(suo)述中間(jian)通孔(kong)20之間(jian)由縫(feng)4連(lian)通，并由所(suo)(suo)述縫(feng)4和孔(kong)5界(jie)定將所(suo)(suo)述彈(dan)(dan)性體分為上下左(zuo)右四個(ge)剛性桿。

[0018] 所述縫4相對(dui)于(yu)豎梁2對(dui)稱(cheng)設置。所述對(dui)稱(cheng)為相鄰縫4之間對(dui)稱(cheng)、對(dui)向(xiang)縫4之間對(dui)稱(cheng)。

[0019] 所述(shu)彈性體在中部(bu)通孔20的外圍具(ju)有盲孔圈6。

[0020] 所述彈性體在對應形成上(shang)橫梁和下橫梁的(de)(de)(de)四個孔5的(de)(de)(de)位置(zhi)的(de)(de)(de)表面具(ju)有定位凹(ao)槽7。

[0021] 在(zai)設計(ji)(ji)(ji)時，通(tong)過設計(ji)(ji)(ji)不同的(de)孔(kong)5壁厚A及彈性(xing)體(ti)厚度B可以(yi)改變皮重(zhong)的(de)大小，通(tong)過設計(ji)(ji)(ji)不同的(de)豎梁壁厚C和豎梁寬度D，可以(yi)控制量(liang)程，從而達到(dao)大皮重(zhong)小量(liang)程的(de)高精度傳感器。

[0022] 以所述傳感器的上(shang)橫梁(liang)(liang)和(he)下(xia)橫梁(liang)(liang)可以承受(shou)50kg的皮重為例(li)。在所述上(shang)橫梁(liang)(liang)和(he)下(xia)橫梁(liang)(liang)承受(shou)50kg皮重后，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)才(cai)有足(zu)夠的形變，開始(shi)正常(chang)輸出(chu)信號。在上(shang)橫梁(liang)(liang)下(xia)橫梁(liang)(liang)承受(shou)50kg以內(nei)的力，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)變形極小，沒(mei)有信號輸出(chu)。

[0023] 實施(shi)例2，參照附圖3。

[0024] 在本實施例中，本發明同樣(yang)包括由上(shang)(shang)下(xia)左右四(si)個(ge)剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a、100b、100c、100d構(gou)成的(de)(de)整(zheng)體(ti)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)，在四(si)個(ge)剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)(de)交界處(chu)為橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)位，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為一(yi)對(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一(yi)對(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四(si)角分(fen)布，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)(ji)小(xiao)于(yu)剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)(ji)；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)中間(jian)還設有豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處(chu)于(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)矩形的(de)(de)中心，與上(shang)(shang)部(bu)剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100a和下(xia)部(bu)剛性(xing)(xing)桿(gan)(gan)100b一(yi)體(ti)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)一(yi)對(dui)(dui)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和一(yi)對(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)于(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)稱，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)對(dui)(dui)稱為上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱、上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)(ji)小(xiao)于(yu)上(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和下(xia)橫(heng)(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)(heng)截面積(ji)(ji)，豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置稱重敏感元件8。

[0025] 所述豎梁2處在(zai)由四個剛性桿圍成的(de)中(zhong)部通(tong)孔20中(zhong)。

[0026] 在實施例的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上可(ke)(ke)以(yi)預見，對于(yu)上下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)方(fang)(fang)式(shi)還可(ke)(ke)以(yi)有其它多種方(fang)(fang)式(shi)，比(bi)如將上下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)(de)彈性(xing)(xing)體(ti)(ti)銑薄，或(huo)將上下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)部(bu)位的(de)(de)(de)(de)彈性(xing)(xing)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)銑成(cheng)(cheng)(cheng)工字形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)截(jie)面(mian)(mian)等(deng)等(deng)，其最終目的(de)(de)(de)(de)為使(shi)上、下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小于(yu)剛(gang)性(xing)(xing)桿的(de)(de)(de)(de)橫(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)。對于(yu)上下(xia)(xia)橫(heng)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)方(fang)(fang)式(shi)實際上也可(ke)(ke)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)(cheng)(cheng)上下(xia)(xia)左(zuo)右(you)四個剛(gang)性(xing)(xing)桿的(de)(de)(de)(de)外形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)設置問(wen)題，在本實施例中(zhong)，“桿”不一定是(shi)細長(chang)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)態（就像”四連(lian)(lian)桿“中(zhong)的(de)(de)(de)(de)桿，也不一定必須是(shi)細長(chang)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)，只(zhi)要其起到(dao)“連(lian)(lian)桿”的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)即可(ke)(ke)）。在本發(fa)明(ming)中(zhong)，“桿”比(bi)“梁(liang)(liang)”橫(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)大，而相(xiang)對于(yu)橫(heng)梁(liang)(liang)成(cheng)(cheng)(cheng)為剛(gang)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)，起到(dao)“后變形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)”的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，使(shi)得與桿連(lian)(lian)接的(de)(de)(de)(de)豎梁(liang)(liang)針對稱重物體(ti)(ti)變形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，不受大皮(pi)重影(ying)響。