一種(zhong)大皮(pi)重(zhong)小量程(cheng)單(dan)點式(shi)稱重(zhong)測力傳(chuan)感(gan)器(qi)

技術領域

[0001] 本發(fa)明專利(li)涉及單點式稱(cheng)重測(ce)力傳感器。

背景技術

[0002] 傳統的單點式測力(li)傳感器只(zhi)有上(shang)(shang)梁(liang)和下梁(liang)，且受(shou)力(li)后(hou)應(ying)變區直(zhi)接發生形變，隨(sui)即(ji)輸(shu)出信號。目(mu)前，有的應(ying)用場合為皮重遠較稱(cheng)量(liang)量(liang)程(cheng)大，比如，皮重為100㎏而量(liang)程(cheng)僅(jin)5㎏，上(shang)(shang)述結(jie)構的測力(li)傳感器遇到這種情況(kuang)，不能(neng)滿足稱(cheng)量(liang)精(jing)度，不適合大皮重小量(liang)程(cheng)的稱(cheng)重要求。

發明內容

[0003] 本(ben)發(fa)(fa)明所(suo)(suo)要解(jie)決的(de)(de)(de)技術問題是提供一種大皮(pi)重小量程單(dan)點(dian)式稱(cheng)重測力傳感器，以克服傳統(tong)單(dan)點(dian)式測力傳感器皮(pi)重小、量程大、精(jing)度低的(de)(de)(de)問題。為(wei)此，本(ben)發(fa)(fa)明采用以下(xia)技術方(fang)案：它包括(kuo)由上下(xia)左右四個(ge)剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)構(gou)成的(de)(de)(de)整體(ti)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)，在四個(ge)剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)(de)交(jiao)界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部位，所(suo)(suo)述橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)分為(wei)一對(dui)(dui)(dui)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)一對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)(suo)述上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)呈(cheng)矩形四角分布(bu)，所(suo)(suo)述上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小于(yu)剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)；所(suo)(suo)述彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)中間還設有(you)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)，所(suo)(suo)述豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)處于(yu)所(suo)(suo)述矩形的(de)(de)(de)中心(xin)，與上部剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)和(he)下(xia)部剛性(xing)(xing)(xing)桿(gan)一體(ti)，所(suo)(suo)述一對(dui)(dui)(dui)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)一對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)相(xiang)對(dui)(dui)(dui)于(yu)所(suo)(suo)述豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)述豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小于(yu)上橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)用于(yu)設置稱(cheng)重敏感元件。

[0004] 在采(cai)用上(shang)述技術方案(an)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，本(ben)發明(ming)還可(ke)采(cai)用以下進一步的(de)技術方案(an)：所述豎梁處(chu)在由(you)四個(ge)剛性桿圍成的(de)中部通孔中。

[0005] 所述(shu)(shu)(shu)(shu)上(shang)(shang)橫梁(liang)和下橫梁(liang)為在靠近(jin)它(ta)們所處端(duan)的彈性體(ti)上(shang)(shang)鉆孔而形成的孔壁；所述(shu)(shu)(shu)(shu)孔與所述(shu)(shu)(shu)(shu)中(zhong)間(jian)通孔之間(jian)由(you)縫(feng)連通，并由(you)所述(shu)(shu)(shu)(shu)縫(feng)和孔界定將(jiang)所述(shu)(shu)(shu)(shu)彈性體(ti)分為上(shang)(shang)下左右(you)四個(ge)剛性桿。

[0006] 所(suo)述縫相對于豎梁對稱設(she)置。

[0007] 所述(shu)彈性體在中部通孔(kong)的外圍具有盲(mang)孔(kong)圈。

[0008] 所述彈性體在對應形成上(shang)橫(heng)(heng)梁和下橫(heng)(heng)梁的四個孔的位置的表(biao)面具有定位凹槽。

[0009] 由于(yu)采用(yong)(yong)本發(fa)明(ming)的技術方案，所述(shu)上橫(heng)(heng)梁和(he)下(xia)橫(heng)(heng)梁先于(yu)豎(shu)梁變形(xing)(xing)，用(yong)(yong)于(yu)承(cheng)擔皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)，在皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)情(qing)況下(xia)豎(shu)梁不(bu)變形(xing)(xing)或(huo)變形(xing)(xing)極小(xiao)(xiao)，豎(shu)梁用(yong)(yong)于(yu)承(cheng)擔稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測力的作用(yong)(yong)，本發(fa)明(ming)的結構非常適合大(da)皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)(xiao)量(liang)(liang)程(cheng)(cheng)的稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)要求(qiu)。進一(yi)步地(di)，本發(fa)明(ming)彈性(xing)體具有(you)鉸支結構特點，四根(gen)橫(heng)(heng)梁不(bu)僅用(yong)(yong)于(yu)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)承(cheng)載而且起(qi)到(dao)剛性(xing)桿的軸(zhou)的作用(yong)(yong)，在稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)時，彈性(xing)體由矩形(xing)(xing)支撐向平行(xing)四邊形(xing)(xing)支撐轉(zhuan)變，豎(shu)梁變形(xing)(xing)時呈S形(xing)(xing)，能夠提高(gao)傳感(gan)器的稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)靈敏(min)度，提高(gao)小(xiao)(xiao)量(liang)(liang)程(cheng)(cheng)的稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精(jing)度。并且，本發(fa)明(ming)可通(tong)過改(gai)變上橫(heng)(heng)梁和(he)下(xia)橫(heng)(heng)梁的橫(heng)(heng)截面(mian)積，以(yi)針對不(bu)同的皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)要求(qiu)，通(tong)過改(gai)變豎(shu)梁的橫(heng)(heng)截面(mian)積則可控制量(liang)(liang)程(cheng)(cheng)，非常方便各種(zhong)大(da)皮(pi)重(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)(xiao)量(liang)(liang)程(cheng)(cheng)的稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)設計，提高(gao)稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)測力傳感(gan)器的稱(cheng)(cheng)(cheng)重(zhong)(zhong)(zhong)精(jing)度。

附圖說明

[0010] 圖1為本發明所提供的實施(shi)例(li)1的主視圖。

[0011] 圖2為圖1的俯(fu)視(shi)圖。

[0012] 圖(tu)3為本發明所提供(gong)的實(shi)施例2的主視(shi)圖(tu)。

具體實(shi)施方(fang)式(shi)

[0013] 實施例1，參照附,1、2。

[0014] 本發明包(bao)括由上(shang)下(xia)左(zuo)右四(si)(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100a、100b、100c、100d構成的(de)(de)整體(ti)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)，在四(si)(si)個剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)交界處(chu)為橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)部(bu)(bu)位，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)分為一對(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(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)(si)角分布，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)上(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)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小于剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積；所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)中(zhong)間(jian)(jian)還(huan)設(she)有豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)2處(chu)于所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)矩形的(de)(de)中(zhong)心(xin)，與上(shang)部(bu)(bu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100a和(he)下(xia)部(bu)(bu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)桿(gan)100b一體(ti)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)一對(dui)(dui)(dui)上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)一對(dui)(dui)(dui)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)(dui)于所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)為上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)、下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)、上(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)下(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)之(zhi)間(jian)(jian)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積小于上(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)(de)橫(heng)(heng)(heng)截(jie)面積，豎(shu)(shu)梁(liang)(liang)(liang)(liang)用于設(she)置稱(cheng)重敏感元件。

[0015] 所述(shu)豎(shu)梁(liang)2處在由四個剛性(xing)桿圍(wei)成(cheng)的(de)中(zhong)部通孔(kong)20中(zhong)。所述(shu)豎(shu)梁(liang)的(de)橫截(jie)面的(de)D向(xiang)尺(chi)寸(cun)大(da)于(yu)C向(xiang)尺(chi)寸(cun)，所述(shu)D向(xiang)為彈性(xing)體厚(hou)度方向(xiang)，所述(shu)C向(xiang)和(he)D向(xiang)垂直。如果需要增(zeng)(zeng)大(da)量程時，也可以增(zeng)(zeng)大(da)C向(xiang)尺(chi)寸(cun)直至大(da)于(yu)D向(xiang)尺(chi)寸(cun)。

[0016] 上述彈(dan)性(xing)體可(ke)為對一整(zheng)塊(kuai)剛性(xing)金(jin)屬件進行(xing)鉆孔(kong)和切割加工而成。

[0017] 所(suo)述上橫梁和(he)下橫梁為在靠(kao)近它們(men)所(suo)處(chu)端(duan)的彈(dan)性(xing)體上鉆孔(kong)(kong)5而(er)形成(cheng)的孔(kong)(kong)壁(bi)；所(suo)述孔(kong)(kong)5與所(suo)述中間通孔(kong)(kong)20之間由縫4連(lian)通，并由所(suo)述縫4和(he)孔(kong)(kong)5界定將所(suo)述彈(dan)性(xing)體分為上下左右(you)四個剛性(xing)桿。

[0018] 所述縫4相(xiang)對(dui)于豎(shu)梁2對(dui)稱設置。所述對(dui)稱為(wei)相(xiang)鄰縫4之間對(dui)稱、對(dui)向縫4之間對(dui)稱。

[0019] 所述彈性體在中部(bu)通孔20的外圍具有(you)盲(mang)孔圈6。

[0020] 所述(shu)彈(dan)性體在對(dui)應形(xing)成上橫梁和下(xia)橫梁的(de)四個孔(kong)5的(de)位置的(de)表面(mian)具有定(ding)位凹(ao)槽7。

[0021] 在設(she)(she)(she)計時，通過設(she)(she)(she)計不同的孔5壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)A及(ji)彈性體厚(hou)(hou)度B可(ke)以改(gai)變皮重的大小(xiao)，通過設(she)(she)(she)計不同的豎(shu)梁(liang)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)C和豎(shu)梁(liang)寬(kuan)度D，可(ke)以控制量程(cheng)，從而達到大皮重小(xiao)量程(cheng)的高精度傳感器。

[0022] 以(yi)所(suo)述(shu)傳感器的(de)上(shang)(shang)橫梁(liang)(liang)和下橫梁(liang)(liang)可以(yi)承(cheng)受(shou)50kg的(de)皮(pi)重為例。在所(suo)述(shu)上(shang)(shang)橫梁(liang)(liang)和下橫梁(liang)(liang)承(cheng)受(shou)50kg皮(pi)重后，豎梁(liang)(liang)才有(you)足夠的(de)形變(bian)，開始(shi)正(zheng)常輸出(chu)信(xin)號。在上(shang)(shang)橫梁(liang)(liang)下橫梁(liang)(liang)承(cheng)受(shou)50kg以(yi)內(nei)的(de)力，豎梁(liang)(liang)變(bian)形極小(xiao)，沒有(you)信(xin)號輸出(chu)。

[0023] 實施例2，參照附圖(tu)3。

[0024] 在本(ben)實施(shi)例中，本(ben)發(fa)明同樣包括(kuo)由上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)(xia)(xia)左右四(si)個(ge)剛(gang)性桿100a、100b、100c、100d構成(cheng)的整體(ti)(ti)彈性體(ti)(ti)，在四(si)個(ge)剛(gang)性桿的交界處為(wei)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)部位(wei)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)為(wei)一(yi)對(dui)(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14呈矩形四(si)角分(fen)布，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截面積小(xiao)于(yu)剛(gang)性桿的橫(heng)(heng)(heng)截面積；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)彈性體(ti)(ti)中間(jian)還設(she)有豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)2處于(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)矩形的中心，與(yu)上(shang)(shang)(shang)部剛(gang)性桿100a和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)(xia)部剛(gang)性桿100b一(yi)體(ti)(ti)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)一(yi)對(dui)(dui)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)11、12和(he)(he)一(yi)對(dui)(dui)下(xia)(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)13、14相對(dui)(dui)于(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)對(dui)(dui)稱(cheng)為(wei)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱(cheng)、下(xia)(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱(cheng)、上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)之間(jian)對(dui)(dui)稱(cheng)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截面積小(xiao)于(yu)上(shang)(shang)(shang)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)(he)下(xia)(xia)(xia)(xia)橫(heng)(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的橫(heng)(heng)(heng)截面積，豎梁(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)用(yong)于(yu)設(she)置稱(cheng)重敏感(gan)元件(jian)8。

[0025] 所述豎梁2處在由四個剛(gang)性桿圍成的(de)中部通孔(kong)20中。

[0026] 在(zai)實(shi)施(shi)例(li)的(de)(de)(de)基礎上(shang)(shang)(shang)可(ke)以預(yu)見，對(dui)于(yu)上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成方(fang)式還可(ke)以有其(qi)(qi)它多(duo)種方(fang)式，比(bi)如將(jiang)上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部位(wei)的(de)(de)(de)彈性(xing)體(ti)(ti)銑薄，或將(jiang)上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)部位(wei)的(de)(de)(de)彈性(xing)體(ti)(ti)形(xing)(xing)(xing)狀銑成工字形(xing)(xing)(xing)截面(mian)等等，其(qi)(qi)最終目的(de)(de)(de)為使上(shang)(shang)(shang)、下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積小于(yu)剛性(xing)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)橫(heng)(heng)截面(mian)積。對(dui)于(yu)上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成方(fang)式實(shi)際上(shang)(shang)(shang)也可(ke)轉換成上(shang)(shang)(shang)下(xia)(xia)左右四(si)個剛性(xing)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)外形(xing)(xing)(xing)設置問(wen)題，在(zai)本實(shi)施(shi)例(li)中(zhong)，“桿(gan)(gan)(gan)”不(bu)一定(ding)是(shi)細(xi)長形(xing)(xing)(xing)態（就像”四(si)連(lian)桿(gan)(gan)(gan)“中(zhong)的(de)(de)(de)桿(gan)(gan)(gan)，也不(bu)一定(ding)必須(xu)是(shi)細(xi)長形(xing)(xing)(xing)狀，只要(yao)其(qi)(qi)起到“連(lian)桿(gan)(gan)(gan)”的(de)(de)(de)作用即(ji)可(ke)）。在(zai)本發明中(zhong)，“桿(gan)(gan)(gan)”比(bi)“梁(liang)(liang)(liang)”橫(heng)(heng)截面(mian)積大(da)，而相對(dui)于(yu)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)(liang)成為剛形(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)，起到“后變(bian)形(xing)(xing)(xing)”的(de)(de)(de)作用，使得(de)與桿(gan)(gan)(gan)連(lian)接的(de)(de)(de)豎(shu)梁(liang)(liang)(liang)針對(dui)稱重物體(ti)(ti)變(bian)形(xing)(xing)(xing)，不(bu)受(shou)大(da)皮重影響(xiang)。