一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器的製作方法
2023-07-01 03:48:21
專利名稱：一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及單點式稱重測力傳感器。
背景技術：
傳統的單點式測力傳感器只有上梁和下梁，且受力後應變區直接發生形變，隨即輸出信號。目前，有的應用場合為皮重遠較稱量量程大，比如，皮重為100 kg而量程僅5kg， 上述結構的測力傳感器遇到這種情況，不能滿足稱量精度，不適合大皮重小量程的稱重要求。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，以克服傳統單點式測力傳感器皮重小、量程大、精度低的問題。為此，本實用新型採用以下技術方案它包括由上下左右四個剛性杆構成的整體彈性體，在四個剛性杆的交界處為橫梁部位，所述橫梁分為一對上橫梁和一對下橫梁，所述上橫梁和下橫梁呈矩形四角分布， 所述上橫梁和下橫梁的橫截面積小於剛性杆的橫截面積；所述彈性體中間還設有豎梁，所述豎梁處於所述矩形的中心，與上部剛性杆和下部剛性杆一體，所述一對上橫梁和一對下橫梁相對於所述豎梁對稱，所述豎梁的橫截面積小於上橫梁和下橫梁的橫截面積，豎梁用於設置稱重敏感元件。在採用上述技術方案的基礎上，本實用新型還可採用以下進一步的技術方案所述豎梁處在由四個剛性杆圍成的中部通孔中。所述上橫梁和下橫梁為在靠近它們所處端的彈性體上鑽孔而形成的孔壁；所述孔與所述中間通孔之間由縫連通，並由所述縫和孔界定將所述彈性體分為上下左右四個剛性杆。所述縫相對於豎梁對稱設置。所述彈性體在中部通孔的外圍具有盲孔圈。所述彈性體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槽。由於採用本實用新型的技術方案，所述上橫梁和下橫梁先於豎梁變形，用於承擔皮重，在皮重情況下豎梁不變形或變形極小，豎梁用於承擔稱重測力的作用，本實用新型的結構非常適合大皮重小量程的稱重要求。進一步地，本實用新型彈性體具有鉸支結構特點， 四根橫梁不僅用於稱重承載而且起到剛性杆的軸的作用，在稱重時，彈性體由矩形支撐向平行四邊形支撐轉變，豎梁變形時呈S形，能夠提高傳感器的稱重靈敏度，提高小量程的稱重精度。並且，本實用新型可通過改變上橫梁和下橫梁的橫截面積，以針對不同的皮重要求，通過改變豎梁的橫截面積則可控制量程，非常方便各種大皮重小量程的稱重設計，提高稱重測力傳感器的稱重精度。
[0011]圖1為本實用新型所提供的實施例1的主視圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為本實用新型所提供的實施例2的主視圖。
具體實施方式
實施例1，參照附，1、2。本實用新型包括由上下左右四個剛性杆100a、100b、100c、IOOd構成的整體彈性體，在四個剛性杆的交界處為橫梁部位，所述橫梁分為一對上橫梁11、12和一對下橫梁13、 14，所述上橫梁11、12和下橫梁13、14呈矩形四角分布，所述上橫梁和下橫梁的橫截面積小於剛性杆的橫截面積；所述彈性體中間還設有豎梁2，所述豎梁2處於所述矩形的中心，與上部剛性杆IOOa和下部剛性杆IOOb —體，所述一對上橫梁11、12和一對下橫梁13、14相對於所述豎梁對稱，所述對稱為上橫梁之間對稱、下橫梁之間對稱、上橫梁和下橫梁之間對稱，所述豎梁的橫截面積小於上橫梁和下橫梁的橫截面積，豎梁用於設置稱重敏感元件。所述豎梁2處在由四個剛性杆圍成的中部通孔20中。所述豎梁的橫截面的D向尺寸大於C向尺寸，所述D向為彈性體厚度方向，所述C向和D向垂直。如果需要增大量程時，也可以增大C向尺寸直至大於D向尺寸。上述彈性體可為對一整塊剛性金屬件進行鑽孔和切割加工而成。所述上橫梁和下橫梁為在靠近它們所處端的彈性體上鑽孔5而形成的孔壁；所述孔5與所述中間通孔20之間由縫4連通，並由所述縫4和孔5界定將所述彈性體分為上下左右四個剛性杆。所述縫4相對於豎梁2對稱設置。所述對稱為相鄰縫4之間對稱、對向縫4之間對稱。所述彈性體在中部通孔20的外圍具有盲孔圈6。所述彈性體在對應形成上橫梁和下橫梁的四個孔5的位置的表面具有定位凹槽 7。在設計時，通過設計不同的孔5壁厚A及彈性體厚度B可以改變皮重的大小，通過設計不同的豎梁壁厚C和豎梁寬度D，可以控制量程，從而達到大皮重小量程的高精度傳感
ο以所述傳感器的上橫梁和下橫梁可以承受50kg的皮重為例。在所述上橫梁和下橫梁承受50kg皮重後，豎梁才有足夠的形變，開始正常輸出信號。在上橫梁下橫梁承受 50kg以內的力，豎梁變形極小，沒有信號輸出。實施例2，參照附圖3。在本實施例中，本實用新型同樣包括由上下左右四個剛性杆100a、100b、100c、 IOOd構成的整體彈性體，在四個剛性杆的交界處為橫梁部位，所述橫梁分為一對上橫梁 11、12和一對下橫梁13、14，所述上橫梁11、12和下橫梁13、14呈矩形四角分布，所述上橫梁和下橫梁的橫截面積小於剛性杆的橫截面積；所述彈性體中間還設有豎梁2，所述豎梁2 處於所述矩形的中心，與上部剛性杆IOOa和下部剛性杆IOOb —體，所述一對上橫梁11、12 和一對下橫梁13、14相對於所述豎梁對稱，所述對稱為上橫梁之間對稱、下橫梁之間對稱、 上橫梁和下橫梁之間對稱，所述豎梁的橫截面積小於上橫梁和下橫梁的橫截面積，豎梁用於設置稱重敏感元件8。所述豎梁2處在由四個剛性杆圍成的中部通孔20中。在實施例的基礎上可以預見，對於上下橫梁的形成方式還可以有其它多種方式， 比如將上下橫梁部位的彈性體銑薄，或將上下橫梁部位的彈性體形狀銑成工字形截面等等，其最終目的為使上、下橫梁的橫截面積小於剛性杆的橫截面積。對於上下橫梁的形成方式實際上也可轉換成上下左右四個剛性杆的外形設置問題，在本實施例中，「杆」不一定是細長形態(就像」四連杆「中的杆，也不一定必須是細長形狀，只要其起到「連杆」的作用即可)。在本實用新型中，「杆」比「梁」橫截面積大，而相對於橫梁成為剛形體，起到「後變形」 的作用，使得與杆連接的豎梁針對稱重物體變形，不受大皮重影響。
權利要求1.一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，其特徵在於它包括由上下左右四個剛性杆構成的整體彈性體，在四個剛性杆的交界處為橫梁部位，所述橫梁分為一對上橫梁和一對下橫梁，所述上橫梁和下橫梁呈矩形四角分布，所述上橫梁和下橫梁的橫截面積小於剛性杆的橫截面積；所述彈性體中間還設有豎梁，所述豎梁處於所述矩形的中心，與上部剛性杆和下部剛性杆一體，所述一對上橫梁和一對下橫梁相對於所述豎梁對稱，所述豎梁的橫截面積小於上橫梁和下橫梁的橫截面積，豎梁用於設置稱重敏感元件。
2.如權利要求1所述的大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，其特徵在於所述豎梁處在由四個剛性杆圍成的中部通孔中。
3.如權利要求2所述的大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，其特徵在於所述上橫梁和下橫梁為在靠近它們所處端的彈性體上鑽孔而形成的孔壁；所述孔與所述中間通孔之間由縫連通，並由所述縫和孔界定將所述彈性體分為上下左右四個剛性杆。
4.如權利要求3所述的大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，其特徵在於所述縫相對於豎梁對稱設置。
5.如權利要求3所述的大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，其特徵在於所述彈性體在中部通孔的外圍具有盲孔圈。
6.如權利要求1所述的大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，其特徵在於所述彈性體在對應形成上橫梁和下橫梁的外表面具有凹槽。
專利摘要本實用新型提供了一種大皮重小量程單點式稱重測力傳感器，它包括由上下左右四個剛性杆構成的整體彈性體，在四個剛性杆的交界處為橫梁部位，橫梁分為一對上橫梁和一對下橫梁，上橫梁和下橫梁呈矩形四角分布，上橫梁和下橫梁的橫截面積小於剛性杆的橫截面積；彈性體中間還設有豎梁，豎梁處於所述矩形的中心，與上部剛性杆和下部剛性杆一體，豎梁的橫截面積小於上橫梁和下橫梁的橫截面積，豎梁用於設置稱重敏感元件。本實用新型的結構非常適合大皮重小量程的稱重要求。能夠提高傳感器的稱重靈敏度，提高小量程的稱重精度。
文檔編號G01G21/16GK202158897SQ201120252228
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者歸永 申請人:永正傳感(杭州)有限公司