CN107713538A - 称重装置和称重货架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了称重装置和称重货架，其中装置包括支撑结构、弹性柱、载物板、传动机构和检测模块；支撑结构包括第一支撑部，传动机构包括传动本体；弹性柱沿竖直方向设置，弹性柱的下端连接于第一支撑部，弹性柱的上端连接于载物板；传动本体的一端连接于载物板的下侧，另一端设有运动件；检测模块包括静止件和检测单元，检测单元用于检测运动件和静止件之间的相对位置或相对运动量，以及根据运动件和静止件之间的相对位置或相对运动量计算载物板上物体的重量值或重量变化量。通过检测单元检测载物板连接的运动件和静止件之间的相对位置或相对运动量，并计算载物板上的重量值或重量变化量；避免通过由外力产生的形变来检测物体重量时的蠕变现象。

Description

称重装置和称重货架

技术领域

本发明涉及称重领域，尤其涉及称重装置和称重货架。

背景技术

常规的电子称一般使用电阻应变式压力传感器来检测物体重量，电阻应变式压力传感器是直接通过由外力产生的形变来检测物体重量的。这种方案存在以下缺陷：当物体长时间的放置于称重传感器上时，必然导致传感器本身产生蠕变，会导致传感器的形变随着受力时间的增加而增加，以及在撤销施加于传感器的外力后，传感器的恢复形变的时间会延长；因此当物体被拿走后，电子称会保留一定的余量，必须手动清零才能再次测量下一个物体重量。因此尤其是对于需要长时间检测物体重量变化的测量系统，如智能货架或冷藏柜，是不适合采用传统的电子称重方案的。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供称重装置和称重货架，将物体的重力通过机械结构转变成位移量，使用电子检测电路检测位移量，从而推算处物体的重量；避免了直接通过由外力产生的形变来检测物体重量时的蠕变现象。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

称重装置，包括支撑结构、弹性柱、载物板、传动机构和检测模块；所述支撑结构包括第一支撑部，所述传动机构包括传动本体；所述弹性柱沿竖直方向设置，所述弹性柱的下端连接于所述第一支撑部，所述弹性柱的上端连接于所述载物板；所述传动本体的一端连接于所述载物板的下侧，另一端设有运动件；所述检测模块包括静止件和检测单元，所述检测单元用于检测所述运动件和静止件之间的相对位置或相对运动量，以及根据所述运动件和静止件之间的相对位置或相对运动量计算所述载物板上物体的重量值或重量变化量。

进一步地，所述运动件、静止件均包括电极极板，所述检测单元用于检测所述运动件和静止件之间的电容值或电容变化量。

进一步地，所述运动件包括铁芯或磁芯，所述静止件包括线圈，所述铁芯或磁芯位于所述线圈内，所述检测单元用于检测线圈的电感值、电感变化量或线圈两端的电压。

进一步地，所述传动机构还包括阻尼组件，所述支撑结构包括第二支撑部；所述阻尼组件的一端连接于所述第二支撑部，另一端连接于所述传动本体或所述载物板。

进一步地，所述阻尼组件包括弹簧、气压组件或液压组件。

进一步地，所述动本体上设有通电线圈，所述支撑结构上设有电磁铁或永磁体，所述通电线圈位于所述电磁铁或永磁体的磁场中。

进一步地，所述弹性柱的数目为两个，所述传动本体与所述载物板连接的位置，和两个弹性柱连线的中间点处于同一竖直方向；或者，

所述弹性柱的数目多于两个，位于正多边形的顶点处，所述传动本体与所述载物板连接的位置，和所述弹性柱所在正多边形的中点处于同一竖直方向。

进一步地，所述传动本体上设有传动单元，所述传动单元位于所述载物板和运动件之间。

进一步地，所述称重装置还包括连接于所述检测模块的通信模块，所述通信模块用于将所述载物板上物体的重量值或重量变化量发送至控制中心。

称重货架，包括货架本体和前述的称重装置。

进一步地，所述货架本体包括置物格，所述支撑结构固定连接于所述货架本体，所述载物板位于所述置物格的底部位置。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过检测单元检测载物板连接的运动件和静止件之间的相对位置或相对运动量，并进一步计算载物板上物体的重量值或重量变化量；避免了直接通过由外力产生的形变来检测物体重量时的蠕变现象。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种称重装置的结构示意图；

图2为图1中运动件和静止件的结构示意图；

图3为图1中检测单元的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的称重货架的结构示意图。

图中：110、支撑结构；111、第一支撑部；112、第二支撑部；113、传动通孔；120、弹性柱；130、载物板；140、传动机构；141、传动本体；142、运动件；143、阻尼组件；150、检测模块；151、静止件；152、检测单元；101、电极极板；102、铁芯；103、线圈；

10、货架本体；11、置物格。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一

如图1所示的称重装置，包括支撑结构110、弹性柱120、载物板130、传动机构140和检测模块150。其中，支撑结构110可以是称重装置的壳体、支架、框架等。支撑结构110包括第一支撑部111，传动机构140包括传动本体141；弹性柱120沿竖直方向设置，弹性柱120的下端连接于第一支撑部111，弹性柱 120的上端连接于载物板130；传动本体141的一端连接于载物板130的下侧，另一端设有运动件142。

当载物板130上物体的重量变化时，载物板130会运动，同时弹性柱120 所受的压力变大或减小。弹性柱120可以是弹簧、弹性橡胶等。弹性柱120的长度变化量和载物板130上物体的重量变化量呈正比，当载物板130向上或向下移动时会带动传动本体141向上或向下移动，从而运动件142也向上或向下移动。

检测模块150包括静止件151和检测单元152，检测单元152用于检测运动件142和静止件151之间的相对位置或相对运动量，以及根据运动件142和静止件151之间的相对位置或相对运动量计算载物板130上物体的重量值或重量变化量。

载物板130上物体重量的变化引起运动件142相对于静止件151运动，而弹性柱120的长度变化量和载物板130上物体的重量变化量呈正比；因此当载物板130稳定不动时，检测单元152根据运动件142的位置就可以得到载物板 130上物体的重量值，或者根据运动件142的相对运动量计算载物板130上物体的重量变化量。

作为优选的实施方式，如图2所示，运动件142、静止件151均包括电极极板101，检测单元152用于检测运动件142和静止件151之间的电容值或电容变化量。

检测单元152可以包括采样检测电路和数据处理电路。其中，采样检测电路完成信号采用、滤波的功能；数据处理电路完成数据的转换，由电容值推导出物体的重量值。

由两极板间电容的计算公式可知，运动件142和静止件151之间的电容值和运动件142和静止件151之间的相对面积成正比，因此，根据电容值或电容变化量就可以计算运动件142和静止件151之间的相对位置或相对运动量，从而得到载物板130上物体的重量值或重量变化量。

在另一实施例中，如图3所示，运动件142包括铁芯102或磁芯(图未示)，静止件151包括线圈103，铁芯102或磁芯位于线圈103内，检测单元152用于检测线圈103的电感值、电感变化量或线圈两端的电压。由于铁芯102或磁芯在线圈103内的长度变化会引起磁阻的变化进而影响线圈103电感的变化，因此由线圈103的电感值、电感变化量或线圈两端的电压就可以计算出运动件142 和静止件151之间的相对位置或相对运动量，进而计算载物板130上物体的重量值或重量变化量。

本发明通过检测单元152检测载物板130连接的运动件142和静止件151 之间的相对位置或相对运动量，并进一步计算载物板130上物体的重量值或重量变化量；避免了直接通过由外力产生的形变来检测物体重量时的蠕变现象。

作为本发明的进一步改进，如图1和图3所示，传动机构140还包括阻尼组件143，支撑结构110包括第二支撑部112；阻尼组件143的一端连接于第二支撑部112，另一端连接于传动本体141。在另一实施例中，阻尼组件143的一端连接于第二支撑部112，另一端连接于载物板130。

阻尼组件143最好也沿竖直方向设置，在载物板130上的物体重量减轻时，弹性柱120将载物板130向上弹起，而阻尼组件143为载物板130提供了向下的拉力，有阻止载物板130向上弹起的趋势；当载物板130上的物体重量加大时，载物板130使弹性柱120受压，而阻尼组件143为载物板130提供了向上的弹力，有阻止载物板130向下运动的趋势。因此阻尼组件143实现了限制物体拿走和放下后产生的机械震动，使得系统快速稳定的效果。

作为优选的实施方式，阻尼组件143可以包括弹簧、气压组件、液压组件，这些器件与第二支撑部112、传动本体141的连接均可通过现有技术实现。

作为优选的实施方式，阻尼组件143可以由电磁阻尼方案替代。可以在传动本体141上设置通电线圈(图未示)，在支撑结构110的相应位置处设置电磁铁或永磁体，使通电线圈位于磁场内。当载物板130带动传动本体141运动时，通电线圈可以提供一定的阻尼。

在本实施例中，如图1和图3所示，弹性柱120的数目为两个，传动本体 141与载物板130连接的位置，和两个弹性柱120连线的中间点处于同一竖直方向。在另一实施例中，弹性柱120的数目多于两个，位于正多边形的顶点处，传动本体141与载物板130连接的位置，和弹性柱120所在正多边形的中点处于同一竖直方向。这样布置可以使得各弹性柱120的受力均匀，保证称重装置的精度。

作为优选的实施方式，如图1和图3所示，支撑结构110还包括传动通孔 113，传动本体141穿设于传动通孔113；传动本体141与载物板130连接的位置，和传动通孔113处于同一竖直方向。可以保证传动本体141的运动方向为竖直方向，因此运动件142和静止件151之间的横向距离保持不变，从而进一步减小了测量误差。

作为优选的实施方式，传动本体141上设有传动单元(图未示)，如连杆、齿轮组。传动单元连接于载物板130和运动件142之间，可以放大或缩小载物板130的位移，得到运动件142的位移的幅度更大或更小。

作为本发明的进一步改进，称重装置还包括连接于检测模块150的通信模块(图未示)，通信模块用于将载物板130上物体的重量值或重量变化量发送至控制中心。便于控制中心统计载物板130上物体的重量值或重量变化量。通信模块可以采用现有的各种无线通信、有线通信等方式。例如，通信模块可以包括对外接口电路，对外接口电路用于将测量结果或物体的重量值或重量变化量通过标准(RS232\RS485\RS422\I2C\SPI等)或非标准接口传送至控制中心。

实施例二

如图4所示的称重货架，包括货架本体10和称重装置。

作为优选的实施方式，货架本体10包括置物格11，称重装置的支撑结构 110固定连接于货架本体10，载物板130位于置物格11的底部位置。

在货架上设置称重装置，当称重装置检测到货架上的重量变轻时，就可以认为该货架的相应置物格中的商品被拿走；从而可以实现对货架上商品的管理。

需要注意的是，本发明所称的货架可以是商店、超市、仓库中的货架，也可以指代冷藏柜等设备。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.称重装置，其特征在于：包括支撑结构、弹性柱、载物板、传动机构和检测模块；所述支撑结构包括第一支撑部，所述传动机构包括传动本体；所述弹性柱沿竖直方向设置，所述弹性柱的下端连接于所述第一支撑部，所述弹性柱的上端连接于所述载物板；所述传动本体的一端连接于所述载物板的下侧，另一端设有运动件；所述检测模块包括静止件和检测单元，所述检测单元用于检测所述运动件和静止件之间的相对位置或相对运动量，以及根据所述运动件和静止件之间的相对位置或相对运动量计算所述载物板上物体的重量值或重量变化量。

2.如权利要求1所述的称重装置，其特征在于：所述运动件、静止件均包括电极极板，所述检测单元用于检测所述运动件和静止件之间的电容值或电容变化量。

3.如权利要求1所述的称重装置，其特征在于：所述运动件包括铁芯或磁芯，所述静止件包括线圈，所述铁芯或磁芯位于所述线圈内，所述检测单元用于检测线圈的电感值、电感变化量或线圈两端的电压。

4.如权利要求1所述的称重装置，其特征在于：所述传动机构还包括阻尼组件，所述支撑结构包括第二支撑部；所述阻尼组件的一端连接于所述第二支撑部，另一端连接于所述传动本体或所述载物板。

5.如权利要求1所述的称重装置，其特征在于：所述动本体上设有通电线圈，所述支撑结构上设有电磁铁或永磁体，所述通电线圈位于所述电磁铁或永磁体的磁场中。

6.如权利要求1-5中任一项所述的称重装置，其特征在于：所述弹性柱的数目为两个，所述传动本体与所述载物板连接的位置，和两个弹性柱连线的中间点处于同一竖直方向；或者，

所述弹性柱的数目多于两个，位于正多边形的顶点处，所述传动本体与所述载物板连接的位置，和所述弹性柱所在正多边形的中点处于同一竖直方向。

7.如权利要求1-5中任一项所述的称重装置，其特征在于：所述传动本体上设有传动单元，所述传动单元位于所述载物板和运动件之间。

8.如权利要求1-5中任一项所述的称重装置，其特征在于：还包括连接于所述检测模块的通信模块，所述通信模块用于将所述载物板上物体的重量值或重量变化量发送至控制中心。

9.称重货架，其特征在于：包括货架本体和如权利要求1-8中任一项所述的称重装置。

10.如权利要求9所述的称重货架，其特征在于：所述货架本体包括置物格，所述支撑结构固定连接于所述货架本体，所述载物板位于所述置物格的底部位置。