CN110657875A - 传感器称重装置 - Google Patents

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CN110657875A CN201810714116.XA CN201810714116A CN110657875A CN 110657875 A CN110657875 A CN 110657875A CN 201810714116 A CN201810714116 A CN 201810714116A CN 110657875 A CN110657875 A CN 110657875A
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王沈辉
陈登佑
张凇
孙沁
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Abstract

本发明提供了一种传感器称重装置,其包括:称重承载部,用于支撑被称物;多个过渡部和称重隔离部,所述过渡部分别设置在所述称重隔离部上,所述称重承载部设置在所述过渡部上,所述过渡部连接所述称重承载部和所述称重隔离部;多个称重传感器设置在所述称重隔离部的底部;称重支撑部设置在所述称重传感器的底部,用于支撑所述称重传感器。本发明传感器称重装置通过简化称重传感器受力,隔离称重结构变形/形变,降低称重结构变形/形变对称重传感器受力状态的影响,从而实现提高称重产品的称重精度和使用效果。

Description

传感器称重装置
技术领域
本发明涉及称重装置领域,特别涉及一种传感器称重装置。
背景技术
现有技术中,在多传感器称重系统的称重应用过程中,伴随着称重载荷的变化或称重机械结构的长期使用,称重机械结构会发生机械结构变形/形变。
由于称重机械结构变形/形变会导致称重系统的称重传感器的受力状态相对于称重系统标定时的称重传感器受力状态产生差异或发生变化,从而导致在称重应用过程中引入一定的称重影响/误差,进而降低称重系统的称重应用精度及效果。
现有称重结构通常分成三层:最下层为支撑层,用于支撑固定称重传感器;中间层为称重传感器层,称重传感器安装在支撑层上;最上面是称重承载层,安装在称重传感器层上,通过固定或活动机构与称重传感器连接。
在现有称重结构使用过程中,由于称重加载的大小、位置不同及受力分布差异,从而引起称重承载部分的机械变形或形变复杂,从而导致较难分析控制称重机构中的称重传感器受力状态,进而难于消除称重结构变形或形变影响;并且由于称重承载部分变形直接作用于称重传感器,从而导致称重承载部分复杂变形或形变在水平方向上影响称重传感器的受力状态,进而引入称重误差。
因此,降低称重机械结构变形/形变的复杂度及减少称重承载水平形变或变形对称重传感器受力状态的影响,将提高称重产品的称重精度和使用效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中称重机械结构容易变形/形变的缺陷,提供一种传感器称重装置。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
一种传感器称重装置,其特点在于,所述传感器称重装置包括:
称重承载部,用于支撑被称物;
多个过渡部和称重隔离部,所述过渡部分别设置在所述称重隔离部上,所述称重承载部设置在所述过渡部上,所述过渡部连接所述称重承载部和所述称重隔离部;
多个称重传感器,所述称重传感器设置在所述称重隔离部的底部;
称重支撑部,所述称重支撑部设置在所述称重传感器的底部,用于支撑所述称重传感器。
根据本发明的一个实施例,所述称重传感器的数量为至少三个。
根据本发明的一个实施例,所述过渡部采用弹性材料制成。
根据本发明的一个实施例,所述过渡块与所述称重承载部、所述称重隔离部之间固定连接。
根据本发明的一个实施例,所述过渡部采用活动机构,所述活动机构包括上活动部、下活动部,所述上活动部与所述称重承载部的底部固定连接,所述下活动部与所述称重隔离部的顶部固定连接;
所述上活动部的下端面为一凹面,所述下活动部的上端面为球面,所述球面与所述凹面相互匹配,所述上活动部与所述下活动部通过所述球面与所述凹模之间的相对运动,形成所述称重承载部与所述称重隔离部之间的相对运动。
根据本发明的一个实施例,所述过渡部采用活动机构,所述活动机构包括上连接部、活动部和下连接部,所述上连接部与所述称重承载部的底部固定连接,所述下连接部与所述称重隔离部的顶部固定连接;
所述活动部夹设在所述上连接部和所述下连接部之间,且所述活动部与所述上连接部、所述下连接部之间为滚动连接,形成所述称重承载部与所述称重隔离部之间的相对运动。
根据本发明的一个实施例,所述上连接部的下端面开设有第一凹槽,所述下连接部的上端面开设有第二凹槽,所述活动部为第一圆柱体,所述第一圆柱体的上下两个端面为第一圆弧面,所述第一圆弧面分别与所述第一凹槽和所述第二凹槽对应匹配。
根据本发明的一个实施例,所述上连接部的下端面开设有内第一圆弧凹槽,所述下连接部的上端面设置为第一平面,所述活动部设置为第二圆柱体,所述第二圆柱体的上端面设置为第二圆弧面,下端面设置为第二平面,所述第二圆弧面与所述第一圆弧凹槽对应匹配,所述第二平面与所述第一平面对应匹配。
根据本发明的一个实施例,所述上连接部的下端面开设有内第二圆弧凹槽,所述下连接部的上端面开设有第三圆弧凹槽,所述活动部设置为球体,所述球体与所述第二圆弧凹槽、所述第三圆弧凹槽对应匹配。
根据本发明的一个实施例,所述称重隔离部呈多边形。
根据本发明的一个实施例,所述称重隔离部呈圆形,多个所述过渡部均匀分布在所述称重隔离部上靠近外边缘处。
根据本发明的一个实施例,所述过渡部位于所述称重传感器的受力点上方。
根据本发明的一个实施例,所述称重隔离部为中空的框架结构。
根据本发明的一个实施例,所述框架结构的各边带有一内凹的弯曲部。
根据本发明的一个实施例,所述称重隔离部与所述称重传感器之间采用固定连接或活动连接。
本发明的积极进步效果在于:
本发明传感器称重装置针对多传感器称重系统,通过称重承载机构设计,隔离称重承载机构的水平机械变形/形变,简化称重传感器受力,降低称重承载机构水平机械变形/形变对称重传感器受力状态的影响,又充分的保证称重承载机构垂直变形,能够有效的传递到称重传感器,从而实现提高称重产品的称重精度和使用效果。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显,在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征,其中:
图1为本发明传感器称重装置的实施例一的结构示意图。
图2为图1中沿A-A线剖开的剖视图。
图3为本发明传感器称重装置的实施例二的结构示意图。
图4为图3中沿B-B线剖开的剖视图。
图5为本发明传感器称重装置的实施例三的结构示意图。
图6为本发明传感器称重装置的实施例四的结构示意图。
图7为本发明传感器称重装置的实施例五的结构示意图。
【附图标记】
称重承载部 10
过渡部 20
称重隔离部 30
称重传感器 40
称重支撑部 50
活动机构 60
上活动部 61
下活动部 62
弯曲部 31
上连接部 63
活动部 64
下连接部 65
第一凹槽 631
第一圆弧凹槽 632
第二圆弧凹槽 633
第一圆弧面 641
第二圆弧面 642
第二平面 643
第二凹槽 651
第一平面 652
第三圆弧凹槽 653
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例,其示例在附图中示出。在任何可能的情况下,在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。
此外,尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的,但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的,其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。
此外,要求不仅仅通过所使用的实际术语,而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
实施例一:
图1为本发明传感器称重装置的实施例一的结构示意图。图2为图1中沿A-A线剖开的剖视图。
如图1和图2所示,本发明公开了一种传感器称重装置,其特包括称重承载部10、多个过渡部20、称重隔离部30、多个称重传感器40和称重支撑部50,称重承载部10主要用于支撑被称物。过渡部20分别设置在称重隔离部30上,称重承载部10设置在过渡部20上,使得过渡部20连接称重承载部10和称重隔离部30,又将称重承载力传递到称重隔离部30。称重传感器40设置在称重隔离部30的底部,用于支撑称重隔离部30。称重支撑部50设置在称重传感器40的底部,用于支撑称重传感器40,是称重的基本部分。
优选地,称重隔离部30呈多边形,将多个过渡部20分别设置在称重隔离部30的各个顶角上。或者,称重隔离部30呈圆形,将多个过渡部20均匀分布在称重隔离部30上靠近外边缘处。所述多边形的形状由称重传感器40的位置分布决定。
进一步优选地。本实施例中称重隔离部30设置为中空的框架结构。称重隔离部30在称重传感器40位置上有无需/较小的抗垂直力变形能力但需要有一定的抗水平力变形能力的框架结构。称重隔离部30的框架需要较上述设计要求更低的抗水平变形能力。
更进一步优选地,过渡部20分布在称重传感器40位置对应的称重隔离部30的上方位置。过渡部20采用软材料制成,如弹性材料制成,例如过渡部20优选为橡胶过渡块。所述橡胶过渡块的形状可以为方向、圆形或多边形,其形状根据称重承载部10、称重隔离部30的形状进行选择。过渡部20与称重承载部10、称重隔离部30之间采用固定连接,例如所述橡胶过渡块与称重承载部10、称重隔离部30之间胶连。或者本实施例中过渡部20还可以采用弹簧或钢球。
上述结构可以设置为,例如称重承载部10设置为方形平板,例如正方形,称重隔离部30设置为方形框架结构,其结构强度由秤的容量决定。过渡部20采用四个方形橡胶过渡块,例如正方体橡胶块,其大小与薄厚由秤容量决定。橡胶过渡块与称重承载部10、称重隔离部30进行胶连。例如本实施例中图2所示,将4个橡胶过渡块分布在称重隔离部30的框架结构的4个角上方,同时采用4个称重传感器40与之对应,称重传感器40设置在称重隔离部30的框架结构的4个角下方。本实施例中称重传感器40与称重隔离部30的框架结构采用活动结构连接,称重传感器40与称重支撑部50之间采用螺栓连接,此处称重支撑部50可以优选为水平面上的投影为方形。
本实施例中称重传感器40的数量为至少三个,并且过渡部20位于称重传感器40的受力点上方,此处的各个称重传感器40应当选用相同类型。
实施例二:
图3为本发明传感器称重装置的实施例二的结构示意图。图4为图3中沿B-B线剖开的剖视图。
如图3和图4所示,本实施例的结构与实施例一的结构基本相同,其不同之处在于:所述过渡部采用活动机构60,活动机构60包括上活动部61、下活动部62,将上活动部61与称重承载部10的底部固定连接,下活动部62与称重隔离部30的顶部固定连接。
同时,将上活动部61的下端面设置为一凹面,下活动部62的上端面设置为球面,所述球面与所述凹面相互匹配,上活动部61与下活动部62通过所述球面与所述凹模之间的相对运动,形成称重承载部10与称重隔离部30之间的相对运动。所述的活动机构具有水平自复位能力。
上述结构可以设置为,例如称重承载部10设置为方形平板,称重隔离部30设置为方形框架结构,其结构强度由秤的容量决定。过渡部采用上述活动机构60,其大小与薄厚由秤容量决定。活动机构60与称重承载部10、称重隔离部30采用固定连接。例如本实施例中过渡部采用4个活动机构60,将活动机构60通过焊接与称重承载部10、称重隔离部30连接。
本实施例中称重传感器40的数量为至少三个,并且活动机构60位于称重传感器40的受力点上方,此处的各个称重传感器40应当选用相同类型。
实施例三:
图5为本发明传感器称重装置的实施例三的结构示意图。
如图5所示,本实施例的结构与实施例二的结构基本相同,其不同之处在于:所述过渡部采用活动机构60,活动机构60包括上连接部63、活动部64和下连接部65,将上连接部63与称重承载部10的底部固定连接,下连接部65与称重隔离部30的顶部固定连接。活动部64夹设在上连接部63和下连接部65之间,且活动部64与上连接部63、下连接部65之间为滚动连接,形成称重承载部10与称重隔离部30之间的相对运动。所述的活动机构具有水平自复位能力。
具体地说,本实施例中在上连接部63的下端面开设有第一凹槽631,下连接部65的上端面开设有第二凹槽651,活动部64为第一圆柱体,所述第一圆柱体的上下两个端面为第一圆弧面641,第一圆弧面641分别与第一凹槽631和第二凹槽651对应匹配。
实施例四:
图6为本发明传感器称重装置的实施例四的结构示意图。
如图6所示,本实施例的结构与实施例三的结构基本相同,其不同之处在于:本实施例中在上连接部63的下端面开设有内第一圆弧凹槽632,下连接部65的上端面设置为第一平面652,活动部64设置为第二圆柱体,所述第二圆柱体的上端面设置为第二圆弧面642,下端面设置为第二平面643,第二圆弧面642与第一圆弧凹槽632对应匹配,第二平面643与第一平面652对应匹配。
实施例五:
图7为本发明传感器称重装置的实施例五的结构示意图。
如图7所示,本实施例的结构与实施例三的结构基本相同,其不同之处在于:本实施例中在上连接部63的下端面开设有内第二圆弧凹槽633,下连接部65的上端面开设有第三圆弧凹槽653,活动部64设置为球体,所述球体与第二圆弧凹槽633、第三圆弧凹槽653对应匹配。
当然,上述实施例二至实施例五中的活动机构的结构仅为举例,本申请的方案并不受上述实施例的限制,所述活动机构只要具有水平自复位的功能即可实现本申请的技术方案,均属于本申请的保护范围。根据上述实施例一至实施例五的结构描述,本发明中称重承载部10具有一定的应用刚度/强度,以便确保称重承载部分在称重应用过程中不发生影响应用/可视的变形,从而降低了对称重承载部分的刚度/强度要求。
本发明中过渡部20用于连接称重承载部10与称重隔离部30的两部分,降低称重承载部10的水平变形或形变的约束,从而降低称重承载部10的水平变形或形变对称重隔离部30的水平力,又能将称重承载力有效的传递到称重隔离部30,进而简化称重隔离部分的设计,降低称重隔离部30的设计要求。
过渡部20采用软材料或活动机构的设计,以便降低称重承载部10与称重隔离部30之间约束,从而减小称重承载部10的形变/变形引入的形变/变形力,进而降低称重承载部10的形变/变形对称重隔离部30的影响。
较佳地,通过软材料或活动机构的分布将称重隔离部30的面受力转化为在称重隔离部30上的点受力,从而简化称重隔离部30的受力情况。更进一步地,将软材料/活动机构的分布布置在称重隔离部30上的称重传感器40的受力点上方或附近,以便降低对称重隔离部30的设计的强度/刚度要求。当然,此处所述的过渡部20优选为具有一定自复位能力的结构。
本发明中称重隔离部30采用框架结构。称重隔离部30主要用于隔离称重承载机构水平变形和形变对称重传感器受力状态影响,保持称重传感器受力状态稳定。较佳地称重隔离部30的框架结构形状由称重传感器40的受力点位置和过渡部20向称重隔离部30传导力点位置决定。称重隔离部30的框架结构的结构强度/刚度由过渡部20的受力点位置和称重传感器40的受力点位置及称重受力偏载大小决定。称重隔离部30的框架需要较上述设计要求更低的抗水平变形能力。
本实施例中称重隔离部30的框架结构的各边带有一内凹的弯曲部31,以此增加框架结构的弹性。本实施例中采用4个活动机构60分布在图3所示的称重隔离部30的框架结构的4个角上方。同时采用4个称重传感器40与之对应,称重传感器40设置在称重隔离部30的框架结构的4个角下方。本实施例中称重传感器40与称重隔离部30的框架结构采用活动结构连接,称重传感器40与称重支撑部50之间采用螺栓连接,此处称重支撑部50可以优选为水平面上的投影为方形。
本发明中设置多个称重传感器40。称重传感器40与称重隔离部30采用活动连接,优选为采用直边框架,以便称重隔离部30的框架结构具有一定的水平支撑力。这种活动连接具有水平自复位能力。或者称重传感器40与称重隔离部30采用固定连接,优选为采用弯曲边框架,以便称重隔离部30的框架结构能够释放水平应力。本是实施例中称重支撑部50与称重传感器40之间优选为采用固定连接。
当称重加载或称重设备长期使用引起称重承载部分发生变形/形变时,称重承载部10变形/形变通过过渡部20向称重隔离部分传递,由于过渡部20采用软材料设计,从而导致称重承载面发生复杂机械变形/形变的水平影响力,被过渡部20的材料变形/结构变形释放/减小,进而降低称重承载部10变形/形变对称重隔离部30的影响。
由于承载部分的受力通过过渡部20传递到称重隔离部30,过渡部20的材料/结构分布情况将改变称重隔离部30的受力方式,进而能够简化隔离部分受力情况,从而降低称重隔离部30的设计需求。由于称重隔离部30的受力情况简单明确,能够通过隔离部分设计有效的减小称重隔离部分的形变/变形量,并且能够进行针对性设计,以降低隔离部分形变/变形对称重应用的影响,从而实现既降低对隔离部的设计要求,又有效消除称重结构变形/形变对称重应用影响的目的。
综上所述,本发明传感器称重装置通过简化称重传感器受力,隔离称重结构变形/形变,降低称重结构变形/形变对称重传感器受力状态的影响,从而实现提高称重产品的称重精度和使用效果。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式作出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种传感器称重装置,其特征在于,所述传感器称重装置包括:
称重承载部,用于支撑被称物;
多个过渡部和称重隔离部,所述过渡部分别设置在所述称重隔离部上,所述称重承载部设置在所述过渡部上,所述过渡部连接所述称重承载部和所述称重隔离部;
多个称重传感器,所述称重传感器设置在所述称重隔离部的底部;
称重支撑部,所述称重支撑部设置在所述称重传感器的底部,用于支撑所述称重传感器。
2.如权利要求1所述的传感器称重装置,其特征在于,所述称重传感器的数量为至少三个。
3.如权利要求2所述的传感器称重装置,其特征在于,所述过渡部采用弹性材料制成。
4.如权利要求3所述的传感器称重装置,其特征在于,所述过渡块与所述称重承载部、所述称重隔离部之间固定连接。
5.如权利要求1所述的传感器称重装置,其特征在于,所述过渡部采用活动机构,所述活动机构包括上活动部、下活动部,所述上活动部与所述称重承载部的底部固定连接,所述下活动部与所述称重隔离部的顶部固定连接;
所述上活动部的下端面为一凹面,所述下活动部的上端面为球面,所述球面与所述凹面相互匹配,所述上活动部与所述下活动部通过所述球面与所述凹模之间的相对运动,形成所述称重承载部与所述称重隔离部之间的相对运动。
6.如权利要求1所述的传感器称重装置,其特征在于,所述过渡部采用活动机构,所述活动机构包括上连接部、活动部和下连接部,所述上连接部与所述称重承载部的底部固定连接,所述下连接部与所述称重隔离部的顶部固定连接;
所述活动部夹设在所述上连接部和所述下连接部之间,且所述活动部与所述上连接部、所述下连接部之间为滚动连接,形成所述称重承载部与所述称重隔离部之间的相对运动。
7.如权利要求6所述的传感器称重装置,其特征在于,所述上连接部的下端面开设有第一凹槽,所述下连接部的上端面开设有第二凹槽,所述活动部为第一圆柱体,所述第一圆柱体的上下两个端面为第一圆弧面,所述第一圆弧面分别与所述第一凹槽和所述第二凹槽对应匹配。
8.如权利要求6所述的传感器称重装置,其特征在于,所述上连接部的下端面开设有内第一圆弧凹槽,所述下连接部的上端面设置为第一平面,所述活动部设置为第二圆柱体,所述第二圆柱体的上端面设置为第二圆弧面,下端面设置为第二平面,所述第二圆弧面与所述第一圆弧凹槽对应匹配,所述第二平面与所述第一平面对应匹配。
9.如权利要求6所述的传感器称重装置,其特征在于,所述上连接部的下端面开设有内第二圆弧凹槽,所述下连接部的上端面开设有第三圆弧凹槽,所述活动部设置为球体,所述球体与所述第二圆弧凹槽、所述第三圆弧凹槽对应匹配。
10.如权利要求2-9任意一项所述的传感器称重装置,其特征在于,所述称重隔离部呈多边形。
11.如权利要求2-9任意一项所述的传感器称重装置,其特征在于,所述称重隔离部呈圆形,多个所述过渡部均匀分布在所述称重隔离部上靠近外边缘处。
12.如权利要求2-9任意一项所述的传感器称重装置,其特征在于,所述过渡部位于所述称重传感器的受力点上方。
13.如权利要求2-9任意一项所述的传感器称重装置,其特征在于,所述称重隔离部为中空的框架结构。
14.如权利要求13所述的传感器称重装置,其特征在于,所述框架结构的各边带有一内凹的弯曲部。
15.如权利要求1所述的传感器称重装置,其特征在于,所述称重隔离部与所述称重传感器之间采用固定连接或活动连接。
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