CN208595963U - 测量婴儿身长的婴儿秤 - Google Patents

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赵红博
李志军
阚连君
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本实用新型公开了一种测量婴儿身长的婴儿秤,属于计量衡器技术领域。包括秤体、单片机芯片以及秤盘,秤盘卡接于秤体上方,秤体内设有卷线盒模组,该卷线盒模组包括卷线盒外壳、光电传感器、飞轮盘、尼龙线。本实用新型结构简单合理,生产制造容易,可用于测量身长(平躺测量)、身高(站立测量)、体重,简单易操作,具有广阔的市场空间。

Description

测量婴儿身长的婴儿秤
技术领域
本实用新型涉及一种电子秤的结构,具体是一种测量婴儿身长的婴儿秤,属于计量衡器技术领域。
背景技术
因应市场面需求,目前的婴幼儿电子体重秤一般都会加测量婴儿身长(平躺测量)和幼儿高身(站立测量)的功能。目前测量婴儿身长的方案无外两种:
(1)在秤盘面印刷刻度;
(2)使用额外的游标结构。
无论使用上述方案中的任何一种都需要借助人眼读取数值,不利于数据的电子化,当然,在借助无线传输的应用环境下将测量数据自动上传至相关数据库就更加无从谈起了。
所以,在过去的应用环境下,电子秤只能解决婴儿测体重,幼儿测体重和幼儿测身高的问题,要完成婴儿测身长只能借助于秤面刻度或额外结构来完成,数据电子化在这一环节是缺失掉的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于通过添加少量零件,解决婴儿测身长的难题,提供一种身长(平躺测量)、身高(站立测量)、体重的多功能的测量婴儿身长的婴儿秤。
本实用新型的技术方案如下:
测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,包括由上盖、下盖组成的秤体、单片机芯片以及用于放置婴儿的秤盘,所述上盖表面设有与左、右脚掌对应的测量区域;所述秤盘置于秤体上方,该秤盘为弧面结构,其弧面内设有定位基准线,其底部通过支撑柱与秤体上盖卡接;
所述秤体内设有卷线盒模组,该卷线盒模组包括卷线盒外壳、光电传感器、飞轮盘、尼龙线;所述飞轮盘包括绕线盘、飞轮片,所述飞轮片外圆周均匀设有若干齿片,该飞轮片连接于绕线盘的背面;所述飞轮盘通过转轴安装于卷线盒外壳内,所述绕线盘正面设有容腔,该容腔内设有卷弹簧,卷弹簧一端与位于容腔中心的转轴相连,另一端与该容腔内侧壁相连;所述光电传感器与单片机芯片相连,并固定安装于卷线盒侧壁,所述光电传感器的检测元件至转轴的距离大于飞轮片齿根圆的半径,且小于飞轮片齿顶圆的半径;
所述尼龙线缠绕于绕线盘上,所述卷线盒外壳设有出线孔A,所述秤体上盖在与出线孔A的对应位置处设有出线孔B,所述秤盘侧边中部设有尼龙线固定装置,该固定装置包括安装座、定位座,所述安装座固定连接于秤盘靠近出线孔B的侧边;所述定位座为空心圆柱状结构,定位座竖向固定连接于安装座上,定位座的外侧壁沿定位座轴向开设有剖沟;所述尼龙线线头依次穿过出线孔A、出线孔B,并通过剖沟穿过定位座空腔,该尼龙线的线头处设有限位球,该限位球置于定位座顶端。
进一步地,所述飞轮片中,每个齿片的弧度相等,相邻两个齿片的间距所对应的弧度与齿片的弧度相等。
进一步地,所述光电传感器为2个,两个光电传感器的检测元件与转轴连线之间的夹角所对应的弧度为齿片弧度一半的奇数倍。
进一步地,所述限位球的直径大于出线孔A、出线孔B的孔径以及定位座的空腔内径。
进一步地,所述出线孔A、出线孔B、定位座的中轴线处于同一垂直平面内。
进一步地,所述定位座空腔顶部端口为与限位球轮廓相匹配的圆弧倒角结构,该圆弧倒角结构下方环向设有放置限位球的台阶;该台阶沿定位座空腔内壁周向布置,台阶两端的距离小于定位座剖沟的宽度。
进一步地,所述秤盘中心位置设有定位锁扣,该定位锁扣连接秤体上盖,将秤盘与秤体进一步连接固定。
进一步地,所述秤盘上盖表面设有模式切换键,模式切换键包括身高、体重、身长三个模式。
进一步地,所述绕线盘的正面侧边设有一圈外突的飞边,该飞边与绕线盘背面的飞轮片之间形成一圈绕线凹槽,尼龙线缠绕于该凹槽内。
本实用新型中,拉动尼龙线时,飞轮片转动,飞轮齿片相对光电传感起到光栅效果,光电传感器会轮出对应的波形。单片机芯片通过对输出信号波峰和波谷的判定可计算出飞轮齿片转过传感器的数量,由此得出飞轮片转动的角度,再结合尼龙线的缠绕半径,可以计算出尼龙线的拉出长度。
本实用新型在使用时,可以通过模式切换键,实现三种工作模式:当用于测量体重,将卡接于秤体的秤盘拿掉,左、右脚掌站立于对应的测量区域,切换至体重模式;当用于测量身高(站立测量),将卡接于秤体的秤盘拿掉,左、右脚掌站立于对应的测量区域,切换至身高模式,垂直拉出尼龙线,计算出尼龙线的拉出长度即可;当用于测量身长(平躺测量),将婴儿置于秤盘上,将其头顶部与秤盘定位基准线对齐,切换至身长模式,从秤盘侧边的定位座处拉出尼龙线,由于定位基准线与尼龙线固定装置之间的距离为已知的固定值,将线头拉至婴儿脚部,拉出的尼龙线的长度为测量值,测量值加固定值即为婴儿身长。本实用新型中的体重、身高、身长数据均通过单片机芯片进行处理后在秤体显示屏处予以显示,也可通过无线传输模块上传至手机APP或者PC机。
本实用新型结构简单合理,生产制造容易,可用于测量身高、身长、体重,简单易操作,具有广阔的市场空间。
附图说明
图1为本实用新型中飞轮盘的结构示意图;
图2为本实用新型中卷线盒模组的立体图;
图3为本实用新型中卷线盒外壳的结构示意图;
图4为本实用新型中卷线盒模组的俯视图;
图5为本实用新型中秤体上盖的结构示意图;
图6为本实用新型中秤体的结构示意图;
图7为本实用新型使用状态示意图;
图8为本实用新型使用状态示意图;
图9为本实用新型使用状态示意图;
图10为本实用新型使用状态示意图;
图11为本实用新型中尼龙线固定装置结构示意图;
图12为本实用新型中飞轮盘正转信号分析图;
图13为本实用新型中飞轮盘反正信号分析图。
具体实施方式
测量婴儿身长的婴儿秤,包括由上盖、下盖组成的秤体1、单片机芯片以及用于放置婴儿的秤盘2,上盖表面设有与左、右脚掌对应的测量区域3。秤盘置于秤体上方,该秤盘为弧面结构,其弧面内设有定位基准线4,其底部通过支撑柱5与秤体上盖卡接。秤盘中心位置设有定位锁扣21,该定位锁扣连接秤体上盖,将秤盘与秤体进一步连接固定,秤盘上盖表面设有模式切换键,模式切换键包括身高、体重、身长三个模式。
秤体内设有卷线盒模组6,该卷线盒模组包括卷线盒外壳7、光电传感器8、飞轮盘、尼龙线11。飞轮盘包括绕线盘9、飞轮片10,飞轮片外圆周均匀设有若干齿片12,该飞轮片连接于绕线盘的背面。飞轮盘通过转轴安装于卷线盒外壳内,绕线盘正面设有容腔13,该容腔内设有卷弹簧,卷弹簧一端与位于容腔中心的转轴相连,另一端与该容腔内侧壁相连;光电传感器与单片机芯片相连,并固定安装于卷线盒侧壁,所述光电传感器的检测元件至转轴的距离大于飞轮片齿根圆的半径,且小于飞轮片齿顶圆的半径。
每个齿片的弧度相等,相邻两个齿片的间距所对应的弧度与齿片的弧度相等。光电传感器为2个,两个光电传感器的检测元件与转轴连线之间的夹角所对应的弧度为齿片弧度一半的奇数倍。绕线盘的正面侧边设有一圈外突的飞边22,该飞边与绕线盘背面的飞轮片之间形成一圈绕线凹槽23,尼龙线缠绕于该凹槽内。
尼龙线缠绕于绕线盘上,卷线盒外壳设有出线孔A 14,秤体上盖在与出线孔A的对应位置处设有出线孔B,所述秤盘侧边中部设有尼龙线固定装置15,该固定装置包括安装座16、定位座17,安装座固定连接于秤盘靠近出线孔B的侧边。定位座为空心圆柱状结构,定位座竖向固定连接于安装座上,定位座的外侧壁沿定位座轴向开设有剖沟18。
尼龙线线头依次穿过出线孔A、出线孔B,并通过剖沟穿过定位座空腔,该尼龙线的线头处设有限位球19,该限位球置于定位座顶端。限位球的直径大于出线孔A、出线孔B的孔径以及定位座的空腔内径,出线孔A、出线孔B、定位座的中轴线处于同一垂直平面内。
定位座空腔顶部端口为与限位球轮廓相匹配的圆弧倒角结构,该圆弧倒角结构下方环向设有放置限位球的台阶20,该台阶沿定位座空腔内壁周向布置,台阶两端的距离小于定位座剖沟的宽度。
如图1所示,拉动尼龙线时,飞轮片转动,飞轮齿片相对光电传感起到光栅效果,光电传感器会轮出对应的波形。单片机芯片通过对输出信号波峰和波谷的判定可计算出飞轮齿片转过传感器的数量,由此得出飞轮片转动的角度,再结合尼龙线的缠绕半径(约略为定值,程序校长时对误差进行修正),可以计算出尼龙线的拉出长度。
如图2所示,使用扣勾结构将飞轮盘和光电传感器固定在卷线盒外壳的对应位置。同使用卷弹簧在飞轮盘与卷线盒外壳之间建立连接系,可实现飞轮片(带动尼龙线)的自动回弹。如图3所示,在卷线盒外壳上留有出线孔A。
如图4所示,判断飞轮片正转(尼龙线朝外拉)反转(尼龙线往回收)的原理:两个传感器的夹角设置为一个飞轮齿片占用夹角的一半(即齿片所对应的弧度为B,齿片弧度的一半为A,保持两个光电传感器的检测元件与转轴连线之间的夹角所对应的弧度为A的奇数倍),这样两组光电传感器的输出波形在正转或者反转的情况下将分别错开1/4或者3/4个波长(如图12所示,两个光电传感器A、B,飞轮盘正转时,两组传感器输出信号上升沿错开1/4周期;如图13所示,两个光电传感器A、B,飞轮盘反转时,两组传感器输出信号上升沿错开3/4周期),通过这方面的差异,单片机芯片即可判断出飞轮片的正反转,从而可以让程序准确地进行累加或累减计算。
如图5所示,将卷线盒模组装到电子秤上盖,上盖上留有出线孔B,该孔与卷线盒外壳上的出线孔A位置垂直对应,并与秤盘侧边的定位座位置垂直对应。秤体整体做成米老鼠头像,可爱童真,深受婴儿喜爱。
如图6所示,将线头结构(限位球)装配至尼龙线留在产品上盖外面的线端。使用者拉动线头结构(限位球)实现对尼龙线的拉出(人力)和缩进(弹簧回缩力),从而带动飞轮片转动,进而通过对光电传感器输出信号的处理计算出尼龙线拉出或缩进的长度。幼儿直接站立在秤体上盖上面,拉动线头至幼儿头顶位置,产品可直接计算出幼儿身高,实现幼儿测身高功能。
如图7所示,在测量婴儿体重时,因为婴儿无站立能力,只能进行平躺测量,此时须将秤盘装配至电子秤本体,婴儿放置在秤盘弧形面内,直接读出婴儿体重。
如图8所示,当准备量婴儿身长时,限位球拉到秤盘边缘的固定装置。此固定装置设计有对应线头底盘的凹坑位(圆弧倒角、台阶的结构形成凹坑位),可防止限位球从此固定件(定位座空腔)内滑出;定位座同时设计让尼龙线进入的剖沟结构。当线头结构落于固定件凹坑内时,尼龙线也同时进入固定件垂直方向的柱孔内。当线头结构放入秤盘边缘固定件的凹坑位后,通过电子秤按键切换至量身长模式。
秤盘印刷有定位基准线,测量婴儿身长时,将婴儿头部对齐基准线,如图9所示,(假设婴儿头部位于秤盘左侧),用手提起线头结构,向右方向拉动到婴儿脚部,电子秤即可自动算出婴儿身长并予以显示。
如图10所示,婴儿(平躺)测身长原理:秤盘定位基准线至秤盘中心位置的长度为已知的固定值,线头结构位于秤盘边缘的中心位置,使用者提起线头,向右侧拉出长度为一动态长度(依婴儿实际身长决定拉出长度)。婴儿从头至脚的总长度正好等于上述定位基线至秤盘中心的定长(固定值)加上秤盘中心至拉线停止位置的动长(测量值)的总和。

Claims (9)

1.一种测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,包括由上盖、下盖组成的秤体(1)、单片机芯片以及用于放置婴儿的秤盘(2),所述上盖表面设有与左、右脚掌对应的测量区域(3);所述秤盘置于秤体上方,该秤盘为弧面结构,其弧面内设有定位基准线(4),其底部通过支撑柱(5)与秤体上盖卡接;
所述秤体内设有卷线盒模组(6),该卷线盒模组包括卷线盒外壳(7)、光电传感器(8)、飞轮盘、尼龙线(11);所述飞轮盘包括绕线盘(9)、飞轮片(10),所述飞轮片外圆周均匀设有若干齿片(12),该飞轮片连接于绕线盘的背面;所述飞轮盘通过转轴安装于卷线盒外壳内,所述绕线盘正面设有容腔(13),该容腔内设有卷弹簧,卷弹簧一端与位于容腔中心的转轴相连,另一端与该容腔内侧壁相连;所述光电传感器与单片机芯片相连,并固定安装于卷线盒侧壁,所述光电传感器的检测元件至转轴的距离大于飞轮片齿根圆的半径,且小于飞轮片齿顶圆的半径;
所述尼龙线缠绕于绕线盘上,所述卷线盒外壳设有出线孔A(14),所述秤体上盖在与出线孔A的对应位置处设有出线孔B,所述秤盘侧边中部设有尼龙线固定装置(15),该固定装置包括安装座(16)、定位座(17),所述安装座固定连接于秤盘靠近出线孔B的侧边;所述定位座为空心圆柱状结构,定位座竖向固定连接于安装座上,定位座的外侧壁沿定位座轴向开设有剖沟(18);所述尼龙线线头依次穿过出线孔A、出线孔B,并通过剖沟穿过定位座空腔,该尼龙线的线头处设有限位球(19),该限位球置于定位座顶端。
2.根据权利要求1所述的测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,所述飞轮片中,每个齿片的弧度相等,相邻两个齿片的间距所对应的弧度与齿片的弧度相等。
3.根据权利要求2所述的测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,所述光电传感器为2个,两个光电传感器的检测元件与转轴连线之间的夹角所对应的弧度为齿片弧度一半的奇数倍。
4.根据权利要求1所述的测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,所述限位球的直径大于出线孔A、出线孔B的孔径以及定位座的空腔内径。
5.根据权利要求1所述的测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,所述出线孔A、出线孔B、定位座的中轴线处于同一垂直平面内。
6.根据权利要求1所述的测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,所述定位座空腔顶部端口为与限位球轮廓相匹配的圆弧倒角结构,该圆弧倒角结构下方环向设有放置限位球的台阶(20);该台阶沿定位座空腔内壁周向布置,台阶两端的距离小于定位座剖沟的宽度。
7.根据权利要求1所述的测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,所述秤盘中心位置设有定位锁扣(21),该定位锁扣连接秤体上盖,将秤盘与秤体进一步连接固定。
8.根据权利要求1所述的测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,所述秤盘上盖表面设有模式切换键,模式切换键包括身高、体重、身长三个模式。
9.根据权利要求1所述的测量婴儿身长的婴儿秤,其特征是,所述绕线盘的正面侧边设有一圈外突的飞边(22),该飞边与绕线盘背面的飞轮片之间形成一圈绕线凹槽(23),尼龙线缠绕于该凹槽内。
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