专利名称：带有称重器的托盘的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及工业称重器，更具体地，涉及用于称重载荷的工业托盘。
背景技术：
在各种行业中，都使用商用地上称重器(floor scale)来称重原料、成品、装运的 货物以及商业中涉及的其它物品。现有的商用地上称重器使用由金属称重平台、数目多达 四个的载荷元件、接线盒和显示单元组成的相对标准的结构。当前一代的地上称重器缺少 几个好处。例如，不存在轻量的(25kg以下)、便携的、高负载量的(500kg以上)地上称重 器。没有现有的地上称重器利用托盘或类似结构作为它的称重平台。现有地上称重器使用 剪切梁致动的载荷元件，但没有防止所述载荷元件在运输期间受到损坏或者防止载荷元件 不遭受苛刻的工业环境损害的机构。也没有使用五个和更多个载荷元件以精确地确定物体 的重量的地上称重器。地上称重器被用在商业设置中，用以称重多种物体。由于地上称重器的重型结构 (大多数重量在100kg以上)，这种称重器不易于在工厂地面内移动，并且因为太笨重而难 以运输到多个位置中使用。此外，这种称重器依赖于四个剪切梁致动的载荷元件，这些载荷 元件需要剪切板以从平台传递载荷的力。这种设计限定了能被用于构造所述平台的材料的 范围。由于在共同设计的元件中电缆与载荷元件是一体的，现有的车间地上称重器还会招 致高维修成本。这是一个共同的问题，即当电缆发生故障时，必须由技术工人替换整个载荷 元件/电缆组件。因此，有对以下这样的工业称重器的需求，这种工业称重器通过消除对剪切梁结 构的需求、使用新载荷元件设计和平台结构以减轻称重器的重量、改进称重器的便携性和 使维护更容易，来克服这些缺点。
发明内容
本发明的目的是消除或减轻先前的地上称重器的至少一个缺点。在第一方面，本 发明提供一种工业托盘。该工业托盘包括无剪切板组件的平台、载荷传感器和显示单元。平 台支撑载荷，并且载荷传感器将平台支撑在一表面之上。载荷传感器中的每一个包括具有 压力构件的载荷元件，压力构件被连接到表面并且被连接到应变仪，所述应变仪用于响应 于载荷的向下的力提供重量数据。显示单元与载荷传感器进行数据通信，用以在保护装置 处于称重位置时显示与载荷相对应的重量。显示单元可包括IXD显示器和LED显示器中的 其中一个，并且与至少一个具有中央处理器(CPU)和显示器的计算机进行数据通信。显示 单元可以是计算机的显示器。在本方面的实施方式中，每一个载荷传感器进一步包括保护 装置，该保护装置在处于保护位置时用于将平台支撑在表面上并且防止向下的力被传递到 压力构件。当处于称重位置时，保护装置将压力构件连接到表面。保护装置可包括延伸脚 和间隔装置，当处于称重位置时延伸脚用于将压力构件连接到表面，当处于保护位置时间 隔装置用于将平台支撑在表面上。
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在一个特定实施方式中，间隔装置包括支撑构件，当处于保护位置时支撑构件从 平台的下表面朝着所述表面延伸超过压力构件一距离X，并且当处于称重位置时延伸脚是 可插入到压力构件和表面之间的，延伸脚具有的厚度Y大于X。延伸脚被连接到弹性支撑 臂，所述弹性支撑臂被枢转地连接到载荷传感器的本体。在另一特定实施方式中，延伸脚 包括杯状间隔器，杯状间隔器具有基座和从水平基座延伸的并且终止于边沿内的一体式侧 壁。当处于保护位置时，杯状间隔器基本上收纳载荷元件同时将平台支撑在表面上。当处 于称重位置时，杯状间隔器是倒置的，此时基座接合压力构件并且边沿搁置在所述表面上。 在再另一特定实施方式中，间隔装置包括环形壁，该环形壁围绕载荷元件并且朝着地面向 下地延伸超过压力构件，并且延伸脚与压力构件螺纹接合。当处于称重位置时，延伸脚延伸 超过环形壁用以接触所述表面，并且当处于保护位置时延伸脚是可缩回的以被悬在环形壁 之内。在本方面的另一实施方式中，提供接线盒，所述接线盒用于接收每一个载荷传感 器的重量数据，并且用于将总计的重量数据提供给显示单元。在这个实施方式中，接线盒包 括标准输入插口和标准输出插口，该标准输入插口用于可释放地接收被连接到各个载荷传 感器的第一互补插头，该标准输出插口用于可释放地接收被连接到显示单元的第二互补插 头。接线盒被永久地密封，用以固定标准输入插口和标准输出插口。接线盒可包括加法板， 加法板具有被连接到标准输出插口的信号总线，其中每一个标准输入插口具有被并联连接 到信号总线的一组线。标准输入插口和标准输出插口包括RJ-11和RJ-45插口中的其中一 个，并且第一互补插头和第二互补插头分别包括RJ-11和RJ-45插头中的一个。在本方面的再进一步的实施方式中，平台包括至少两个折叠部分，这些折叠部分 可围绕至少一个折叠轴线相对于彼此折叠，其中至少两个折叠部分可在平面位置和折叠位 置之间折叠的。提供锁定装置，用以将托盘可释放地锁定在折叠位置。平台可由热塑性材料 构成以包括至少一个铰链形式的沟槽，沟槽在相邻的折叠部分之间用以提供一挠曲的铰链 连接，从而允许两个相邻的折叠部分在平面位置和折叠位置之间折叠。在另一实施方式中， 平台包括邻近两个端部部分的中心部分，两个端部部分可在相应的折叠轴线处相对于中心 部分朝着彼此折叠，两个端部分各自可折叠成相对于中心部分成大体上90度的角，用以收 纳载荷传感器。托盘能包括把手和多个轮，把手被连接到平台的第一端用以将第一端抬起 到倾斜位置，多个轮被连接到平台的相对于第一端的第二端，用以在平台被抬起到倾斜位 置时接合所述表面。在第二方面，本发明提供一种可安装到平台的下表面的载荷传感器。载荷传感器 包括载荷元件和保护装置。载荷元件具有压力构件，压力构件被连接到一表面并且被物理 连接到应变仪，所述应变仪用于响应于被施加到所述平台的力提供重量数据。当处于保护 位置时，保护装置支撑平台并且抑制向下的力被耦合到载荷元件，当处于称重位置时保护 装置将压力构件连接到表面。在本方面的一个实施方式中，保护装置包括延伸脚和间隔装 置，当处于称重位置时延伸脚将压力构件连接到所述表面，当处于保护位置时间隔装置将 平台支撑在所述表面上。在一个特定实施方式中，间隔装置可包括支撑构件，支撑构件围绕 载荷元件用以将平台支撑在所述表面上，当处于保护位置时支撑构件从下表面朝着所述表 面延伸超过压力构件一距离X，并且当处于称重位置时延伸脚是可插入到压力构件和表面 之间的。延伸脚具有大于X的厚度Y。在这个实施方式中，延伸脚被连接到弹性支撑臂，弹性支撑臂被枢转地连接到载荷传感器的本体。在另一特定实施方式中，延伸脚包括杯状间隔器，杯状间隔器具有基座和从水平 基座延伸的并且终止于边沿内的一体式侧壁。当处于保护位置时，杯状间隔器大体上收纳 载荷元件同时将平台支撑在表面上。当处于称重位置时，杯状间隔器是倒置的，此时基座接 合压力构件并且边沿搁置在所述表面上。在再另一特定实施方式中，间隔装置包括围绕载 荷元件的环形壁，该环形壁朝着地面向下地延伸超过压力构件，并且延伸脚与压力构件螺 纹接合。当处于称重位置时延伸脚延伸超过环形壁用以接触所述表面，并且当处于保护位 置时延伸脚是可缩回的以被悬在环形壁之内。基于以下结合附图对本发明的特定实施方式的描述，本发明的其它方面和特征对 本领域普通技术人员而言将是显而易见的。
现在将参考附图，仅仅以示例性的方式，描述本发明的实施方式，其中图1是依照本发明的实施方式的载荷传感器的透视图；图2A和2B是包括支撑结构的载荷元件的顶部透视图和底部透视图；图3是依照本发明的实施方式的带有被安装到各个腿的载荷传感器的嵌套式托 盘的透视图；图4是依照本发明的实施方式的堆叠式托盘的透视图；图5是用于与图3和4的嵌套式托盘和堆叠式托盘一起使用的接线盒的示意图；图6是用于与图3和4的嵌套式托盘和堆叠式托盘一起使用的显示单元的透视 图；图7和8是依照本发明的实施方式的载荷传感器的横截面侧视图，分别示出了处 于受保护位置和称重位置的载荷元件；图9是图7和8的载荷传感器的底视图；图10和11是依照本发明的实施方式的另一载荷传感器的横截面侧视图；图12是与图10和11的保护装置一起使用的载荷传感器的底视图；图13和14是依照本发明的实施方式的另一载荷元件的横截面侧视图，分别示出 了处于保护位置和称重位置的载荷元件；图15是依照本发明的实施方式的折叠式托盘的底视图；图16是图15的托盘当被抬起时处于折叠位置的自顶向下的视图；图17是图15的托盘当被抬起时处于折叠位置的后视图。
具体实施例方式呈现下面的描述以及附图是为了使本领域技术人员能使用本发明，并且下面的描 述以及附图被提供在特定应用和它的需求的上下文中。所披露的实施方式的多种修改对本 领域技术人员而言将是显而易见的，并且这里所限定的一般原理在不脱离本发明的精神和 范围的情况下可以被应用到其它实施方式和应用中。因此，本发明不意在被限定到所示的 实施方式，而是符合与这里所披露的原理和特征相一致的最广的范围。附属的权利要求，经 过适当的解释后，形成对本发明的范围的唯一限定。
本发明是按照工业托盘的环境描述的；但，应当理解，这里所描述的和所示出的本 发明的实施方式可应用到包括能被转变成称重器的平台的类别很宽的设备，并且目前所描 述的实施方式不被限定到托盘的应用。应当理解，在这个文档中，术语“载荷传感器”被用来指包括外壳和/或与其相关 的所有元件的载荷元件，这些相关的元件例如是机械继动器或诸如插口的电连接。也应当 理解，术语诸如“收纳的载荷元件”和“部分收纳的载荷元件”指的是载荷元件的外壳或部 分外壳。本发明的实施方式涉及包括用于支撑载荷的无剪切梁和/或无剪切板的平台的 工业托盘/称重器，具有至少三个被定位在平台和地面之间并且与平台和地面机械连接的 载荷传感器。相对于现有的地上称重器，无剪切梁和/或剪切板的平台的使用显著地减少 了支撑平台本身的剪切板所需要的金属的重量。每个载荷传感器提供相应于从平台传递的 向下的力的重量数据。与至少三个载荷元件电气相通的显示单元显示与所有载荷元件的重 量数据相对应的文本。工业托盘/称重器任选地包括具有用于保护载荷元件的保护装置的 载荷传感器。当处于保护位置时所述保护装置用作平台的支撑，其承受平台的载荷。保护 装置防止载荷元件的压力构件接触地面。当处于称重位置时压力构件被直接连接到地面， 或者通过延伸脚被连接到地面，使得载荷传感器的载荷元件承受平台的载荷。以下对不同压缩型载荷传感器的实施方式的描述意在与任何无剪切梁和/或剪 切板的平台一起使用。仅仅以示例性的方式描述与托盘-称重器的实施方式一起使用的一 种类型的压缩型载荷传感器，而本领域技术人员将会认识到，使用其它压缩载荷传感器的 实施方式可带来同样的效果。这里所描述的压缩型载荷传感器被简单地称作载荷传感器。在图1中，在透视图中示出了总体上由附图标记100标识的载荷传感器。载荷传 感器收纳载荷元件(未示出)，并且包括机械继动器101和例如插口的电连接102。机械继 动器101被物理连接到载荷感应臂，用以偏转所述臂。载荷传感器本体可由任何材料构成， 并且所述插口被并入到载荷传感器本体内。继动器可由任何材料构成，并且被允许在载荷 传感器本体的一孔内滑动。载荷元件以不同的形状和形式出现。在图2A和2B中分别示出了一个示例性的结 构的顶部透视图和底部透视图，该示例性的结构总体上由附图标记200标识。总的来说，载 荷元件是被用来将力转变成电信号的机电装置。通过一机械装置，通常是载荷臂或压力构 件201，被感应到的力使应变仪211变形。应变仪将变形转变成电信号。载荷元件200的电 信号然后被用来计算被施加到载荷元件200的力。为了将被施加到延伸脚101的任何力传递到臂201，载荷传感器的延伸脚101与臂 201物理连接。载荷元件200通常经由电缆202被电连接到载荷传感器100的插口 102，用 以输出载荷元件200的信号。现在参考图3，在底部透视图中示出了依照本发明的实施方式的托盘-称重器 300。托盘-称重器300包括一具有九条腿302的嵌套式平台301，其中载荷传感器100被 安装在各个腿302上使得在平台301被支撑在它的腿302上时，载荷传感器100被定位在 腿302和地面之间，其中载荷传感器100的延伸脚101与地面相接触。平台301可由任何 材料构成，例如木头、轻金属、塑料或者足够结构完整以支撑载荷的任何材料。特别地，平台 301不包括剪切板组件，其指任何一个或多个用于支撑被焊接到称重结构的剪切板的金属通道，其应当被理解成包括被连接到载荷梁和剪切板用以将载荷的力从平台传递到剪切板 的地搁置载荷梁、剪切梁中的任何一个，所述剪切板通常被应用在本领域中众所周知的标 准地上称重器内。腿302的目的是在托盘和地面之间提供一间隙，该间隙将允许叉车的叉 被插入在托盘和地面之间以便为了运输而抬起托盘_称重器300。腿302的长度和间隔被 选择成能为叉车的叉确保有适当的间隙。将载荷放置在平台301的顶部上将会将与载荷的重量相对应的向下的力施加到 托盘。这个向下的力被传递到托盘的腿302，从而被传递到载荷传感器100，使得被施加到 所有九个载荷传感器100的各单个力的总和对应于载荷的重量。具有不同的载荷负载量的 不同载荷传感器100可用来为托盘-称重器300提供不同的负载量额定值范围。尽管上面 所描述的示例性的托盘包括9个载荷传感器，但可使用任何数量的载荷传感器，只要当被 装载了物体或材料时所述托盘被适当地支撑就可以。可以本领域技术人员众所周知的任何方式来实现将载荷传感器安装到腿302上 的操作。如同稍后将讨论的那样，载荷传感器能被永久地固定到腿302，或者被可释放地连 接到腿302。应当以确保所有载荷传感器的延伸脚都与水平地面相接触的方式安装载荷传 感器100。载荷传感器和显示器被以某种方式设计，使得能够在不平坦的表面上提供精确的 读数，在不平坦的表面上时一个或多个载荷传感器可能不与地面相接触的。由于重量可能 被分配到较少数的载荷传感器，与地面相接触的那些载荷传感器的应变仪的变形量将比在 所有载荷传感器分担载荷时的变形量要大。因此合计的数据信号仍将与载荷的真实重量相 对应。在图4中示出的本发明的另一实施方式中，载荷传感器100能被施加到具有堆叠 式或变形式(rackable)平台401 (不带有腿的托盘)的托盘-称重器400，其中载荷传感 器100可通常以均勻分布的方式被直接施加到平台401的下表面。再一次，平台401是无 剪切板组件的，以使得托盘_称重器400的重量最小化。同样地，能以本领域技术人员所熟知的任何方式将载荷传感器100安装到平台 401的下表面，只要当载荷传感器100将平台401支撑在地面之上时，所有的延伸脚101都 与水平的地表面相接触。与以前一样，载荷传感器和显示单元被设计成能在不平坦表面上 提供精确读数。尽管图3和4示出了本发明被应用到具有用以接收被称重的载荷的平台的工业托 盘，本发明的实施方式可以应用到能接收载荷的任何形状的任何类型的平台。如同前面所 提到的那样，使用无剪切板组件的平台的好处是使得重量最小化并且能够改善便携性。如同上面所讨论的那样，载荷元件200被电连接到载荷传感器100的插口 102，用 以输出载荷元件200的重量数据信号。在本实施方式中，每个载荷传感器100分别将它的 重量数据输出到接线盒303。在图5中示出了示例性的接线盒，该接线盒总体上由附图标 记500标识。接线盒500包括四个输入插口 501，这四个输入插口 501用于将四个载荷传感 器100连接到接线盒500。依照本实施方式，不像在传统的地上称重器中所使用的那些接线 盒，为这个应用设计的接线盒，被永久地密封以便固定插口，并且不需要维护。标准插口和 插头的使用使得为了安装或维护而对单独的载荷元件进行配线和去线的作业不再是必须 的。举例来说，输入插口 501和输出插口 502可以是RJ-11插口或RJ-45插口，RJ-11插口 或RJ-45插口分别用于接收末端带有互补的RJ-11和RJ-45插头的电缆。这些和其它类似的标准插口可用于使电缆能被可释放地连接到接线盒。而且，通过设计具有精确和匹配电 阻的载荷传感器，对单独的载荷传感器的输出进行的电调节不是必须的。本领域技术人员 将会理解，可以按照与被使用的载荷传感器的数量成比例的方式调节输入插口的数量。接 线盒将来自载荷传感器的信号合并或加在一起，以提供组合的重量结果数据。接线盒500 还有一个被称作盒输出连接器的输出插口 502，用于将总计的重量信号(被称作组合的重 量结果数据)发送到显示单元，该显示单元具有用于提供载荷的重量的显示器。图5进一步示出了接线盒500内部的大体上的配线。所述配线通常被形成为在一 PCB板上的传导轨迹，所述PCB板在本实施方式中也被称作加法板。盒输出连接器502被 连接到包括四条线+EXT、-EXT、+SIG和-SIG的信号总线504。激励+EXT、_EXT本质上是由 显示单元提供的静电电压，用于给连接到接线盒500的每一个载荷传感器供电。信号+SIG 和-SIG是由各个载荷传感器提供的信号，例如以毫伏为单位，与各个载荷传感器的应变仪 响应于一载荷产生的变形相对应。电连接器501各自具有并联连接到信号总线504的相应 的电线+EXT、-EXT、+SIG和-SIG。本领域技术人员应当熟悉与被连接到的载荷传感器相关 的接线盒的功能。在图6中示出了示例性的显示单元，其总体上由附图标记304标识。可使用显示 托架来将显示单元304安装到图3的托盘300或图4的托盘400的任一侧。可选地，显示 器可通过使用显示托架或者在不使用显示托架的情况下被远程地安装在桌子上、墙壁上或 其它合适的表面上。显示单元304的显示器601可以是IXD、LED或适于显示载荷的重量的 任何其它类型的显示器。能以不同的方式给显示单元400提供电力，例如通过电池、提供直 流电压的交流适配器、太阳能电源、并入式可充电电池，或者它们的组合来提供电力。载荷传感器102，接线盒501、502和显示单元602的插口可以是任何类型的插口， 这些插口与末端带有相应的插头的电缆相结合，允许载荷传感器100被电连接到接线盒 303，并且允许接线盒303被电连接到显示单元304。将载荷传感器100连接到接线盒303 使接线盒303能从各个载荷元件200接收重量数据信号；类似地，将接线盒303连接到显示 单元304使显示单元304能接收总计的载荷信号，以便处理。两个示例性的插口是6P4C(通 常是RJ-11)和8P8C(通常是RJ-45)插口，这种插口使载荷传感器、接线盒和显示单元能通 过末端分别带有6P4C和8P8C插头的电缆(例如标准电话电缆和LAN电缆)被连接。当然， 可使用任何其它的标准的或定制的互补连接器。依照另一实施方式，显示单元304可处于远程的物理位置处，并且通过使用插入 到这种插口内的无线部件或者通过使用无线部件而不是插口将显示单元304无线地连接 到接线盒303。例如射频(RF)、蓝牙或WiFi等无线技术能被用于无线地传送数据。在插口 被无线通信电路代替的实施方式中，载荷传感器可收纳用于将来自载荷元件的重量数据信 号转变成相应的无线信号的必须电路。例如，模数转换器(ADC)将模拟重量数据信号转变 成数字形式，并且然后收发器或发送器将所述数字数据信号转变成无线信号。在无线部件 被插入到插口内的实施方式中，无线部件可以是收纳前述的ADC和收发器的模块，也可以 是与插口互补的合适形状的插头。而且，显示单元304可安装有USB接口 /端口(未示出)， 用以将载荷的重量发送到并入到存货系统或出货和接收系统内的计算机或计算机网络。进 一步地，载荷的重量能被直接从接线盒无线地(或以其它方式)发送到计算机、计算机网络 或便携式装置；因此，消除了对分离的显示单元的需要。在后面的实施方式中，载荷的重量可被显示在计算机的显示器或便携式装置上。在不使用接线盒的情况下也能实行本发明的实施方式，在这种情形中显示单元包 括(1)多个输入插口，所述输入插口用于将显示单元直接连接到载荷传感器，以便使显示 单元能接收每一个单独的载荷传感器的重量数据，(2)如同上面结合接线盒所描述的加法 板那样的加法板，其用于将从每一个载荷传感器接收的信号合并起来，和(3)显示电路，其 用于处理所述合并信号并且显示载荷的重量的值。由于使用这些托盘-称重器300、400的工业环境，期望载荷传感器100能得到保 护以免遭受粗暴的处理。例如，叉车的叉尖可能意外地撞击到被附接到托盘300的腿的载 荷传感器。保护载荷传感器100的一个简单形式是使载荷传感器适于被可拆卸地安装到托 盘-也就是，安装到嵌套式平台301的腿302或安装到堆叠式平台401的下表面-使得当托 盘不用作称重器时载荷传感器100能被从托盘上拆卸下来并且被安全地保存起来。可通过 使用任何合适的可拆卸的安装装置(例如螺钉和螺母)来使载荷传感器100适于被可拆卸 地安装到所述平台301、400，这样，当期望利用称重器功能时使用者能将载荷传感器固定到 平台，并且当不再需要称重器功能时(举例来说，运输期间)，载荷传感器能被旋下并且被 独立地保存起来。另一种用于可拆卸地安装载荷传感器的技术是在载荷传感器100的本体 的一部分上形成螺纹，使得该部分与平台的底部中的形成有相应螺纹的孔或开口相配合。如上所述，载荷元件以不同的形状和形式出现，并且，不必说，不同形式的保护装 置被用来保护这些载荷元件。上面所讨论的保护装置，例如，适于保护被收纳在图1的载荷 传感器100之内的载荷元件，因为用可拆卸的安装装置配合这种收纳不是复杂的任务。尽 管载荷传感器100的外壳将载荷元件保护在内，但延伸脚仍然是暴露的并且可能因为磨损 而被损坏或者可能会意外地从载荷臂上分离。因此，尽管载荷元件被保护为免受损坏，延伸 脚也必须被保护以防止在托盘的处理期间使载荷元件的载荷臂超载。如同以下更详细地讨论的那样，下面的载荷传感器的实施方式能被永久地连接到 前面所讨论的托盘的平台或者其它合适的称重平台。这些可选的载荷传感器的保护装置包 括间隔装置和延伸脚，当托盘不被用作称重器时所述间隔装置用于使载荷元件与地面间隔 开以防止任何力被施加到载荷元件的载荷臂，所述延伸脚用于在所述托盘被用作称重器时 将载荷元件连接到地面，以便将力传递到载荷元件的载荷臂。图7示出了另一载荷传感器的实施方式的横截面，该另一载荷传感器的实施方式 总体上由附图标记700标识，其部分地收纳载荷元件701。载荷元件701包括载荷销702， 该载荷销702通过臂703被物理地连接到应变仪(未示出)。施加在销702上的任何力将 使得臂703在应变仪所在的地方变形。载荷元件701被间隔装置部分地收纳，间隔装置例 如是环形腿704，该环形腿704围绕载荷元件701，并向下延伸超过销702 —距离X。距离 X被选择成，使得当载荷元件被安装到托盘的底部时，环形腿704接合地面以将托盘支撑在 地面之上，同时载荷销702保持为在所述腿704之内被自由地悬在地面之上，如图7所示。 环形腿704能由尺寸被设置成在不变形的情况下将最大载荷支撑在平台上的多个单独的 腿和侧壁代替。环形腿704与被枢转地连接以便与载荷元件选择地接合的腿相结合，是载 荷元件的保护装置的一个实施方式。载荷传感器700还包括延伸脚706，延伸脚706的尺寸被设置成具有大于距离X的 厚度Y，延伸脚通过柔性臂被枢转地连接到载荷传感器700，使得延伸脚能在第一位置(图7)和第二位置(图8)之间摆动，当处于所述第一位置时延伸脚不被定位在载荷销702和 地面之间，当处于所述第二位置时延伸脚706被定位在载荷销702和地面之间。由于延伸 脚706的厚度Y大于距离X，那么当处于所述第二位置时(图8)，环形腿704被悬在地面之 上，同时延伸脚706通过载荷元件701将托盘的平台支撑在地面之上，因此允许臂703在载 荷的作用下变形。因此，能确定托盘上的载荷的重量。图9提供了图7的实施方式的底视图。延伸脚706通过弹性支撑臂901被枢转地 连接到载荷传感器。尽管在图9中延伸脚706被示为圆盘，但是可使用其它形状，只要当与 销702相接合时形成物的厚度足以将腿704悬在地面之上。延伸脚706可包括一凹部902， 当处于第二位置时该凹部用于接收载荷销702，如同在图8中所示的那样，以便于对准。图10到12示出了另一可选的载荷传感器的实施方式，其中载荷元件不被部分地 收纳。载荷元件的相同部件具有相同的附图标记。本实施方式中的保护装置包括具有水 平基座1002的杯状间隔器1001，所述水平基座1002带有从其延伸并且终止于边沿1004 的一体式倾斜侧壁1003。当托盘不被用作称重器时杯状间隔器1001基本上收纳载荷元件 701 (图10)，允许载荷销702被自由地悬在间隔器1001的侧壁1003之内。在这个位置，销 702不与地面相接触。当托盘被用作称重器时，间隔器1001被倒置使得基座1002与载荷销 702相靠地搁置在销702和地面之间，如同在图11中所示的那样。现在倒置的间隔器用作 延伸脚。图10和11的传感器包括环形凹槽(参见图12的1201)，当间隔器1001将载荷 元件700置于杯内时(图10)，环形凹槽用于接收间隔器1001的边沿1004。这确保间隔器 1001与平台相对准，以便能正确地放置。间隔器1001包括凹部(未示出)，用于在处于置于杯内位置时接收载荷元件701 的臂703，从而使得与载荷元件701的干涉最小化。相应地，凹槽1201将被成形成如同在图 12中所示的那样的形状-也就是说，弧形的，或者大体上圆形的形状-以补充间隔器1001 的凹部部分。在另一实施方式中，间隔器1001的大小被放大以包围载荷元件700的臂703 的全部。对于后者，在1001中不需要凹部，并且凹槽将是圆形的形状以接收间隔器1001的 全部的和放大的边沿。尽管在图10和11中杯状间隔器1001被示为直圆锥的截头圆锥，间隔器1001可 呈现具有侧壁的其它形状，当托盘不被用作称重器时该侧壁使载荷销与地面间隔开，而当 所述托盘被用作称重器时间隔器被倒置该侧壁用作接合地面和载荷销的延伸脚。例如，间 隔器1001可具有垂直的侧壁而不是倾斜的侧壁。图13和14示出了能被安装到托盘1308的底部，并且尤其是能被安装到前面所描 述的嵌套式托盘的腿或能被安装到前面所描述的堆叠式托盘的下表面的载荷传感器1301 的再另一实施方式。在阅读了下面的段落的基础上这将是显而易见的，即这个载荷传感器 包括与所述载荷元件一体的保护装置。载荷传感器1301包括间隔器，例如环形壁1304，当托盘1308不被用作称重器时， 间隔器担当用于将托盘1308支撑在地面上的腿，如图13所示。如图14所示，环形壁1304 包括孔1307，孔1307用于接收螺栓以将载荷元件1301连接到托盘1308。载荷元件1301 包括一水平的、中心带孔的、弹性梁1302，所述弹性梁1302被连接到环形壁1304。所述孔 具有内螺纹1306以螺纹地接合延伸脚1305的外螺纹。
延伸脚1305是可在如图13所示的第一位置和如图14所示的第二位置之间转动 的，当处于所述第一位置时延伸脚被悬在环形壁1304的内侧使得环形壁1304支撑托盘 1308，当处于第二位置时延伸脚1305与地面相接触用以将托盘1308支撑在地面之上。因 为延伸脚1305是带有螺纹的，顺时针方向转动它将缩回延伸脚1305，而逆时针转动它将延 伸延伸脚1305。如果颠倒螺纹式样，那么将颠倒延伸脚1305的线性方向。因此，环形腿和 可缩回的延伸脚1305的组合形成载荷传感器1301的保护装置。柔性梁1302具有被连接到它的应变仪1303，使得当延伸脚1305将托盘1308支撑 在地面之上时，柔性梁1302向上弯曲以使应变仪1303变形。应变仪1303将变形转变成电 信号，该电信号然后被用来计算由载荷施加的向下的力。前面所讨论的所有载荷传感器以及它们的相关保护装置能与图3和4的托盘或任 何其它坚固平台一起使用。前面所描述的托盘-称重器的实施方式包括具有保护装置的载 荷传感器，然而不被收纳的载荷元件能被连接到无剪切板组件的平台，使得压力构件被直 接连接到表面。现在转向图15，托盘可选地能由多个折叠部分1501 (通常为三个)形成，这些折叠 部分通过铰链而被连接到彼此，使得托盘能被折叠并锁定在折叠位置，如图16所示，以便 易于从一个位置运输到另一位置。图15示出了通过使用六个传统的铰链1502而被连接起 来的三个折叠部分1501。依赖于对铰链的选择，可以使用更多或更少的单独的铰链。在图 15的示例性的实施方式中，有两个铰链区域，用以形成两个端部部分和一中心部分，并且接 线盒303和显示单元304能被连接到可折叠的称重器的中心部分(在附图中未示出)。托 盘能被分成两个相邻的部分，或更多个部分，但是应当注意，这些部分的数量可能取决于载 荷传感器的数量和放置。不使用由铰链1502连接起来的分离的折叠部分1501，托盘可选地 能由热塑性材料构成并包括易弯的铰链_形式的凹槽，以限定折叠部分同时在折叠部分之 间提供铰链连接。在图16中，用于将托盘锁定在折叠位置的锁定机构可以是邻近铰链的机械装置， 例如，钩-和_眼锁，和/或带，以将外侧部分1501维持为相对于中心部分1501是折叠的。如图17所示，平台在一端处能任选地安装有把手1701并且在相对端安装有偏置 轮1702，仅仅在单元被抬起时偏置轮1702与地面接触。这样，该单元能通过人们的以下操 作而被容易地移动，即人们使用把手1701来抬起带有把手的一端，使得轮1702与地面相接 触，然后沿着地面滚动托盘。托盘也可具有一环(未示出)，该环用于将拖板挂在壁上以节 省空间并将该单元保持在安全位置。在本实施方式中，为了在运输期间收纳所述载荷元件 以便于进行保护，两个端部部分朝着彼此折叠成相对于中间部分成大约90度的角。然而， 也可使用小于180度的任何其它角。总体上理解，在这个文档中，以面向装置的方式描述本发明，该描述涉及处于操作 位置的装置_这意味着，装置处于的方位允许与该描述相关的各个元件执行自己的固有功 能。进一步地，在附图中，应理解，为了更清楚，在普通技术人员的技术范围之内并且 无助于理解本发明的各个实施方式的标准部件或特征，可以被从附图中省略掉。上面所描述的本发明的实施方式意在仅仅是示例性的。在不脱离完全由附属的权 利要求限定的本发明的范围的情况下，本领域技术人员能对特定的实施方式进行改变、修改和变换。
权利要求
一种工业托盘，包括用于支撑载荷的无剪切板组件的平台；用于将所述平台支撑在表面之上的载荷传感器，所述载荷传感器中每一个包括具有压力构件的载荷元件，所述压力构件被连接到所述表面并且被连接到应变仪，所述应变仪用于响应于所述载荷的向下的力提供重量数据，和显示单元，所述显示单元与所述载荷传感器进行数据通信，以便在保护装置处于称重位置时显示与所述载荷相对应的重量。
2.如权利要求1所述的工业托盘，其中所述载荷传感器中的每一个进一步包括保护装 置，当处于保护位置时所述保护装置用于将所述平台支撑在所述表面上并且防止所述向下 的力被传递到所述压力构件，当处于称重位置时所述保护装置将所述压力构件连接到所述 表面。
3.如权利要求2所述的工业托盘，其中所述保护装置包括延伸脚，当处于所述称重位置时所述延伸脚用于将所述压力构件连接到所述表面，和间隔装置，当处于所述保护位置时所述间隔装置用于将所述平台支撑在所述表面上。
4.如权利要求2所述的工业托盘，其中所述间隔装置包括支撑构件，当处于所述保护 位置时所述支撑构件从所述平台的下表面朝着所述表面延伸超过所述压力构件一距离X， 并且当处于所述称重位置时所述延伸脚可插入到所述压力构件和所述表面之间，所述延伸 脚具有的厚度Y大于X。
5.如权利要求5所述的工业托盘，其中所述延伸脚被连接到弹性支撑臂，所述弹性支 撑臂被枢转地连接到所述载荷传感器的本体。
6.如权利要求3所述的工业托盘，其中所述延伸脚包括杯状间隔器，所述杯状间隔器 具有基座和从水平基座延伸并且终止于边沿的一体式侧壁，当处于所述保护位置时，所述 杯状间隔器基本上收纳所述载荷元件同时将所述平台支撑在所述表面上，当处于所述称重 位置时，所述杯状间隔器是倒置的，此时所述基座接合所述压力构件并且所述边沿搁置在 所述表面上。
7.如权利要求3所述的工业托盘，其中所述间隔装置包括环形壁，所述环形壁围绕所 述载荷元件并且朝着地面向下地延伸超过所述压力构件，并且所述延伸脚与所述压力构件 螺纹接合，当处于所述称重位置时所述延伸脚延伸超过所述环形壁以便接触所述表面，并 且当处于所述保护位置时所述延伸脚是可缩回的以被悬在所述环形壁之内。
8.如权利要求1所述的工业托盘，进一步包括接线盒，所述接线盒用于接收每一个载 荷传感器的重量数据，并且用于将总计的重量数据提供给所述显示单元。
9.如权利要求8所述的工业托盘，其中所述接线盒包括标准输入插口和标准输出插 口，所述标准输入插口用于可释放地接收被连接到所述载荷传感器中的每一个的第一互补 插头，所述标准输出插口用于可释放地接收被连接到所述显示单元的第二互补插头，接线 盒被永久地密封以便固定所述标准输入插口和所述标准输出插口。
10.如权利要求9所述的工业托盘，其中所述接线盒包括加法板，所述加法板具有被连 接到所述标准输出插口的信号总线，每个标准输入插口具有被并联连接到所述信号总线的 一组电线。
11.如权利要求9所述的工业托盘，其中所述标准输入插口和所述标准输出插口包括RJ-Il和RJ-45插口中的其中一个，并且所述第一互补插头和所述第二互补插头分别包括 RJ-Il和RJ-45插头中的其中一个。
12.如权利要求1所述的工业托盘，其中所述平台包括至少两个折叠部分，所述至少两 个折叠部分可围绕至少一个折叠轴线相对于彼此折叠，所述至少两个折叠部分是可在平面 位置和折叠位置之间折叠的。
13.如权利要求12所述的工业托盘，进一步包括锁定装置，所述锁定装置用于将所述 托盘可释放地锁定在所述折叠位置。
14.如权利要求12所述的工业托盘，其中所述平台由热塑性材料构成并且包括至少一 个铰链形式的凹槽，所述凹槽在相邻的折叠部分之间用以提供易弯的铰链连接，从而允许 两个相邻的折叠部分在所述平面位置和所述折叠位置之间折叠。
15.如权利要求1所述的工业托盘，其中所述平台包括邻近两个端部部分的中心部分， 所述两个端部部分在相应的折叠轴线处可朝着彼此并相对于所述中心部分折叠，所述两个 端部部分中的每一个可相对于所述中心部分最大向上折叠基本上90度的角以便收纳所述 载荷传感器。
16.如权利要求1所述的工业托盘，其中所述显示单元包括IXD显示器和LED显示器中 的其中一个。
17.如权利要求1所述的工业托盘，其中所述托盘与至少一个计算机进行数据通信，所 述计算机具有中央处理器(CPU)和显示器。
18.如权利要求17所述的工业托盘，其中所述显示单元是所述计算机的显示器。
19.如权利要求1所述的工业托盘，进一步包括把手，所述把手被连接到所述平台的第一端用以将所述第一端抬起到倾斜位置，和多个轮，所述多个轮被连接到所述平台的相对于所述第一端的第二端，用以在所述平 台被抬起到所述倾斜位置时接合所述表面。
20.一种可安装到平台的下表面的载荷传感器，包括具有压力构件的载荷元件，所述压力构件被连接到一表面并且被物理地连接到应变 仪，所述应变仪用于响应于被施加到所述平台的力提供重量数据；保护装置，当处于保护位置时所述保护装置用于支撑所述平台并且抑制向下的力被耦 合到所述载荷元件，当处于称重位置时所述保护装置将所述压力构件连接到所述表面。
21.如权利要求20所述的载荷传感器，其中所述保护装置包括延伸脚，当处于所述称重位置时所述延伸脚用于将所述压力构件连接到所述表面，和间隔装置，当处于所述保护位置时所述间隔装置用于将所述平台支撑在所述表面上。
22.如权利要求21所述的载荷传感器，其中所述间隔装置包括支撑构件，所述支撑构 件围绕所述载荷元件用以将所述平台支撑在所述表面上，当处于所述保护位置时所述支撑 构件从所述下表面朝着所述表面延伸超过所述压力构件一距离X，并且当处于所述称重位 置时所述延伸脚可插入到所述压力构件和所述表面之间，所述延伸脚具有的厚度Y大于X。
23.如权利要求22所述的载荷传感器，其中所述延伸脚被连接到弹性支撑臂，所述弹 性支撑臂被枢转地连接到所述载荷传感器的本体。
24.如权利要求21所述的载荷传感器，其中所述延伸脚包括杯状间隔器，所述杯状间 隔器具有基座和从水平基座延伸的并且终止于边沿的一体式侧壁，当处于所述保护位置时所述杯状间隔器大体上收纳所述载荷元件同时将所述平台支撑在所述表面上，当处于所述 称重位置时所述杯状间隔器是倒置的，在所述称重位置时所述基座接合所述压力构件并且 所述边沿搁置在所述表面上。
25.如权利要求21所述的载荷传感器，其中所述间隔装置包括环形壁，所述环形壁围 绕所述载荷元件并且朝着地面向下地延伸超过所述压力构件，并且所述延伸脚与所述压力 构件螺纹接合，当处于所述称重位置时所述延伸脚延伸超过所述环形壁用以接触所述表 面，并且当处于所述保护位置时所述延伸脚可缩回成被悬在所述环形壁之内。
全文摘要
一种工业托盘/称重器包括用于支撑载荷的平台，具有被定位在平台和地面之间并且与平台和地面机械连接的载荷传感器。为了使得平台的重量最小化，平台无剪切板组件。每个载荷传感器提供与从平台传递来的向下的力相对应的重量数据。与至少三个载荷元件电连接的显示单元响应于每一个载荷元件的重量数据显示内容。工业托盘/称重器任选地包括具有用于保护载荷元件的保护装置的载荷传感器。当处于保护位置时，保护装置用作平台的支撑物，承受平台的载荷。保护装置防止载荷元件的压力构件接触地面。当处于称重位置时，压力构件被直接连接到地面，使得载荷传感器的载荷元件承受平台的载荷。
文档编号G01G23/00GK101809422SQ200880101131
公开日2010年8月18日 申请日期2008年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者法西·赛格, 肯纳德·沃托瓦 申请人:洛德森斯技术公司