称重传感器及其杠杆的制作方法

文档序号:15314361发布日期:2018-08-31 22:37阅读:288来源:国知局

本实用新型涉及一种称重传感器及其杠杆,尤其是用于电子天平的称重传感器及其杠杆。



背景技术:

目前电子天平使用的称重传感器基本上都是电磁力补偿式传感器,随着技术的不断发展完善,对电子天平内所使用的称重传感器提出了更高的要求,比如体积小,精度高,成本低,组装简单等。

而传统称重传感器以压铸件为主要组装部件,所以体积大,零件繁多,装配复杂,组装公差大,质量不够稳定,为了改进压铸结构的称重传感器的不足之处,目前称重传感器采用高度集成的单模块称重传感器和半集成化的称重传感器的结构。但是这种结构往往加工工艺复杂、装配不方便、成本较高。

而在传感器组装的过程中,杠杆的组装是很重要的组装工序,直接关系到称重传感器的称量性能。

目前杠杆的组装方式有的是从传感器的外围组装上去,这样一来杠杆的尺寸就比较大,并且由于在传感器的外围,也容易收到外界因素的影响。

此外还有的组装方式是直接从上至下组装,即在安装杠杆后,再组装导向片,此种组装方式需要的组装时间和组装零件比较多,不经济。

再有就是将杠杆和传感器本体一体化加工成为整体结构件,这种方式不存在上述组装的问题,但是此种方式成本又很高,不利于生产。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中称重传感器的加工工艺复杂和装配不便等缺陷,所提供的称重传感器及其杠杆的结构,实现了加工工艺和装配工序的简化,进而节约了生产成本。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:

本实用新型提供一种称重传感器,其包括:承载部、固定部和连接所述承载部和固定部的平行导向部;

所述平行导向部包括分离的上平行导向单元和下平行导向单元,所述上平行导向单元和下平行导向单元的两端分别连接至所述承载部和固定部;

所述固定部的延伸部位于所述上平行导向单元和下平行导向单元之间,与所述上平行导向单元和下平行导向单元均设有距离并延伸至所述承载部,且与所述承载部之间形成间隙;

所述延伸部与所述上平行导向单元之间的距离能够允许杠杆通过,并进入所述固定部、所述上平行导向单元、所述承载部形成的杠杆容纳空间内。

本实用新型的固定部的延伸部将平行导向部分割为两个不同空间,其中上平行导向单元和延伸部组合形成的空间中上平行导向单元和延伸部之间的距离足够大,从而使得杠杆通过并装配至称重传感器中固定部、上平行导向单元和延伸部组合形成的空间中。

较佳地,所述平行导向部、固定部和承载部一体成型。

本实用新型中所有部件是一体成型的,这种设计使得称重传感器的结构简单的同时,也使得加工组装更加方便。

优选地,所述平行导向部与所述固定部和承载部的连接处为薄片。

本实用新型中各个部件间连接部位处均利用称重传感器的现有加工工艺和要求切削加工为薄片,进而增强了各个部位的相对运动的范围。

优选地,所述延伸部和所述承载部之间还通过临时连接片可拆卸地连接。

本实用新型中通过临时性的固定连接部件将延伸部和承载部固定,也就是将固定部和承载部固定为一体,从而可以避免意外震动等,尤其是运输途中的意外震动,对称重传感器的影响。

优选地,所述延伸部和所述承载部之间通过连接部连接,且连接部为薄片。

本实用新型还可以在制作过程中预先在延伸部和承载部部分的连接,且连接处也加工成薄片,同样可以避免意外震动等对称重传感器的影响,同时在不需要延伸部和承载部部分的连接,可以剪断薄片,来切断延伸部和承载部的连接,而且这种方式还可以利用对薄片的切断动作来调整整个称重传感器中的应力。

较佳地,所述上平行导向单元分别连接承载部和固定部的两端的端部的截面长度相同。

例如上平行导向单元在承载部和固定部之间形成类似长方形的形状,或者其他的在两端的边的长度相同的形状。

优选地,当所述上平行导向单元分别连接承载部和固定部的两端的端部的截面长度不同时,从连接承载部的端部到连接固定部的端部的方向上,所述上平行导向单元的两个边之间的距离渐变地从连接承载部的端部的截面长度转化至连接固定部的端部的截面长度。

上平行导向单元的两个边是毗邻连接承载部和固定部的两端的端部的两个上平行导向单元边界轮廓线。

优选地,所述上平行导向单元的两个边之间的距离线性地从连接承载部的端部的截面长度转化至连接固定部的端部的截面长度。

较佳地,所述固定部设置有用于安装磁铁的安装位,所述安装位设有若干个槽。

本实用新型中所述安装位属于固定部内部的结构,例如在固定部上设置的安装槽或安装开口等。

优选地,所述安装位远离所述承载部的一端的两侧分别设有一个槽。通过开槽来释放应力。

较佳地,所述承载部上具有向固定部方向延伸的凸起部,承载部和凸起部之间在垂直于平行导向部方向设置有通孔,所述凸起部上设置有安装簧片的安装位,簧片通过通孔设置于所述安装位。

本实用新型通过通孔的设计来简化承载部与杠杆的结构和安装方式。

优选地,所述突起部在远离所述上平行导向单元的方向上还设置有安装凸起部。

本实用新型进一步突出用于连接杠杆的安装部,以便于安装和维修。

优选地,所述承载部上在平行导向部方向上设置有至少一个通孔,其中至少一个通孔面向所述安装凸起部或所述安装位。

本实用新型通过通孔便于对安装位或安装凸起部等的操作。

本实用新型提供一种杠杆,适用于如上所述的称重传感器,其包括连接称重传感器固定部的安装部、连接部和安装磁铁的磁体连接部,其中连接部的两端分别连接至安装部和磁体连接部;

其中所述杠杆的厚度能够通过称重传感器的杠杆容纳空间开口进入杠杆容纳空间。

本实用新型为了减少组装部件,针对现有的从外围对称重传感器组装的形式进行了改进,重新设计了杠杆的结构,通过减小杠杆的体积,尤其是杠杆的厚度,使得杠杆能够通过称重传感器的平行导向部、固定部和承载部形成的杠杆容纳空间的开口进入称重传感器内部的杠杆容纳空间。从而避免杠杆位于传感器的外围。

而且由于现有的称重传感器的内部的杠杆容纳空间在长度和宽度方面都比较大,所以只要杠杆的厚度能够满足要求,杠杆就能够进入杠杆容纳空间,从而实现杠杆的组装。

优选地,所述安装部、连接部和磁体连接部一体成型。

进一步减少了部件的数量,降低了加工和组装难度,降低成本。

优选地,所述连接部包括相互连接的第一本体部和第二本体部,所述第一本体部和所述安装部一体成型,所述第二本体部和所述磁体连接部一体成型。

本实用新型还可以采用两段式结构来制作杠杆。

较佳地,所述安装部为条状,沿安装部长度方向设置有三个安装位,所述安装位均用于安装簧片。

本实用新型中安装部的安装位通过簧片来与称重传感器的其他部件连接。

较佳地,所述连接部为片状三角形,三角形的底部连接所述安装部,三角形的顶端连接所述磁体连接部。

本实用新型的这种结构更加紧固,且更加易于安装。

当然,本实用新型并不限制所述安装部和连接部的具体形状,根据实际称重传感器的杠杆容纳空间的形状和杠杆容纳空间的开口形状和大小,可以任意的调整杠杆的连接部和安装部的形状和大小。

较佳地,所述磁体连接部设置有磁铁的线圈组件或所述磁体连接部为磁铁的线圈组件。

本实用新型进一步直接将杠杆和磁体连接的部分做成磁铁的线圈部分,从而简化称重传感器的结构。

优选地,所述磁体连接部上还设置有光电传感器的遮光板。

本实用新型利用杠杆的运动带动光电传感器的遮光板来实现位置检测。

本实用新型的积极进步效果在于:

本实用新型的称重传感器的结构简单,加工工艺和装配工艺均得到了简化,便于生产加工和装配。

此外,本实用新型所采用的称重传感器结构也降低了生成和加工的成本。并且组装后的称重传感器的体积小、性能优异。

附图说明

本实用新型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为本实用新型的实施例1的称重传感器的立体示意图。

图2为本实用新型的实施例1的称重传感器的沿中线剖视图。

图3为本实用新型的实施例2的称重传感器的立体示意图。

图4为本实用新型的实施例1的杠杆的立体示意图。

图5为本实用新型的实施例1的杠杆的沿中线剖视图。

图6为本实用新型的实施例1的杠杆的俯视图。

图7为本实用新型的实施例2的杠杆的立体示意图。

图8为称重传感器沿中线剖视图。

图9为另一种称重传感器沿中线剖视图。

图10为本实用新型的实施例1的称重传感器的承载部的剖视图。

附图标记说明

称重传感器 1

承载部 11

本体部 111

第一延伸部 112

第一通孔槽 113

第一连接安装部 114

第二通孔槽 115

第三通孔槽 116

固定部 12

主体 121

延伸部 122

安装部 1221,1222

间隙 123

平行导向部 13,13'

上平行导向片 131,131'

下平行导向片 132,132'

第一通孔 133

第二通孔 134

本体部 1311,1311'

薄片 1312,1312'

第一收容空间 1241

第二收容空间 17,1242

杠杆 2,2'

第一安装部 21,21'

第二安装部 22,22'

第三安装部 23,23'

本体部 24,24'

第四安装部 25,25'

第四安装部上表面 251,251'

线圈组件 6,6'

线圈组件下表面 61,61'

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例,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,尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的,但是本实用新型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实用新型。

本实用新型一体成型的承载部、固定部和平行导向部,能够降低结构复杂度,降低加工负载程度,此外还通过控制承载部的延伸部与平行导向部之间的距离,来便于杠杆的安装。

此外还通过临时性连接承载部的延伸部和固定部,来避免意外震动带来的损害以及应力调整,以及通过固定部开槽调整称重传感器的应力。

通过如下所述的实施例,举例说明本实用新型的实现方式。

实施例1

如图1所示,本实施例的称重传感器1包括承载部11、固定部12以及将承载部11与固定部12连接起来的平行导向部13。本实施例中,承载部11、固定部12以及平行导向部13为一体成型结构,即由整块材料机加工而成,如此设计使得称重传感器1结构简单、加工组装更加方便。

此外,在另一个实施例中承载部11、固定部12以及平行导向部13也可以是分离结构,通过再通过组装形成称重传感器1。

固定部12包括主体121和自主体121的前端面向前延伸形成的延伸部122。所述固定部12的主体121上设置有安装磁铁的安装位(图中固定部12具有圆形通孔的槽处),安装位在自主体121两侧的上表面至下表面贯穿的设置有第一分离槽和第二分离槽(图中未显示),这种设置能释放组装时产生的应力,改善称重传感器的称量性能。

在另一个实施例中,所述安装位处开槽的数量更多,例如两两对称设置的4个槽等。对于本领域技术人员而言,开槽的数量和方式可以依据应力释放的要求和程度自由设计,并不限制于实施例中所举的槽的数量和方式。

本实施例中延伸部122的前端面两侧包括安装部1221、安装部1222用将杠杆和连接至延伸部122,本实施例中安装部1221和1222分别通过簧片连接到杠杆。另一个实施例中所述延伸部还可以仅通过一个簧片连接到杠杆。

延伸部122和承载部11被一个横向贯穿的间隙123分割开来。如图2所示,在组装完成前,为防止运输中的意外震动的影响,本实施例中利用一体成型的技术,在延伸部122和承载部11之间通过切削的薄片来实现临时性连接,当在组装成成品的称重传感器后,再切断薄片,形成横向贯穿的间隙123,此时延伸部122和承载部11之间能够相对的运动。

在另一个实施例中延伸部122和承载部11还可以通过临时性增设铰接的连接结构来实现延伸部122和承载部11的固定连接。

平行导向部13将固定部12与承载部11连接在一起,平行导向部13包括上平行导向片131以及下平行导向片132,所述上平行导向片131以及下平行导向片132均与延伸部122之间有一定距离。该距离可以根据设计需要进行调整。

如图1所示,上平行导向片131包括本体部1311和两端的薄片1312,本体部1311的两端分别通过2个薄片连接至固定部12和承载部11。由于本实施例一体成型,所以薄片1312均通过切削加工形成。

此外本实施例中为便于加工,本体部1311横向方向上的宽度等于固定部12横向上的宽度。

上平行导向片131靠近承载部11处设有自上平行导向片131上表面至下表面贯穿的第一通孔133,上平行导向片131靠近固定部12处设有自上平行导向片131上表面至下表面贯穿的第二通孔134,第一通孔133和第二通孔134的大小和形状的设计随着杠杆的结构变化而变化,并不限于附图1种所示形状和大小。

主体121和上平行导向片131、承载部11、延伸部122形成第一收容空间,主体121和下平行导向片132、承载部11、延伸部122形成第二收容空间17,本实施例中第一收容空间的空间体积大于第二收容空间17的空间体积。

如此设置更加便于杠杆的组装,也就是说,此时上平行导向片131和延伸部122之间的距离大到可以允许杠杆通过上平行导向片131和延伸部122之间进入第一收容空间。本实施例中杠杆可以从称重传感器1图中所述的两侧开口进入第一收容空间,也可以通过安装位所在处的开口进入第一收容空间,各个开口适应不同的杠杆的形状,根据不同的杠杆形状可以从不同的开口进入第一收容空间。

如图4-6所示,本实施例的杠杆2连接称重传感器固定部的安装部包括第一安装部21、第二安装部22和第三安装部23,这三个安装部通过簧片与称重传感器的其他部件连接。如图所示,本实施例中所述安装部近似条状结构,在另一个实施例中所述安装部还可以是弧形等其他形状。

本实施例的杠杆2还包括本体部24和第四安装部25,所述本体部24的一端连接安装部,另一端连接第四安装部25。并且本体部24、第四安装部25和安装部一体成型,由整块材料机加工而成,这样使得杠杆结构简单易于加工。

其中所述本体部24为近似片状三角形结构,其中三角形的底部连接安装部,三角形的顶端连接第四安装部25.

在另一个实施例中所述本体部24为条状结构。在一个变形例中所述本体部位梯形结构,长边连接安装部,短边连接第四安装部25。由此可见对于所属领域技术人员而言,所述本体部24的形状可以任意选择,只要能够进入并置于称重传感器的杠杆容纳空间的形状均可使用于本实用新型。

本实施例中第四安装部25安装有磁铁的线圈组件6,在另一个实施例中可以将第四安装部25替换为线圈组件,从而进一步简化称重传感器的结构。

本实施例的杠杆2可以安置于图8所示的第一收容空间1241内,杠杆2的厚度小于上平行导向片131及延伸部之间距离a或b,如图2所示,本实施例中杠杆2厚度最大的部分就是第四安装部25,也就是第四安装部25的厚度c小于上平行导向片131及延伸部之间距离a或b。

如图8和图9所示,能够安置杠杆2的称重传感器的容置空间由平行导向部、固定部及其延伸部、承载部包围形成,下平行导向片132、承载部、延伸部的下表面形成位于容置空间里的第二收容空间1242。延伸部和承载部被一个横向贯穿的间隙123分割开来,图8和图9中延伸部和承载部还通过一个临时性连接部连接来固定延伸部和承载部。

由此可见本实施例中,延伸部靠近固定部的一端距离上平行导向片131的高度b与靠近承载部的另一端距离上平行导向片131的高度a相等,延伸部靠近固定部一端距离上平行导向片131的高度b与靠近承载部的一端距离上平行导向片131的高度a均大于第四安装部25上表面251到线圈组件6下表面61的距离c。

此时杠杆2可以通过上平行导向片131及延伸部之间开口进入第一收容空间1241。从而实现杠杆2在称重传感器的组装,可见虽然杠杆是组装在称重传感器内,但是不必组装在外围,而是组装在内部,同时由于杠杆通过开口进入称重传感器的容纳空间,不需要再依次组装导向片等部件,在减少组装部件的同时,简化了组装步骤。

在另一实施例中,如图9所示,延伸部靠近固定部的一端距离上平行导向片131的高度b'大于靠近承载部的另一端距离上平行导向片131的高度a',延伸部靠近固定部一端距离上平行导向片131的高度b'大于第四安装部25上表面251到线圈组件6下表面61的距离c,靠近承载部的另一端距离上平行导向片131的高度a'大于本体部24和固定部的厚度。这种高度设置可以增强称重传感器的延伸部的强度。

此外本实施例中杠杆2本体上的宽度d和e小于上平行导向片131上的通孔宽度,如此设置使得杠杆2从上平行导向片131上的通孔处也可以组装进去,仅可以从称重传感器不同的开口处将杠杆组装进去。

在另一个实施例中为了更加紧凑的机构,上平行导向片131上的通孔宽度不足以使得杠杆2进入,也就是说只有通过平行导向片131和延伸部之间的开口进入第一收容空间1241内。

此外,本实施例中第四安装部25上还安装有用于光电传感器的遮光片,本实施例的遮光片具有缺口的,光电传感器通过检测光线是否通过缺口来判断遮光片所连接的杠杆2的位置状态或运动状态。本实施例中遮光片对应于不同结构的光电传感器可以使用不同结构的遮光片。

如图10所示,承载部11包括本体部111,自本体部111向固定部12方向延伸的第一延伸部112,本体部111和第一延伸部112之间设有一个自上至下垂直贯穿的第一通孔槽113,第一延伸部112的下表面延伸出用于安装连接簧片的第一连接安装部114,承载部本体111包括两个沿轴向贯通的第二通孔槽115和第三通孔槽116。本实施例中承载部的结构更加轻巧、质量轻,并且性能稳定。

在另一个实施例中,第一延伸部112上设置有连接簧片的安装部,这样可以进一步简化承载部的结构。并且通孔116面向第一延伸部112上的安装部。

在又一个实施例中,取消通孔115以进一步简化承载部的结构。

第一连接安装部114通过连接簧片将承载部第一连接安装部114与杠杆2连接在一起,以用作杠杆2的力传递部。当载荷加载在承载部部11上后,通过连接簧片把力传递给杠杆2,杠杆2失去平衡,经过杠杆2的长臂放大后,杠杆2的尾端上的遮光片偏离原先的平衡位置。本实施例中光电位移传感器检测到通过如图中所示的杠杆2上的遮光片的缺口的光通量发生变化,反馈给称重传感器电路装置促使其产生对应的补偿电流。此电流流经位于杠杆长臂端的线圈组件6,线圈组件6在固定磁场中产生补偿力,或称为平衡力,使杠杆2重新回到平衡状态,即遮光片回到平衡位置。补偿电流经电子天平的电路部分进行一系列的数据采集、数据处理即可得到加载载荷的实际重量。

而且本实施例中可以将连接簧片设于承载部本体部111和第一延伸部112之间,能够起到保护连接簧片,提高传感器性能的作用,同时结构也更加紧凑。

实施例2

如图3所示,本实施例与实施例1的区别在平行导向部13'和杠杆2'形状结构。

本实施例中平行导向部13'包括上平行导向片131'和下平行导向片132',上平行导向片131'包括本体部1311'和两端的薄片1312',本体部1311'横向方向上的靠近固定部12的宽度大于靠近承载部11的横向方向上的宽度。此时如图3所示,上平行导向片131'的两个侧边的轮廓线为直线,即本体部1311'构成类似梯形的形状,上平行导向片131'的两个侧边的轮廓线就是梯形的斜边。

如图7所示,本实施例杠杆2'是分体式结构,所述杠杆2'包括连接称重传感器固定部的安装部,安装部包括第一安装部21'、第二安装部22'和第三安装部23',这三个安装部通过簧片与称重传感器的其他部件连接。如图4所示,本实施例与实施例1采用了相同的安装部结构。

在本实施例中杠杆2'还包括相互固定连接的第一本体部和第二本体部组合成的本体部24',第一本体部与安装部一体成型,第二本体部与第四安装部25'一体成型。

第四安装部25'上安装有圈组件6'和遮光片,而且第四安装部26'上表面251'到线圈组件6'下表面61'的距离c,与实施例1中距离相同。

在另一个实施例中所述本体部24'有三个部分依次连接组成。

也就是说,本实施例中上平行导向片131'两个侧边之间的距离线性地从连接承载部的端部的截面长度转化至连接固定部的端部的截面长度。

在另一个实施例中,两个侧边的轮廓线还可以采用弧线等轮廓线形式。本实施例通过这种设置方式,将上平行导向片131'两个侧边的边界轮廓线向称重传感器内部收缩,避免意外对上平行导向片131'的意外触碰。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这些仅是举例说明,本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。

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