專利名稱：電子天平稱量傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及稱量?jī)x器，特別是一種電子天平稱量傳感器。
背景技術(shù)：
電子天平的稱量傳感器是依據(jù)電磁力平衡原理制作而成，測(cè)量時(shí)其導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在被稱物的重力作用下，因變形而產(chǎn)生位移，位移經(jīng)杠桿放大后，使與杠桿相連的線圈在靜磁場(chǎng)中移動(dòng)，光電裝置測(cè)出線圈偏離了原來的平衡位置，由電路控制部分給線圈一定的補(bǔ)償電流，通有電流的線圈在磁場(chǎng)受到安培力(即電磁力)作用，使杠桿恢復(fù)到平衡位置。因此，將這個(gè)與被稱物相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流，由電路控制部分進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，即可測(cè)得被稱物的質(zhì)量。
現(xiàn)有的電子天平稱量傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)由三十多個(gè)零件組成，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，加工量大、安裝費(fèi)時(shí)，而且裝配定位產(chǎn)生的誤差也大，影響了測(cè)量精度的提高。如圖1所示，僅力柱01就有好幾個(gè)零件裝配而成，其他結(jié)構(gòu)不再贅述。
目前，國(guó)際上采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，即將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的所有零部件用整塊材料在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行線切割一次加工成形，由于各種零部件的受力情況不同，所以對(duì)切割形狀需要精密計(jì)算、精確地加工，研制和生產(chǎn)的投入較大。國(guó)內(nèi)也開始采用改進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，即將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的基本零部件由數(shù)控機(jī)床進(jìn)行線切割加工成形，將關(guān)鍵零部件進(jìn)行裝配調(diào)試，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo)，只是這種改進(jìn)尚須要不斷完善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有稱量傳感器零部件多、裝配費(fèi)時(shí)所存在的技術(shù)問題，而提供一種結(jié)構(gòu)高度集成的電子天平稱量傳感器。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種電子天平稱量傳感器，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、電磁裝置，其高度集成的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、底板、橫梁、簧片、固定板、杠桿，還有磁座板構(gòu)成；其中呈框形的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)較薄的上邊為上導(dǎo)桿、下邊為下導(dǎo)桿，其較厚的左邊為力柱、右邊為支柱和連有伸入框右部的凸梁，在上導(dǎo)桿、下導(dǎo)桿靠近力柱、支柱處有雙面凹槽；其中叉形的底板的底部?jī)蓚?cè)有較高的凸緣，凸緣之間有較低的凸臺(tái)，緊靠凸臺(tái)有與底板垂直的固定支板，固定支板外側(cè)有叉形平臺(tái)；其中磁座板與底板的叉形平臺(tái)連接，電磁裝置安裝在磁座板上；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)垂直于底板，其支柱緊貼固定支板置于凸臺(tái)上，由螺釘將支柱與固定支板緊固連接；橫梁位于導(dǎo)向機(jī)構(gòu)框左部?jī)?nèi)，由簧片與力柱、固定板連接，固定板與凸緣連接；杠桿位于導(dǎo)向機(jī)構(gòu)框外側(cè)，其一端與橫梁連接，另一端與安裝在磁座板上的電磁裝置的線圈連接。
上述傳感器，其中略呈倒T字形的橫梁通過其上凸端的安裝孔由吊簧與力柱連接，并通過其下兩端的安裝孔由吊簧與固定板連接。
上述傳感器，其中呈工字形固定板的下梁兩端有橢圓形安裝孔，由螺釘連接在底板的凸緣上，其上梁兩凸端有安裝孔與吊簧連接。
上述傳感器，其中恒彈性材料的簧片包括三根吊簧。
上述傳感器，其中磁座板中間凸起部分有3個(gè)安裝孔，由螺釘將電磁裝置與磁座板固定連接，其兩邊有橢圓形安裝孔，由螺釘與底板兩叉形平臺(tái)連接。
本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)措施，將原來眾多的零部件集成為一體，使電子天平稱量傳感器具有結(jié)構(gòu)緊湊、裝配方便、定位準(zhǔn)確、機(jī)械性能好的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是電子天平稱量傳感器原結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的底板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的橫梁結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的固定板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明的磁座板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
如圖2所示，一種電子天平稱重傳感器，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、電磁裝置，其高度集成的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1、底板2、橫梁3、簧片4、固定板5、杠桿6、磁座板7構(gòu)成，加上秤盤8、套軸9、托板10以及聯(lián)接緊固件。其中矩形框的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1其較薄的上邊為上導(dǎo)桿1-1、下邊為下導(dǎo)桿1-2，其較厚的左邊為力柱1-3、右邊為支柱1-4和連有伸入框右部的凸梁1-5；凸梁1-5有兩個(gè)功能，一是增加支柱1-4的剛性，二是在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1受力過載變形時(shí)對(duì)其上導(dǎo)桿1-1的限位功能；在上導(dǎo)桿1-1、下導(dǎo)桿1-2靠近力柱1-3、支柱1-4處有雙面凹槽1-6，凹槽1-6處的上、下導(dǎo)桿更薄，相當(dāng)于簧片，可使導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1受力時(shí)作彈性彎曲變形?？騼?nèi)形狀雖然比較復(fù)雜，若用整塊材料在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行線切割加工，還是不難制造的。
結(jié)合圖3所示，其中叉形的底板2的底部2-1外側(cè)有較高的凸緣2-2，凸緣2-2之間有較低凸臺(tái)2-3，緊靠凸臺(tái)2-3有與底板2垂直的固定支板2-4，固定支板2-4外側(cè)有兩叉形平臺(tái)2-5。在固定支板2-4上有安裝孔2-6，用于安裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1；在凸緣2-2上有螺紋孔2-7，用于安裝固定板5；在平臺(tái)2-5上有安裝孔2-8，用于安裝磁座板7。另外由底板2底部2-1上的三個(gè)安裝孔2-9，將整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)固定安裝在電子天平的機(jī)殼上。
結(jié)合圖4所示，略呈倒T字形的橫梁3，其上凸端側(cè)面有安裝孔3-1，由較長(zhǎng)的吊簧4-1與力柱1-3連接，其下兩端側(cè)面有安裝孔3-2，由兩較短的吊簧4-2與固定板5上梁連接。
結(jié)合圖5所示，工字形的固定板5的下梁兩端有橢圓形安裝孔5-1，用于將固定板5安裝在底板2的凸緣2-2上，調(diào)節(jié)安裝孔5-1的位置，可以達(dá)到將兩吊簧4-2處于同一平面的目的，其上梁兩端側(cè)面有安裝孔5-2，用于安裝吊簧4-2。
結(jié)合圖6所示，磁座板7中間凸起部分有三個(gè)安裝孔7-1，用于固定連接包括線圈11、磁鋼12、磁極13的電磁裝置，其兩邊有橢圓形安裝孔7-2，用于將磁座板7從下往上嵌入底板2的叉形平臺(tái)2-5之間，調(diào)節(jié)安裝孔7-2的位置可以達(dá)到調(diào)節(jié)杠桿6與磁鋼12的相對(duì)位置的目的。
再參照?qǐng)D2，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1垂直與底板2的底部2-1，其支柱1-4緊貼固定支板2-4置于凸臺(tái)2-3上，由螺釘通過固定支板2-4上的安裝孔2-6與支柱1-4上的螺紋孔緊固連接；橫梁3位于導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1框左部?jī)?nèi)，通過上凸端安裝孔3-1由吊簧4-1與力柱1-3連接，并通過其下兩端安裝孔3-2由吊簧4-2與固定板5上梁兩端連接。裝配時(shí)，固定板5通過其下梁兩端橢圓形安裝孔5-1對(duì)底板2的相對(duì)位置作水平方向移動(dòng)，以保證兩吊簧4-2在一個(gè)平面內(nèi)，同時(shí)也可對(duì)橫梁3與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。杠桿6位于導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1框外側(cè)，其一端與橫梁3呈直角連接，其另一端與電磁裝置的線圈11連接。電磁裝置還包括安裝在磁座板7上的構(gòu)成磁場(chǎng)的磁鋼12、磁極13。圓形稱盤8的中心由軸套9安裝在秤盤托板10的一端上，托板10的另一端由螺釘安裝固定在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1的力柱1-3上。整個(gè)稱重傳感器結(jié)構(gòu)十分緊湊，裝配十分方便。
當(dāng)被稱物置于稱盤8時(shí)，其重力由托板10傳遞給力柱1-3，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1在重力作用下以支柱1-4為支點(diǎn)發(fā)生平面彎曲變形，變形通過吊簧4-1、吊簧4-2使橫梁3產(chǎn)生位移，位移經(jīng)杠桿6放大并使相連的線圈11在磁場(chǎng)中移動(dòng)，光電裝置測(cè)出線圈11偏離了原來的平衡位置，由電路控制部分增加線圈11中的電流，這個(gè)電流增量稱為補(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流增加了線圈所受的電磁力，使線圈向下移動(dòng)，以使杠桿6恢復(fù)到平衡位置。所以，將這個(gè)與被稱物相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流，由電子天平的電路部分進(jìn)行轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理，即可獲得被稱物的重量。若被稱物超過電子天平的測(cè)量范圍，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)1的變形因凸梁1-5而終止，可保護(hù)傳感器不受損壞。
權(quán)利要求
1.一種電子天平稱量傳感器，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、電磁裝置，機(jī)械結(jié)構(gòu)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(1)、底板(2)、橫梁(3)、簧片(4)、固定板(5)、杠桿(6)，其特征是還有磁座板(7)構(gòu)成；其中呈框形的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(1)較薄的上邊為上導(dǎo)桿(1-1)、下邊為下導(dǎo)桿(1-2)，其較厚的左邊為力柱(1-3)、右邊為支柱(1-4)和連有伸入框右部的凸梁(1-5)，在上導(dǎo)桿(1-1)、下導(dǎo)桿(1-2)靠近力柱(1-3)、支柱(1-4)處有雙面凹槽(1-6)；其中叉形的底板(2)的底部(2-1)兩側(cè)有較高的凸緣(2-2)，凸緣(2-2)之間有較低的凸臺(tái)(2-3)，緊靠凸臺(tái)(2-3)有與底板(2)垂直的固定支板(2-4)，固定支板(2-4)外側(cè)有叉形平臺(tái)(2-5)；其中磁座板(7)與底板(2)的叉形平臺(tái)(2-5)連接，電磁裝置安裝在磁座板(7)上；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(1)垂直于底板(2)，其支柱(1-4)緊貼固定支板(2-4)置于凸臺(tái)(2-3)上，由螺釘將支柱(1-4)與固定支板(2-4)緊固連接；橫梁(3)位于導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(1)框左部?jī)?nèi)，由簧片(4)與力柱(1-3)、固定板(5)連接，固定板(5)與凸緣(2-2)連接；杠桿(6)位于導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(1)框外側(cè)，其一端與橫梁(3)連接，另一端與安裝在磁座板(7)上的電磁裝置的線圈(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征是其中略呈倒T字形的橫梁(3)通過其上凸端的安裝孔(3-1)由吊簧(4-1)與力柱(1-3)連接，并通過其下兩端的安裝孔(3-2)由吊簧(4-2)與固定板(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征是其中呈工字形固定板(5)的下梁兩端有橢圓形安裝孔(5-2)，由螺釘連接在底板(2)的凸緣(2-2)上，其上梁兩凸端有安裝孔(5-1)與吊簧(4-2)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征是其中恒彈性材料的簧片(4)包括三根吊簧(4-1)、(4-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征是其中磁座板(7)中間凸起部分有3個(gè)安裝孔(7-1)，由螺釘將電磁裝置與磁座板(7)固定連接，其兩邊有橢圓形安裝孔(7-2)，由螺釘與底板(2)兩叉形平臺(tái)(2-5)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子天平稱量傳感器，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、電磁裝置，其高度集成的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、底板、橫梁、簧片、固定板、杠桿，還有磁座板構(gòu)成。其中呈框形的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)較薄的上邊為上導(dǎo)桿、下邊為下導(dǎo)桿，其較厚的左邊為力柱、右邊為支柱和連有伸入框右部的凸梁，在上導(dǎo)桿、下導(dǎo)桿靠近力柱、支柱處有雙面凹槽?？騼?nèi)形狀比較復(fù)雜，可用整塊材料在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行線切割加工成形。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、裝配方便、定位準(zhǔn)確、機(jī)械性能好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01G7/00GK1487270SQ0314198
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者姜余華, 施琴 申請(qǐng)人:上海精密科學(xué)儀器有限公司