一種適用于電子天平的稱量傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種與適用于電子天平的高精度稱量傳感器，一種適用于電子天平的稱量傳感器，包括：一體化彈性體，其特征在于，所述稱量傳感器還包括：平衡位置調(diào)節(jié)裝置；感溫元件；磁鋼；永磁體；電磁線圈；紅外發(fā)光管；光電池板；過沖保護擋片；支重彈片；天平托盤承重支柱；固定連接調(diào)整裝置，所述的固定連接調(diào)整裝置用于連接調(diào)整所述的一體化彈性體、感溫元件、磁鋼、永磁體、電磁線圈、紅外發(fā)光管、光電池板、過沖保護擋片、支重彈片、天平托盤承重支柱。本實用新型提供的適用于電子天平的高精度稱量傳感器整體性強，結(jié)構(gòu)結(jié)實，傳感器在運輸及組裝過程中均不易損壞，且外形美觀，從而可以得以在電子天平的稱量傳感領(lǐng)域得以廣泛的使用。
【專利說明】一種適用于電子天平的稱量傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種稱量傳感器，更具體地說，涉及一種適用于電子天平的稱量傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]電磁力平衡式稱量傳感器是電子天平的核心組成部件，其質(zhì)量的優(yōu)劣對電子天平的性能有著決定性的影響。目前，國內(nèi)電磁力稱量傳感器以傳統(tǒng)的分體前置式傳感器為主，其原理及工藝在理論層面比較成熟，但在實際生產(chǎn)及使用中還存在以下幾方面問題:體積大，重量重。雖較后置式傳感器已小巧許多，用其作為電子天平的傳感器，還是難以實現(xiàn)電子天平的輕型化，小型化；結(jié)構(gòu)復雜，零部件繁多，對組裝人員的要求很高，且成品一致性較差，批量生產(chǎn)質(zhì)量得不到保證；連接彈性體各部件所用的鈹青銅簧片及吊簧毒性較大，對接觸人員的健康有影響；外觀一體性差，不夠美觀；整體不夠結(jié)實，運輸過程中損壞率高；因為以上因素，使得傳感器整體成本相對較高。
[0003]隨著全自動加工中心的普及各種新材料的出現(xiàn)，已有能力拋棄原分體前置式傳感器，實用新型彈性體一體化的一體式傳感器，并對其電磁裝置部分進行小型化改造。其目的是為了實現(xiàn)電磁力平衡式稱量傳感器性能的一致化、體積的小型化、結(jié)構(gòu)的牢固化、生產(chǎn)的簡單化及成本的經(jīng)濟化。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述體積大、重量重、結(jié)構(gòu)復雜、外觀一體性差、整體不夠結(jié)實的缺陷，提供一種適用于電子天平的稱量傳感器，包括:一體化彈性體，所述稱量傳感器還包括:
[0005]平衡位置調(diào)節(jié)裝置；
[0006]感溫元件；
[0007]磁鋼；
[0008]永磁體；
[0009]電磁線圈；
[0010]紅外發(fā)光管；
[0011]光電池板；
[0012]過沖保護擋片；
[0013]支重彈片；
[0014]天平托盤承重支柱；
[0015]固定連接調(diào)整裝置，所述的固定連接調(diào)整裝置用于連接調(diào)整所述的一體化彈性體、感溫元件、磁鋼、永磁體、電磁線圈、紅外發(fā)光管、光電池板、過沖保護擋片、支重彈片、天平托盤承重支柱。
[0016]進一步地，所述的衡位置調(diào)節(jié)裝置進一步包括:光電支架、軟磁體磁鋼帽、光電支架下壓螺絲、光電支架提拉螺絲。
[0017]進一步地，所述的固定連接調(diào)整裝置包括:四角誤差調(diào)整螺絲，光電支架下壓螺絲，光電支架提拉螺絲，軟磁體磁鋼帽緊固螺絲，支重彈片緊固螺絲，電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲，過沖保護擋片緊固螺絲，線圈緊固螺絲，光電池板緊固螺絲。
[0018]進一步地，所述的光電支架通過光電支架提拉螺絲，光電支架下壓螺絲固定在軟磁體磁鋼帽中設(shè)置。
[0019]進一步地，所述的光電池板緊固螺絲為一顆。
[0020]進一步地，所述的四角誤差調(diào)整螺絲、光電支架下壓螺絲、光電支架提拉螺絲、電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲、過沖保護擋片緊固螺絲、線圈緊固螺絲均為兩顆。
[0021]進一步地，所述的支重彈片緊固螺絲為三顆。
[0022]進一步地，所述的軟磁體磁鋼帽緊固螺絲為四顆。
[0023]進一步地，所述一體化彈性體包括:平行梁、垂直梁、形變放大杠桿、簧片、吊簧、角差調(diào)整臂、磁鋼安裝架、電磁線圈安裝架、光電檢測縫。
[0024]進一步地，所述的一體化彈性體的四角誤差通過所述的四角誤差調(diào)整螺絲、所述的一體化彈性體的支柱、所述的支重彈片來調(diào)整。
[0025]本實用新型的關(guān)鍵之處在于傳感器的整個彈性體，包括形變放大杠桿、所有簧片與吊簧，承重梁、角差調(diào)整臂、磁鋼安裝架、電磁線圈安裝架、光電檢測縫等，用一整塊航空鋁材經(jīng)銑床加工中心加工而成，彈性體的各個功能部件之間沒有任何緊固件。本實用新型把傳統(tǒng)前置式稱量傳感器所用的四個鈹青銅單臂簧片換成四個機銑鋁質(zhì)簧片，兩個并聯(lián)雙臂簧片換成四個機銑鋁質(zhì)簧片，兩個支點吊簧換成二個機銑鋁質(zhì)支點吊簧，一個串聯(lián)雙臂吊簧換成一對串聯(lián)雙臂機銑鋁質(zhì)吊簧，這對串聯(lián)雙臂機銑鋁質(zhì)吊簧在功能上是并聯(lián)的，這里分解成兩個串聯(lián)雙臂吊簧的目的是為了兼顧四角誤差及抗拉伸強度，實際上是相當于在原串聯(lián)雙臂吊簧的中間開了一豎槽轉(zhuǎn)。
[0026]本實用新型的另一個關(guān)鍵之處在于當傳感器承重或受到?jīng)_擊時，所有吊簧均處于拉伸狀態(tài)。鋁材的抗拉伸強度明顯高于抗擠壓強度，且在非理想狀態(tài)下，拉伸時產(chǎn)生的橫向形變要遠遠小于擠壓時產(chǎn)生的橫向形變。吊簧的橫向形變會產(chǎn)生傳感器的蠕變及角差，且橫向形變會影響吊簧的抗疲勞壽命，而設(shè)計成拉伸狀態(tài)則可以避免此類問題的產(chǎn)生。
[0027]本實用新型的另一個關(guān)鍵之處在于只要加工中心的精度適當，材料形變處理充分，一次加工成形后，其四角誤差很小，且其修正四角誤差比較方便。通過調(diào)整兩顆四角誤差調(diào)整螺絲可以修正四角誤差，也可用銼刀修正彈性體支柱或用銼刀修正鋁質(zhì)簧片來達到修正四角誤差的目的。
[0028]本實用新型的另一個關(guān)鍵之處在于使用超低溫度系數(shù)的強磁作為永磁體，且加大了彈性體的杠桿放大比例，使磁鋼的體積及重量均不及原分體前置式稱量傳大器的四分之
O
[0029]本實用新型的另一個關(guān)鍵之處在于采于內(nèi)置式光電位置調(diào)節(jié)機構(gòu)。內(nèi)置式光電調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一個可以定位在軟磁體磁鋼帽中的光電架，其上裝有雙硅光電池與發(fā)光燈。光電架的上下位置可以通過四個調(diào)節(jié)螺絲上下調(diào)節(jié)，以調(diào)整傳感器的平衡點位置。
[0030]本實用新型的另一個關(guān)鍵之處在于把光電調(diào)節(jié)機構(gòu)、電磁線圈、永磁體、軟磁體磁鋼、軟磁體磁鋼帽組合在一個直徑是40mm,高度35_的圓柱體之內(nèi)，而這個圓柱體是完全嵌裝在一體化彈性體之內(nèi)的。這樣使傳感器的整體性、美觀性大大加強。
[0031]本實用新型的另一個關(guān)鍵之處在于過載限位由軟磁體磁鋼的槽與磁鋼帽形成的一對方形間隙對杠桿進行上下左右的限位，而過沖保護擋片配合支重彈片可以防止過大的沖擊對傳感器造成損害。正常稱量時，杠桿是不會碰到磁鋼的限位處的。當超載或受到?jīng)_擊時，杠桿會碰到限位處，使彈性體的形變不再加大，從而保護彈性體。而事實上,此種結(jié)構(gòu)的彈性體，即使沒有對杠桿進行限位，當支重彈片碰到過沖保護擋片時，彈性體還完全在彈性完全可恢復區(qū)域內(nèi)。所有這些措施，可以極大地防止傳感器因運輸或使用不當損壞。
[0032]本實用新型的另一個關(guān)鍵之處在于由于采用了較大的杠桿放大倍數(shù)和磁性更強的永磁體，使得電磁線圈所需的驅(qū)動電流大為減少，使得與之相配套的電子天平的控制板的功耗降低、發(fā)熱量減少。這不僅降低了控制板的元器件采購成本，減小了控制板的面積，而且會降低整機的工作時的溫升，降低電子天平的溫漂。
[0033]本實用新型的另一個關(guān)鍵之處在于一體化彈性體對于加工機械設(shè)備的要求不高。若螺紋由攻絲機加工，則加工機械的最低要求僅僅是一臺帶自動換刀功能(刀庫容量最少只需七把)的2.5軸的高精度銑床加工中心和一個非聯(lián)動高精度直角轉(zhuǎn)臺。若使用完全的3軸機器和更大的刀庫容量，則可把螺紋也一次加工成形，且外形光潔度可以做得十分漂亮。在機械的最低配置下，仍可對一體化彈性體一次裝夾加工成形，極大地減少了人為誤差，使得產(chǎn)品的可以進行規(guī)?；a(chǎn)，極大地提高了勞動生產(chǎn)率，而且使產(chǎn)品的一致性得到大大加強。
[0034]實施本實用新型的適用于電子天平的稱量傳感器，具有以下有益效果:整體性強，結(jié)構(gòu)結(jié)實，傳感器在運輸及組裝過程中均不易損壞，且外形美觀，從而可以得以在電子天平的稱量傳感領(lǐng)域得以廣泛的使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0036]圖1是本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的裝配示意圖；
[0037]圖2是本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的效果圖；
[0038]圖3是圖1的一體化彈性體I的立體圖；
[0039]圖4是圖1的光電架6頂面立體效果圖；
[0040]圖5是圖1的光電架6底面的立體效果圖；
[0041]圖6是圖1的磁鋼3立體效果圖；
[0042]圖7是圖1的磁鋼3與永磁體4合體后立體效果圖。
[0043]圖8是圖1的軟磁體磁鋼帽9的立體效果圖；
[0044]圖9是圖1的軟磁體磁鋼3、永磁體4、軟磁體磁鋼帽9合體后的立體效果圖。
[0045]在圖中，1、一體化彈性體；2、感溫兀件；3、磁鋼；4、永磁體；5、電磁線圈；6、光電支架；7、紅外發(fā)光管；8、光電池板；9、軟磁體磁鋼帽；10、過沖保護擋片；11、支重彈片；12、天平托盤承重支柱；13、調(diào)整螺絲；14、光電支架下壓螺絲；15、光電支架提拉螺絲；16、軟磁體磁鋼帽緊固螺絲；17、支重彈片緊固螺絲；18、電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲；19、過沖保護擋片緊固螺絲；20、線圈緊固螺絲；21、光電池板緊固螺絲。【具體實施方式】
[0046]請參閱圖1，為本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的裝配示意圖。如圖1所示，一種適用于電子天平的高精度稱量傳感器，其主體部分包括一體化彈性體1，感溫元件
2,磁鋼3,永磁體4,電磁線圈5,光電支架6,紅外發(fā)光管7,光電池板8,軟磁體磁鋼帽9,過沖保護擋片10，支重彈片11，天平托盤承重支柱12 ;各部件的固定連接及調(diào)整螺絲包括二顆四角誤差調(diào)整螺絲13，二顆光電支架下壓螺絲14，二顆光電支架提拉螺絲15，四顆軟磁體磁鋼帽緊固螺絲16，三顆支重彈片緊固螺絲17，二顆電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲18，二顆過沖保護擋片緊固螺絲19，二顆線圈緊固螺絲20，一顆光電池板緊固螺絲21。優(yōu)選地，感溫元件2選高精度感溫元件；優(yōu)選地，磁鋼3選擇軟磁體磁鋼；優(yōu)選地，永磁體4選低溫度系數(shù)永磁體。優(yōu)選地，本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器通過一根八芯扁排線與電子天平控制板相連，包括光電池板輸出信號線二根，紅外發(fā)光管供電線二根，電磁線圈驅(qū)動線二根，高精度感溫元件信號線二根。
[0047]請結(jié)合參閱圖2，為本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的效果圖。
[0048]請結(jié)合參閱圖3，為本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的一體化彈性體I的立體圖。本本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的稱量時，天平托盤承重支柱12受到向下的力，經(jīng)過支重彈片11緩沖后，把這個力傳遞給彈性體的承重梁1-1。由于彈性體是懸臂梁型平行梁結(jié)構(gòu)，承重梁發(fā)生平移式的形變，而承重面仍保持水平。這個形變，通過一對串聯(lián)雙臂吊簧1-2傳遞給杠桿的動力臂1-4，再經(jīng)過杠桿的放大作用，使在阻力臂1-5末端的光電檢測細縫1-10偏離原平衡位置，由紅外發(fā)光管7發(fā)射的紅外光透過光電檢測細縫1-10照到光電池板的紅外光的光通量發(fā)生變化，電子天平控制板檢測到這個光電信號的變化，輸出相應(yīng)的電流信號給電磁線圈5，促使光電檢測縫1-10回歸到原來的平衡位置，同時帶動杠桿及承重梁回歸到原平衡位置，完成稱量過程。
[0049]請參閱圖4，為本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的光電架6頂面立體效果圖。
[0050]請參閱圖5，為圖1本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的光電架6底面的立體效果圖。
[0051 ] 如圖4和圖5所示，光電架6中的發(fā)光管安裝孔6-1用于安裝紅外發(fā)光管，光電支架下壓螺絲孔6-5和光電支架提拉螺絲孔6-2用于安裝光電支架固定調(diào)節(jié)螺絲，光電池線出線孔6-3與紅外發(fā)光管出線孔6-4用于走引線，光電池板定位槽6-7用于定位光電池板，光電池板固定螺絲孔6-8用于安裝光電池板固定螺絲，光電池防碰桿6-9用于仿止杠桿受到側(cè)向外力時檫傷光電池，光電支架定位面6-10共有四處，用于把光電支架定位在軟磁體磁鋼帽中，起到水平定位的作用。紅外發(fā)光管是用強力膠固定在發(fā)光管安裝孔6-1中的，光電池板先用強力膠固定在光電池板定位槽6-7中，再擰緊光電池板固定螺絲。
[0052]請參閱圖6，圖6為圖1本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的軟磁體磁鋼3立體效果圖。
[0053]請參閱圖7，圖7為圖1本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的軟磁體磁鋼3與永磁體4合體后立體效果圖。
[0054]請參閱圖8，圖8為圖1的軟磁體磁鋼帽9的立體效果圖。
[0055]請參閱圖9，圖9為圖1本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器的軟磁體磁鋼3、永磁體4、軟磁體磁鋼帽9合體后的立體效果圖。
[0056]如圖6、圖7、圖8、圖9所示，軟磁體磁鋼3底面的中心有一感溫元件安裝孔3_1用于安裝高精度感溫熱敏電阻，底面3-5居中位置用強力膠粘合一圓柱形低溫度系數(shù)強永磁體4，限位槽3-4用于限制杠桿的活動范圍，磁鋼固定孔3-2用于在一體化彈性體上固定軟磁體磁鋼，安裝孔3-3用于在磁鋼上固定磁鋼帽。低溫度系數(shù)強永磁體4與軟磁體磁鋼3之間有一環(huán)形氣隙，氣隙內(nèi)部有一穩(wěn)定的靜磁場，電磁線圈就在此磁場氣隙中運動。
[0057]通過實施本實用新型適用于電子天平的稱量傳感器，其有益效果為:整體性強，結(jié)構(gòu)結(jié)實，傳感器在運輸及組裝過程中均不易損壞，且外形美觀，從而可以得以在電子天平的稱量傳感領(lǐng)域得以廣泛的使用。
[0058]本實用新型是根據(jù)特定實施例進行描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白在不脫離本實用新型范圍時，可進行各種變化和等同替換。此外，為適應(yīng)本實用新型技術(shù)的特定場合，可對本實用新型進行諸多修改而不脫離其保護范圍。因此，本實用新型并不限于在此公開的特定實施例，而包括所有落入到權(quán)利要求保護范圍的實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于電子天平的稱量傳感器，包括:一體化彈性體(1)，其特征在于，所述稱量傳感器還包括: 平衡位置調(diào)節(jié)裝置(O)； 感溫元件⑵； 磁鋼⑶； 永磁體⑷； 電磁線圈(5)； 紅外發(fā)光管(7)； 光電池板⑶； 過沖保護擋片(10)； 支重彈片(11); 天平托盤承重支柱(12)； 固定連接調(diào)整裝置(22)，所述的固定連接調(diào)整裝置(22)用于連接調(diào)整所述的一體化彈性體(1)、感溫元件(2)、磁鋼(3)、永磁體(4)、電磁線圈(5)、紅外發(fā)光管(7)、光電池板(8)、過沖保護擋片(10)、支重彈片(11)、天平托盤承重支柱(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述的平衡位置調(diào)節(jié)裝置(O)進一步包括:光電支架(6)、軟磁體磁鋼帽(9)、光電支架下壓螺絲(14)、光電支架提拉螺絲(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述的固定連接調(diào)整裝置(22)包括:四角誤差調(diào)整螺絲(13)，光電支架下壓螺絲(14)，光電支架提拉螺絲(15)，軟磁體磁鋼帽緊固螺絲(16)，支重彈片緊固螺絲(17)，電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲(18)，過沖保護擋片緊固螺絲(19)，線圈緊固螺絲(20)，光電池板緊固螺絲(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述的光電支架(6)通過光電支架提拉螺絲(15)，光電支架下壓螺絲(14)固定在軟磁體磁鋼帽(9)中設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述的光電池板緊固螺絲(21)為一顆。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述的四角誤差調(diào)整螺絲(13)、光電支架下壓螺絲(14)、光電支架提拉螺絲(15)、電磁裝置緊固內(nèi)六角螺絲(18)、過沖保護擋片緊固螺絲(19)、線圈緊固螺絲(20)均為兩顆。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述的支重彈片緊固螺絲(17)為三顆。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述的軟磁體磁鋼帽緊固 螺絲(16)為四顆。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述一體化彈性體(1)包括:平行梁、垂直梁、形變放大杠桿、簧片、吊簧、角差調(diào)整臂、磁鋼安裝架、電磁線圈安裝架、光電檢測縫。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于電子天平的稱量傳感器，其特征在于，所述的一體化彈性體(1)的四角誤差通過所述的四角誤差調(diào)整螺絲(13)、所述的一體化彈性體(1)的支柱、所述的支重彈片( 11)來調(diào)整。
【文檔編號】G01G3/15GK203464985SQ201320345881
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月17日
【發(fā)明者】李森達, 王朝捷 申請人:余姚市新竹智控技術(shù)有限公司