称重传感器的限位结构和称重传感器的制作方法

1.本技术涉及传感器技术领域，具体涉及一种称重传感器的限位结构和称重传感器。


背景技术：

2.称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。称重传感器有多种类型，其中应变片式称重传感器利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理测量重量。然而,在称重传感器承受的负载过大时，称重传感器的零件会发生损坏，从而影响到称重传感器的使用寿命和测量精度。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种称重传感器的限位结构和称重传感器，能够解决上述技术问题。
4.第一方面本技术提供了一种称重传感器的限位结构，该限位结构包括壳体、拉轴和限位凸起，其中壳体为设有开口的中空腔体，中空腔体包括连通的第一限位腔和第二限位腔，其中，第一限位腔相对远离开口，且第一限位腔的最小横截面积大于第二限位腔的最大横截面积；第二限位腔设置在第一限位腔和开口之间，用于装配称重传感器的负载承载件。拉轴包括设置于中空腔体内的连接端和被置于开口外的自由端，其中，负载承载件套设在拉轴上，称重传感器的弹性片设置于连接端上，且连接端能够相对壳体沿轴向运动；限位凸起被配置于拉轴上且仅能在第一限位腔内移动。
5.在一个实施例中，限位凸起朝向开口的一端与负载承载件抵接。
6.在一个实施例中，第一限位腔和第二限位腔分别为圆柱形，限位凸起为在拉轴的外壁上周向设置的盘体。
7.在一个实施例中，盘体上设有与凸设于壳体的内壁的安装平台适配的缺口，其中，安装平台用于装配弹性片。
8.在一个实施例中，盘体的缺口的外边缘为波浪形，波浪形包含一个或多个波峰。
9.在一个实施例中，多个波峰为两个且两个波峰的峰值不等。
10.在一个实施例中，弹性片被配置于安装平台和盘体的相同侧，且远离负载承载件。
11.在一个实施例中，第一限位腔内形成有限位面，限位凸起靠近开口的端面与限位面接触时，拉轴朝向开口方向的运动停止。
12.第二方面本技术提供了一种称重传感器，该称重传感器包括上述任一实施例中的称重传感器的限位结构。
13.根据本技术的技术方案，限位结构限制了拉轴在轴向的最大位移，即限制了弹性片的最大形变量，避免弹性片形变过大而发生损坏，提高了弹性片的寿命，同时，在拉轴上设有负载承载件来代替弹性片成为主要受力部件，解决了改进前方案中弹性体受力后产生蠕变而影响称重传感器使用寿命和测量精度的问题。
附图说明
14.图1所示为本技术一实施例提供的一种称重传感器的限位结构的爆炸图。
15.图2所示为本技术一实施例提供的称重传感器的限位结构的壳体的结构示意图。
16.图3为所示为本技术一实施例提供的称重传感器的剖面图。
17.1-壳体；11-开口；12-第一限位腔；121-限位面；13-第二限位腔；2-负载承载件；3-拉轴；31-自由端；32-连接端；4-盘体；5-安装平台；6-弹性片。
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.称重传感器主要包括壳体、拉轴以及安装有应变片的弹性片等元件。拉轴的一端与弹性片连接，另一端用于连接待称重的负载。弹性片的一端与壳体连接，另一端与拉轴连接。当拉轴上连接有负载时，拉轴带动弹性片变形，这样可以根据弹性片上的应变片测量出的电阻的变化，从而得到负载的重量。由于在该称重传感器中弹性片是主要承受拉轴上的外力的受力元件，因此，弹性片需要一定的厚度以保证刚度要求，而较厚的弹性片在长时间使用后会产生蠕变，从而影响称重传感器的寿命和精度。
20.为了提高称重传感器的寿命和精度，该称重传感器中还增加了具有弹性的负载承载件，用于承载施加到拉轴上的外力绝大部分的力，这样可以将弹性体做薄做成弹性片，在弹性片变薄且受力减少的情况下，弹性片不易发生蠕变，提高了弹性片的寿命和称重传感器的测量精度。但是变薄的弹性片的形变量超过其最大值后会发生损坏，影响使用寿命，因此，本技术实施例中提供了一种称重传感器的限位结构来限制弹性片的最大形变量，提高了称重传感器的寿命。
21.图1所示为本技术一实施例提供的一种称重传感器的限位结构的爆炸图。
22.该限位结构包括壳体1、拉轴3和限位凸起，其中壳体1为设有开口11的中空腔体，中空腔体包括连通的第一限位腔12和第二限位腔13，其中，第一限位腔12相对远离开口11，且第一限位腔12的最小横截面积大于第二限位腔13的最大横截面积；第二限位腔13设置在第一限位腔12和开口11之间，用于装配称重传感器的负载承载件2；拉轴3包括设置于中空腔体内的连接端32和被置于开口11外的自由端31，其中，负载承载件2套设在拉轴3上，称重传感器的弹性片6设置于连接端32上，且连接端32能够相对壳体1沿轴向运动；限位凸起被配置于拉轴3上且仅能在第一限位腔12内移动。
23.本技术实施例提供的限位结构利用壳体1与限位凸起配合，使拉轴3在轴向的最大位移为第一限位腔12在拉轴3轴向的长度，这也就限定了仅一端固定在连接端32的弹性片6的最大形变量，避免了在称量的重物超过称重传感器的最大量程时，会使弹性片6产生不可逆的损害的问题发生，提高了弹性片6的使用寿命。
24.可以理解的是，限位凸起可以是拉轴3的一部分，也可以是独立的部件通过卡接、滑动连接、螺纹连接或其他方式固定在拉轴3上，应理解的是可以根据产品的设计需求进行该技术方案的选择。
25.在一个实施例中，限位凸起朝向开口11的一端与负载承载件2抵接。
26.具体地，限位凸起与其他零件如调节螺栓配合将负载承载件2(图中的碟簧组件)
压缩在壳体1的中空腔体内，并且当拉轴3受到外力时，负载承载件2作为主要受力部件被压缩，而设置在拉轴3上的弹性片6基本上不受力或者受到很小的力，弹性片6主要是被拉轴3的运动带动发生弹性形变，然后配合设置在弹性片6上的应变片实现称重。
27.本实施例提供的限位结构，用负载承载件2代替弹性片6成为主要受力部件，提高了弹性片6的寿命，并且此时弹性片6做薄，弹性片6的形变更加敏感，提高了弹性片6的精度。
28.在一可选地实施例中，第一限位腔12和第二限位腔13分别为圆柱形，限位凸起为在拉轴3的外壁上周向设置的盘体4。该结构便于生产加工，同时将腔体设置成圆柱形，提高壳体1的寿命。
29.图2所示为本技术一实施例提供的称重传感器的限位结构的壳体1的结构示意图。如图2所示具体地，盘体4上设有与凸设于壳体1的内壁的安装平台5适配的缺口，其中，安装平台5用于装配弹性片6。安装平台5用于装配弹性片6，盘体4的缺口与安装平台5的结构适配，便于弹性片6的装配。应理解的是，缺口并不是只能有一个，缺口的个数可以根据安装平台5的个数进行调整，而安装平台5的个数则由弹性片6的结构来决定，因此根据弹性片6的结构可以灵活设计安装平台5的个数和盘体4上缺口的个数。
30.可以理解的是，盘体4的缺口的外边缘为波浪形，波浪形包含一个或多个波峰。具体地，安装平台5朝向中空腔体的外边缘上设有与波浪对应的凹槽，且凹槽设有一个或多个，该结构设计使得盘体4具有防止拉轴3进行旋转的效果。应理解的是缺口的外边缘并不局限于波浪形的设计，也可以是凸台或者锯齿状结构，配合安装平台5的外边缘上的结构实现对拉轴3的抗扭转作用，从而防止弹性片6受到扭转力而发生损坏，提高了弹性片6的寿命。
31.在一个实施例中，多个波峰为两个且两个波峰的峰值不等。便于加工，并且提高抗扭转效果。应理解的是，多个波峰不局限于两个，还可以是其他数目，且其他数目的波峰中可以所有的波峰的峰值都相等，所有的波峰的峰值都不相等，或者部分波峰的峰值相等的关系，这些都可以根据产品设计的具体要求来选择。
32.在一个实施例中，弹性片6被配置于安装平台5和盘体4的相同侧，且远离负载承载件2。弹性片6不与负载承载件2直接接触，避免弹性片6上受到负载承载件2的弹力，提高了弹性片6的寿命。
33.在一个实施例中，第一限位腔12内形成有限位面121，限位凸起靠近开口的端面与限位面121接触时，拉轴3朝向开口11方向的运动停止。通过限位面121与限位凸起的端面之间的面接触来阻止拉轴3朝向开口方向的运动，减少拉轴在径向方向的运动或晃动的可能，提高了称重传感器的测量精度。
34.图3为所示为本技术一实施例提供的称重传感器的剖面图。
35.该称重传感器包括上述任一实施例中的称重传感器的限位结构。
36.根据本技术提供的实施例该称重传感器还可以包括弹性片6和负载承载件2，弹性片6设置在中空腔体内，且会随着拉轴3运动而产生形变；负载承载件2设置在中空腔体内且套设在拉轴3的连接端32上，在拉轴3的自由端31被施加的外力后，负载承载件2受力被压缩，同时在拉轴3的带动下弹性片6产生形变。
37.根据本技术的技术方案，限位结构限制了拉轴3在轴向的最大位移，即限制了弹性
片6的最大形变量，避免因弹性片6超过最大形变量而损坏弹性片6，提高了弹性片6的寿命，同时，在拉轴3上设有负载承载件2来代替弹性片6成为主要受力部件，解决了改进前方案中弹性体影响称重传感器使用寿命和测量精度的问题。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
41.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。