专利名称：体重称的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种体重称。
背景技术：
如图1所示，目前弹簧式体重秤的常用结构是一个用四个秤脚支撑着的秤体，秤体的所有零件都装在一个被称为铁底盒的钢铁做的盒子上，铁底盒上面盖着一个承重用的铁面盖；有的上面再盖着一个装饰用的塑料面盖；四条被称为长短臂的杠杆架将面盖上人的重量按一个固定的缩小比例传递到主测力弹簧上，主测力弹簧受力后被拉长，拉长的行程被弹簧位转移转换装置转换成显示指针或显示转盘的转动或数字显示供人读数。其中铁底盒和铁面盖是秤的主要承力零件。由于铁面盖要将承受的体重力传递至杠杆架，铁面盖与杠杆架通常为点式接触，这样必然要求铁面盖有很好的强度。此时必然要求增加铁面盖的重量及提高对材料的要求以达到强度要求，增加产品的成本。另外，由于现有的体重称测量精度较底，其测量精度通常为2～3％。如图25a所示，常规机械体重秤的两个长臂结构完全一样，通过连接片连为一个刚性体，各与铁底盒分别有第一支撑点1b和第二支撑点2b，在主测力弹簧受负载变形时，使两个长臂分别绕各自的支撑点1b、2b转动，但第一支撑点1b和第二支撑点2b并不共转动轴，即与连接片的转轴3b不共轴，这样会造成两个长臂的转动互相干涉，使测量不准。图26a所示，主测力弹簧的理想安装位置是，其中心轴线与所挂在调节转盘的中轴线重合，但常规机械体重秤的主测力弹簧结构，所述弧形面与挂钩相接触的圆角R和弹簧槽夹角N大，挂钩的夹角M大，不容易挂在中心线上，其中心轴线与所挂在调节转盘的中轴线就不完全重合，就会带来测量的偏差。

发明内容
本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种体重称的称量装置和体重称，它可取消铁面盖，从而降低了成本。
本实用新型实现上述目的的方案是一种体重称，包括底盒、面盖、杠杆架、传感显示装置、支撑架，传感显示装置包括弹簧和弹簧传感显示装置，弹簧传感显示装置将弹簧的位移量转换成显示数值，所述面盖盖住底盒，所述的杠杆架、支撑架和传感显示装置装于面盖和底盒围成的腔体中，支撑架作为杠杆支点支撑杠杆架，该支撑架穿过底盒并与底盒沿垂直方向活动连接，它支撑于地面，弹簧和底盒施力于杠杆架，所述的面盖压于底盒上，所述的底盒压于杠杆架上，所述的体重重力经面盖传递至底盒，再经底盒作用于杠杆架上，与传感显示装置对杠杆架的施力形成杠杆力。
本实用新型进一步提出的方案是所述的传感显示装置包括弹簧、调节转盘、连接片、弹簧位移转换装置和显示装置，所述杠杆架固定于连接片上，连接片压于弹簧位移转换装置上，显示装置接收弹簧位移转换装置的位移量并转换成为显示重量，弹簧的一端有挂钩，调节转盘包括转轴和转盘，在转轴一端有弹簧槽，弹簧槽的端面包括弧形面，所述挂钩挂于弧形面上，所述挂钩的夹角小于120度，所述弹簧槽夹角小于挂钩的夹角。
本实用新型进一步提出的另一方案是所述的杠杆架的支架包括两个长臂和两个短臂，两个短臂的一端分别连接在同侧的长臂中央，两个长臂通过连接片连为一个刚性体，所述两个长臂和两个短臂上有第一刀口和第二刀口，所述第二刀口压于支撑架，所述两个长臂的第二刀口的开口方向位于第一公共的转动轴上，所述第一刀口穿过底盒侧壁上的孔，底盒侧壁压于第一刀口上，所述两个长臂的第一刀口的开口方向位于第二公共的转动轴上，所述第一公共转动轴与第二公共转动轴相平行。
采用以上方案的有益效果由于铁面盖可被省略，在称量时体重重量通过塑胶面盖均匀作用在铁底盒上，而承重功能用铁底盒兼，此时只对铁底盒的结构刚性作出较高的要求，从而可以降低成本；其材料成本相对于目前常用的同类弹簧式体重秤可下降15％。
由于挂钩的夹角和弹簧槽夹角减小，弹簧偏离转轴的中心线的误差范围减小，即减少弹簧中轴线与调节转盘的中轴线的不重合偏差，从而降低测量偏差，提高弹簧的测量精度。
由于两个长臂的第一公共转动轴与第二公共转动轴相平行，这样可以避免两个长臂之间相互干涉，提高测量的准确度。
由于采用了从一块整铁板上冲压出许多深槽制成铁底盒的技术，也解决了降低铁底盒材料厚度，满足结构刚性较高的要求。


图1是现有技术体重称立体爆炸图；图2是本实用新型体重称立体爆炸图；图3是本实用新型体重称的面盖立体图；图4是本实用新型体重称的面盖J-J剖视图；图5是本实用新型体重称的面盖K-K剖视图；图6是本实用新型体重称的长臂与支撑架部分立体爆炸图；图7是本实用新型体重称的杠杆架与支撑架平面分解图；图8是本实用新型体重称的长臂与支撑架部分平面分解图；图9是本实用新型体重称的短臂与支撑架立体图；图10是本实用新型体重称的短臂与支撑架俯视图；图11是本实用新型体重称的短臂中心面与支撑架的C-C剖视图；图12是本实用新型体重称的俯视图(内部零件画成虚线)；图13是本实用新型体重称中心面D-D剖视图；
图14是本实用新型体重称沿长臂中心面的E-E剖视图；图15是本实用新型体重称沿短臂中心面的F-F剖视图；图16是本实用新型体重称的基座第一视角立体图；图17是本实用新型体重称的基座第二视角立体图；图18是本实用新型体重称的基座俯视图；图19是本实用新型体重称沿基座中心线的G-G剖视图；图20是本实用新型体重称的传感显示装置主视图；图20a是本实用新型体重称的传感显示装置左视图；图21是本实用新型体重称的传感显示装置仰视图；图22是本实用新型体重称的传感显示装置沿中心面的H-H剖视图；图23是本实用新型体重称的传感显示装置立体爆炸图；图24是本实用新型体重称的底盒横截面I-I剖视图；图25是本实用新型体重称的长臂转动关系示意图；图25a是现有技术的长臂转动关系示意图；图26是本实用新型体重称的弹簧挂在调节转盘的转轴上的示意图；图26a是现有技术的体重称的弹簧挂在调节转盘的转轴上的示意图；图27是简支梁受力示意图；图28是工字型截面惯性矩计算示意图；具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
如图2所示，一种体重称，包括底盒2、面盖1、杠杆架3和传感显示装置、支撑架4，传感显示装置包括弹簧和弹簧传感显示装置，弹簧传感显示装置将弹簧的位移量转换成显示数值，面盖1盖住底盒2，所述的杠杆架3、支撑架4和传感显示装置装于面盖1和底盒2围成的腔体中，其中面盖1和底盒2作为体重支撑件，面盖1压于底盒2上，底盒2压于杠杆架3的一侧，体重重力经面盖1传递至底盒2，再经底盒2作用于杠杆架3上。支撑架4作为杠杆支点支撑杠杆架3，该支撑架4装于体重称上，通常其装于底盒2上支撑于地面，本实施例中支撑架4装于位于铁底盒2的四角的圆孔中，该支撑架4穿过底盒2并与底盒2沿垂直方向活动连接，传感显示装置压于杠杆架3的另一侧，所述的支撑架4位于底盒2和传感显示装置对杠杆架3的施力点之间，靠近底盒2施力点一侧。弹簧和底盒2施力于杠杆架3，所述的体重重力经面盖1传递至底盒2，底盒2接受体重重力与传感显示装置对杠杆架3的施力形成杠杆平衡力。如图3、图4和图5所示，面盖1由塑胶材料制成，面盖1包括外侧壁102和面板101，外侧壁102连于面板101的外围，在面板101的内表面有网格条103，该网格条103起到加强面盖1强度的作用，同时起到减少其内底面深度使其可与底盖相接触的作用。如图2和图24所示，底盒2为铁底盒2，底盒2包括底盘201和侧壁202，侧壁202连于底盘201的外围，围成底盒2，所述底盘201是一个有一些下陷槽的平板，没有下陷的部分形成沿水平方向伸出的翻边204，和向上凸出的筋205，杠杆架3、传感显示装置和支撑架4位于槽中，但杠杆架3不直接与槽接触，所述的面盖1内底面压于所述底盒2的翻边204和凸出的筋205上。所述的筋205包括侧筋251和面筋252，所述面筋252与侧筋251相连围成筋205，在侧筋251与面筋252的相连处有弧形转角，为保证这些凸出的筋205和翻边204能用简单的冲压方法制造出来，每个筋205都有一定的冲压斜度，所有转角处都有足够大的圆角。在侧壁202上开有孔203，杠杆架3包括多个支杆301，可选择四个支杆301，其为两个长臂和两个短臂，两个长臂通过连接片(53)连为一个刚性体，两个短臂的一端分别连接在同侧的长臂中央，其中每个支杆301的一侧开有第一刀口302，第一刀口302穿过侧壁202上的孔203，侧壁202压于第一刀口302上。此时底盒2压于杠杆架3的一侧。如图6至图11所示，支撑架4包括基座401和脚架402，在基座401上有脚架孔，所述脚架402为叉形片状结构，其一端插入基座401的脚架孔，使脚架402固定于基座401上，脚架402的另一端上有限位槽403，在杠杆架3的支杆301上有第二刀口303，所述第二刀口303压于限位槽403中。使得杠杆架3压于脚架402上。四条长短臂的杠杆架3被通过铁底盒2上圆孔的四个支撑架4支持；这样称量的人体重量通过塑料面盖1均匀作用在铁底盒2上，铁底盒2四个开孔203压在四条长短臂杠杆架3上，四条长短臂杠杆架3再将重量传到四个支撑架4上。如图16至图19所示，基座401包括柱形体411和固定于柱形体411圆周的环形片412，所述环形片412为波纹管状。该波纹管状结构可在受力时在垂直方向产生低阻力位移，在环形片412的外缘有插孔413，该插孔413插于从底盒2上伸出的限位片上，所述基座(401)水平限位于底盒(2)上，可沿垂直方向低阻力移动。如图25和图25a所示，由于现有的两个长臂分别绕各自的支撑点1b、2b转动，在两支撑点不共转动轴的情况下，造成两个长臂的转动相互干涉，会使测量不准确。为解决此问题本实施例采用了如下方案所述的杠杆架3的支架包括两个长臂和两个短臂，两个长臂通过连接片53连为一个刚性体，所述两个长臂上有第二刀口303，所述第二刀口303压于支撑架4，所述第二刀口303的开口方向位于第一公共的转动轴3a上，所述两个长臂的第一刀口302的开口方向位于第二公共的转动轴4a上，所述第一公共转动轴3a与第二公共转动轴4a相平行。这样可以减少测量误差。如图12至图15所示和图20至图23所示，传感显示装置包括弹簧51和弹簧传感显示装置，弹簧传感显示装置包括调节转盘52、连接片53、弹簧位移转换装置和显示装置55，在本实施例中，用弹簧做称重测量元件，弹簧在称重时受力变形，其变形显示出来成为被称出的重量，该显示可以是数字式，也可以是指针式或表盘式。所述杠杆架3的两个长臂固定于连接片53上，弹簧51的一端与连接片53相连，连接片53顶住弹簧51的一端。本实用新型改变了传统的四条长短臂杠杆架3的放置方式，它采用倒置放置的方式。即四条长短臂的杠杆架在主测力弹簧51下方。对弹簧51施加一个向上的力，当采用拉簧时，此时杠杆架3通过连接片53对弹簧51施加一个从下往上的拉力。而常用的弹簧式体重秤的四条长短臂杠杆架3则在主测力弹簧51上方，其施力方向向下。对拉簧施加一个从上往下的拉力。本实施例中弹簧51也采用了倒置的方式。弹簧51的另一端有挂钩，调节转盘52包括转轴521和转盘522，在转轴521一端有弹簧槽523，弹簧槽523的端面包括弧形面，所述挂钩挂于弧形面上，弹簧位移转换装置包括转动基座541、转动架542和拉条543，所述转动基座541固定于底盒2，转动架542有转轴，它套于转动基座541的转孔中，转动架542可相对转动基座541转动，转动架542将弹簧的竖直位移转换为水平位移，它包括两个相互垂直的拉条转臂542b和弹簧支撑臂542a，连接片53位于弹簧位移转换装置的弹簧支撑臂542a的上方，顶住弹簧支撑臂542a。在拉条转臂542b上有转轴，拉条543上有套环，转轴套于套环上，拉条转臂542b传动拉条543在水平方向产生位移，在拉条543上有传动齿，传动齿传动显示装置55上的齿轮，带动显示装置55转动，从而产生读数，即显示装置55接收弹簧位移转换装置的位移量并转换成为显示重量。如图26和图26a所示，为了提高主测力弹簧51的定位精度，以减少测量偏差，所述挂钩的夹角M小于120度，所述弹簧槽523夹角N小于挂钩的夹角M。
另外，为了减化安装过程，生产组装时人工减省，降低成本，在长臂上开有孔304，所述短臂的一端插入此孔304中。
为了使短臂和长臂在不称重时也能使主测力弹簧受到拉力，为称重时提供稳定的计数起点，还包括支撑弹簧305，所述短臂上有限位块306或槽，所述支撑弹簧305一端限位于此限位块306或槽上，在底盒2上有冲压出来的向上凸起的挂耳，支撑弹簧305的另一端套于挂耳中，将该支撑弹簧305的另一端固定于底盒2。
在上述方案中，铁底盒2中央按长短臂、显示器和主测力弹簧的位置，布置了一些凸出的筋205，筋205的高度与铁底盒2的深度相近。而在铁底盒2的四边有明显翻边204。采用这种结构的理论依据如下如图27所示，材料力学对简支梁的挠度计算公式是f=PL48EI.]]>其中各参数是指P作用于简支梁的压力L简支梁两支点之间的距离E材料的弹性模量I梁截面相对于梁变形中心层的惯性距。
如图28所示，以工字型截面为例，惯性距的计算公式是
I=∫SyxydS]]>将铁底盒2比做简支梁，由挠度及惯性矩计算公式可知，若要简支梁变形即挠度不变，外力P即秤的量程又不变，简支梁有效长度L即秤脚之间的跨距又不变，铁底盒2材料不变即弹性模量E又不变，则只有保持铁底盒2相对于变形中心层的惯性矩不变。由惯性矩计算公式可知，若要保持铁底盒2相对于变形中心层的惯性矩不变，而又要减少材料消耗，即减少面积S，则可将材料尽可能多的布置在远离变形中心层的上下两端，工字型、槽钢型都是较好的选择。对基本形状为方盒形的铁底盒2而言，在铁底盒2中央布置了一些凸出的筋205，筋205的高度尽可能的深；在铁底盒2四边加翻边204，都是同样意义的办法。
总之，本实用新型采用上述方案，具有如下优点1.由于在多方面采取提高精度的措施，比现有的体重称精度有所提高。
现有的通常为2％～3％之间。本专利的弹簧式人体秤在量程为150Kg，半量程载荷10000次疲劳循环后，精度可达±1％，并满足其它常用弹簧式体重秤的质量要求。
2、其材料成本相对于目前常用弹簧式体重秤下降15％，重量也相应减轻。
3、设计时充分考虑组装工艺，具有生产组装时人工减少，产能增加等好处。
权利要求1.一种体重称，包括底盒(2)、面盖(1)、杠杆架(3)、传感显示装置、支撑架(4)，传感显示装置包括弹簧和弹簧传感显示装置，弹簧传感显示装置将弹簧的位移量转换成显示数值，所述面盖(1)盖住底盒(2)，所述的杠杆架(3)、支撑架(4)和传感显示装置装于面盖(1)和底盒(2)围成的腔体中，支撑架(4)作为杠杆支点支撑杠杆架(3)，该支撑架(4)穿过底盒(2)并与底盒(2)沿垂直方向活动连接，它支撑于地面，弹簧和底盒(2)施力于杠杆架(3)，其特征是所述的面盖(1)压于底盒(2)上，所述的底盒(2)压于杠杆架(3)上，所述的体重重力经面盖(1)传递至底盒(2)，再经底盒(2)作用于杠杆架(3)上，与传感显示装置对杠杆架(3)的施力形成杠杆力。
2.如权利要求1所述的体重称，其特征是所述的底盒(2)压于杠杆架(3)的一侧，传感显示装置压于杠杆架(3)的另一侧，所述的支撑架(4)位于底盒(2)和传感显示装置对杠杆架(3)的施力点之间，靠近底盒(2)施力点一侧。
3.如权利要求1或2所述的体重称，其特征是所述的底盒(2)包括底盘(201)和侧壁(202)，侧壁(202)连于底盘(201)的外围，围成底盒(2)，在所述的侧壁(202)上开有孔(203)，所述的杠杆架(3)包括多个支杆(301)，每个支杆(301)的一侧开有第一刀口(302)，所述第一刀口(302)穿过侧壁(202)上的孔(203)，侧壁(202)压于第一刀口(302)上。
4.如权利要求1或2所述的体重称，其特征是所述的支撑架(4)包括基座(401)和脚架(402)，脚架(402)固定于基座(401)上，所述基座(401)水平限位于底盒(2)上，可沿垂直方向自由移动，所述杠杆架(3)压于脚架(402)上；所述脚架(402)上有限位槽(403)，所述杠杆架(3)的支杆(301)上有第二刀口(303)，所述第二刀口(303)压于限位槽(403)中。
5.如权利要求4所述的体重称，其特征是所述的基座(401)包括柱形体(411)和固定于柱形体(411)圆周的环形片(412)，所述环形片(412)为波纹管状。
6.如权利要求1或2所述的体重称，其特征是所述底盒(2)是一个有一些下陷槽的平板，没有下陷的部分形成沿水平方向伸出的翻边(204)，和向上凸出的筋(205)，杠杆架(3)、传感显示装置和支撑架(4)位于槽中，所述的面盖(1)压于所述底盒(2)的翻边(204)和凸出的筋(205)上。
7.如权利要求1或2所述的体重称，其特征是所述的面盖(1)包括外侧壁(102)和面板(101)，所述外侧壁(102)连于面板(101)的外围，在面板(101)的内表面有网格条(103)，所述网格条(103)压于底盒(2)的筋(205)和翻边(204)上。
8.如权利要求1或2所述的体重称，其特征是所述的杠杆架(3)的支架包括两个长臂和两个短臂，两个长臂通过连接片(53)连为一个刚性体，两个短臂的一端分别连接在同侧的长臂中央，所述两个长臂和两个短臂上有第一刀口(302)和第二刀口(303)，所述第二刀口(303)压于支撑架(4)，所述两个长臂的第二刀口(303)的开口方向位于第一公共的转动轴(3a)上，所述第一刀口(302)穿过底盒侧壁上的孔，底盒侧壁压于第一刀口(302)上，所述两个长臂的第一刀口(302)的开口方向位于第二公共的转动轴(4a)上，所述第一公共转动轴与第二公共转动轴相平行。
9.如权利要求1或2所述的体重称，其特征是所述的传感显示装置包括弹簧(51)、调节转盘(52)、连接片(53)、弹簧位移转换装置和显示装置，所述杠杆架固定于连接片(53)上，连接片(53)压于弹簧位移转换装置上，显示装置接收弹簧位移转换装置的位移量并转换成为显示重量，弹簧(51)的一端有挂钩，调节转盘(52)包括转轴(521)和转盘(522)，在转轴(521)一端有弹簧槽(523)，弹簧槽(523)的端面包括弧形面，所述挂钩挂于弧形面上，所述挂钩的夹角(M)小于120度，所述弹簧槽(523)夹角(N)小于挂钩的夹角(M)。
10.如权利要求8所述的体重称，其特征是还包括支撑弹簧(305)，支撑弹簧(305)支撑于所述短臂和底盒(2)之间。
专利摘要本实用新型公开一种体重称，包括底盒、面盖、杠杆架、弹簧、弹簧传感显示装置和支撑架，弹簧传感显示装置将弹簧的位移量转换成显示数值，所述面盖盖住底盒，杠杆架、支撑架和传感显示装置装于面盖和底盒围成的腔体中，支撑架作为杠杆支点支撑杠杆架，该支撑架穿过底盒并与底盒沿垂直方向活动连接，它支撑于地面，底盒接受体重重力与传感显示装置对杠杆架的施力形成杠杆力，弹簧传感显示装置在弹簧受力发生位移后显示称重数值。因面盖只起简单传力和装饰作用，而承重用底盒廉，因而一般体重称中的铁面盖可省略，降低了成本；另外还可以提高精度。
文档编号G01G19/00GK2729665SQ200420061340
公开日2005年9月28日 申请日期2004年9月13日 优先权日2004年9月13日
发明者彭小勇 申请人:彭小勇