一种传感器式人体秤校准装置

技术领域

本发明涉及秤校准技术领域，具体涉及一种传感器式人体秤校准装置。

背景技术

目前在体检中心、医院等地方，具备大量的人体秤，人体秤包括机械式、超声波式和电子式等类型。这些人体秤分布在各个医院的各个科室，每一年计量院都要过去对秤进行一个周期检定，看秤准不准，那这种秤一般的量程都会在150公斤，最大的甚至于到300公斤，那检定人员就必须带着实物砝码去。

有很多医疗机构或者体检机构，分布于老城区等地方的步梯房，秤分布在各个楼层，带着这么多砝码去对秤进行检定，一个医院有可能具有几十台秤，每个地方要带着大量的砝码去对秤进行检定非常辛苦。

在检秤的时候，需要对它进行连续的线性检测，线性检测就是，比如说依次递增检测25公斤、50公斤、75公斤、100公斤、125公斤、150公斤，然后再递减150公斤、125公斤、100公斤、75公斤、50公斤、25公斤，然后还要进行重复性检测，所以检定过程非常辛苦。

从计量院出发开始，工作人员就需要搬150公斤砝码或者300公斤砝码装到车上，然后到了现场又要搬下来，然后再搬到秤所在地对秤进行检定，检定完毕之后又要搬上车，非常麻烦，非常辛苦，对人的职业健康有影响，在砝码搬运过程中腰、关节，手臂都会受伤，工作效率也不高，一天检不了几台。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种传感器式人体秤校准装置，本装置可以减轻工作人员进行人体秤检定时的难度，降低受伤概率，提高检定效率，同时能够实现对具有锁定功能的电子秤进行现场检定。

一种传感器式人体秤校准装置，包括底板、移动块、称重传感器、压头、电动缸、X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组，所述X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组均设置在底板上，X轴运动模组能够带动移动块左右运动，Y轴运动模组能够带动移动块前后运动，Z轴运动模组能够带动移动块上下运动，所述电动缸固定在移动块上，电动缸的输出轴上连接有称重传感器，电动缸能够带动称重传感器上下运动，称重传感器上连接有压头，称重传感器能够检测压头对秤体施加的压力并将信息反馈至控制系统，控制系统能够控制电动缸的启动和停止。

优选地，所述X轴运动模组包括第一承载台和第一螺纹杆，所述第一承载台上设置有两个第一固定块，第一螺纹杆转动设置在两个第一固定块上，第一螺纹杆贯穿移动块，第一螺纹杆与移动块螺纹连接，第一承载台上开有第一滑槽，第一滑槽平行于第一螺纹杆，移动块与滑槽滑动连接，第一承载台上设置有第一限位装置，第一限位装置能够限制第一螺纹杆的转动。

优选地，所述第一限位装置包括第五螺栓和两块夹板，两块夹板位于第一螺纹杆的两侧，两块夹板均与第一螺纹杆接触，两块夹板的底部连接，第五螺栓与两块夹板的顶部均螺纹连接，拧动第五螺栓，两块夹板的顶部能够相互靠拢对第一螺纹杆进行夹紧。

优选地，所述Y轴运动模组包括第二螺纹杆和两个第二承载台，两个第二承载台沿左右方向分布，其中一个第二承载台上设置有两个第二固定块和第二限位装置，两个第二固定块沿前后方向分布，第二螺纹杆转动设置于两个第二固定块上，第二螺纹杆贯穿第一承载台，第二螺纹杆与第一承载台螺纹连接，第二承载台上开有第二滑槽，所述第二滑槽与第二螺纹杆平行，第一承载台与两条第二滑槽同时滑动连接，第二限位装置能够限制第二螺纹杆的转动。

优选地，所述Z轴运动模组包括第三螺纹杆和两个支撑架，两个支撑架沿左右方向设置，支撑架固定在底板上，第三螺纹杆转动设置在其中一个支撑架上，第三螺纹杆竖直设置，第三螺纹杆贯穿第二承载台，第三螺纹杆与第二承载台螺纹连接，支撑架上设置有第三滑槽，第三滑槽与第三螺纹杆平行，两个第二承载台分别与两个第三滑槽滑动连接，其中一个支撑架上设置有第三限位装置，第三限位装置能够限制第二承载台的上下运动。

优选地，所述第三限位装置包括滑块和第四螺栓，滑块滑动设置在支撑架的滑槽内，第四螺栓穿过第二承载台进入滑块内，第四螺栓与第二承载台和滑块均螺纹连接。

优选地，所述第一螺纹杆的一端连接有第一手柄,所述第二螺纹杆的一端连接有第二手柄，第三螺纹杆的一端连接有第三手柄。

优选地，所述电动缸固定在移动块顶部，电动缸的输出轴活动贯穿移动块，移动块上滑动设置有两根导向轴，导向轴竖直设置，电动缸的输出轴上连接有安装块，称重传感器固定在安装块上，导向轴与安装块连接。

优选地，所述底板上开有若干通孔。

优选地，所述底板的底壁连接有多个福马轮。

本发明的有益效果体现在：本技术方案中设置称重传感器、底板、电动缸、压头、X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组，使用时将秤体放置于底板上，然后通过X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组,调整压头位于秤体中部的上方，并使得压头与秤体的台面接触，然后控制系统控制电动缸运动，带动压头向下产生压力，此时称重传感器感受到压头对秤体施加的压力并反馈至控制系统，同时秤体受到压力也会显示对应的数值，这样将控制系统上显示的值与秤体上显示的值进行对比，即可判断秤的精度，如此实现秤体精度的检定。这样在对秤进行检定的过程中，工作人员不需要携带多个大质量的砝码(25kg)，只需要携带本装置即可进行检定，一台机器相当于一个砝码的重量，极大的降低了工作人员的劳动强度，提高工作人员的检定效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视图。

附图中，1-底板，2-移动块，3-称重传感器，4-压头，5-电动缸，6-福马轮,7-第一承载台，8-第一螺纹杆，9-第一固定块，10-第二螺纹杆，11-第二承载台，12-第二固定块，13-支撑架，14-第三滑槽，15-滑块，16-第四螺栓，17-导向轴，18-第一摇手轮，19-第二摇手轮，20-第三摇手轮，21-夹板，22-第五螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1所示，本实施例中提供了一种传感器式人体秤校准装置，包括底板1、移动块2、称重传感器3、压头4、电动缸5、X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组，所述X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组均设置在底板1上，X轴运动模组能够带动移动块2左右运动，Y轴运动模组能够带动移动块2前后运动，Z轴运动模组能够带动移动块2上下运动，所述电动缸5固定在移动块2上，电动缸5的输出轴上连接有称重传感器3，电动缸5能够带动称重传感器3上下运动，称重传感器3上连接有压头4，称重传感器3能够检测压头4对秤体施加的压力并将信息反馈至控制系统，控制系统能够控制电动缸5的启动和停止。

电动缸5是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点-精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制转变成-精确速度控制，精确位置控制，精确推力控制；实现高精度直线运动系列的产品，电动缸5的控制也就是控制其内部的伺服电机。

其具体的工作原理如下，使用时将秤体放置于底板1上，然后通过X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组,调整压头4位于秤体中部的上方，并使得压头4与秤体的台面接触，然后控制系统控制电动缸5运动，带动压头4向下产生压力，此时称重传感器3感受到压头4对秤体施加的压力并反馈至控制系统，同时秤体受到压力也会显示对应的数值，这样将控制系统上显示的值与秤体上显示的值进行对比，即可判断秤的精度，如此实现秤体精度的检定。这样在对秤进行检定的过程中，工作人员不需要携带多个大质量的砝码(25kg)，只需要携带本装置即可进行检定，一台机器相当于一个砝码的重量，极大的降低了工作人员的劳动强度，提高工作人员的检定效率。

在进行秤体偏载检测时，秤盘均匀划分为四个部分，由于设置了X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组，可以通过X轴运动模组、Y轴运动模组和Z轴运动模组调整压头4的运动，将压头4运动至其中一个部分，压头4与其余三个部分不接触，然后重复上述操作，依次对四个部分进行检定，如此可以实现秤的偏载的检定。

这里电动缸5本来可以进行上下运动，为什么要设置Z轴运动模组呢，其原因是首先Z轴控制模组能够调整压头4的高度，这样能够满足对不同高度的秤体进行检测，同时由于电动缸5在竖直方向上的运动是非常慢，使用Z轴运动模组，调整压头4与秤体台面接触或者保持最小的距离，可以缩短校准的时间。

现在的人体秤包括健康秤、超声波身高分析仪和超声波身高体脂分析仪等，有的电子秤带有称重结果锁定功能，一般人站上去后(或重物放到秤上后)2秒内未增加重量秤会自动锁定，因此在检定的时候，1个人拎砝码根本就来不及，一个人一次最多拎上去两个砝码，就锁定了称量值，后面再加砝码就没有任何反应了。即1个人拎砝码的方式很难实施这项检测工作，因此在进行检定时，例如150公斤检定时，常常需要三个人同时快速拎砝码，在两秒内将砝码放置于秤台上，秤才不会锁定，才能进行检测，这才检定一个重量值，每个秤都要进行多个重量值重复检测，整个检定过程非常困难，并且对于300公斤的检定，需要12个25kg的砝码，现场就很难进行检定。

本装置中采用控制系统控制电动缸5的运动，不需要人工拎砝码，减轻人力负担，然后根据称重传感器3反馈的值对电动缸5的运动进行调整，这样在两秒的时间内我们能够通过控制系统持续调整到对秤体台面施加300公斤的力，这样可以在现场轻松对具有锁定功能的秤进行检定。

本装置中称重传感器3可拆卸连接，连同控制系统一起装到工装(砝码净重机)上用标准砝码进行检定，溯源对比，软件中带有纠偏功能，让系统始终保持在精准的状态。

本实施例中控制系统采用工装电脑，软件要求:

1、预压，MAX 1次；

2、示值误差，0,25,50,75,100,125,150,125,100,75,25,0；

3、偏载：1/3MAX；

4、重复性：1/2MAX 3次；

5、去皮：加载1/3MAX,停，手动秤上去皮。继续加载25,50,75,100,75,50,25,0。

6、秤型可以保存、选择、选择秤型后自动计算测量点，保存测试配方。

7、设置测量点，稳定后显示称重传感器示值，手动输入秤示值单元格，可保存、打印记录。送检单位、秤型、量程等信息录入。

经过测试，采用本装置进行测定，最大的误差为万分之八，远远由于检定的要求，设备的可靠性高，可以代替实物砝码进行检测。

人体秤的精度是0.1kg，本装置可以往更高精度秤的检定方面去应用，前景非常广泛，能够实现便携，智能，高效，精准。整机30kg，全铝结构，220V伺服电机驱动，即插即用，电脑控制，采用高灵敏度数据标准称重传感器及采集卡。

实施例2

如图2所示，本实施例在实施例1的基础上进行了进一步限定，本实施例中所述X轴运动模组包括第一承载台7和第一螺纹杆8，所述第一承载台7上设置有两个第一固定块9，第一螺纹杆8转动设置在两个第一固定块9上，第一螺纹杆8贯穿移动块2，第一螺纹杆8与移动块2螺纹连接，第一承载台7上开有第一滑槽，第一滑槽平行于第一螺纹杆8，移动块2与滑槽滑动连接，第一承载台7上设置有第一限位装置，第一限位装置能够限制第一螺纹杆8的转动。

本实施例中所述Y轴运动模组包括第二螺纹杆10和两个第二承载台11，两个第二承载台11沿左右方向分布，其中一个第二承载台11上设置有两个第二固定块12和第二限位装置，两个第二固定块12沿前后方向分布，第二螺纹杆10转动设置于两个第二固定块12上，第二螺纹杆10贯穿第一承载台7，第二螺纹杆10与第一承载台7螺纹连接，第二承载台11上开有第二滑槽，所述第二滑槽与第二螺纹杆10平行，第一承载台7与两条第二滑槽同时滑动连接，第二限位装置能够限制第二螺纹杆10的转动。

本实施例中所述Z轴运动模组包括第三螺纹杆和两个支撑架13，两个支撑架13沿左右方向设置，支撑架13固定在底板1上，第三螺纹杆转动设置在其中一个支撑架13上，第三螺纹杆竖直设置，第三螺纹杆贯穿第二承载台11，第三螺纹杆与第二承载台11螺纹连接，支撑架13上设置有第三滑槽14，第三滑槽14与第三螺纹杆平行，两个第二承载台11分别与两个第三滑槽14滑动连接，其中一个支撑架13上设置有第三限位装置，第三限位装置能够限制第二承载台11的上下运动。

本实施例中所述第一螺纹杆8的一端连接有第一摇手轮18,所述第二螺纹杆10的一端连接有第二摇手轮19，第三螺纹杆的一端连接有第三摇手轮20。

具体的，在使用Z轴运动模组调整高度时，将第三限位装置打开，转动第三摇手轮20，带动第三螺纹杆转动，进而带动第二承载台11、第一承载台7上下运动，从而实现移动块2的上下运动。使用Y轴运动模组调整前后位置时，打开第二限位装置，转动第二摇手轮19，带动第二螺纹杆10转动，进而带动第一承载台7前后运动，从而实现移动块2的前后运动。使用X轴运动模组调整左右距离时，打开第一限位装置，转动第三摇手轮18，带动第一螺纹杆8转动，进而带动移动块2左右运动，从而实现移动块2的前后、左右、上下位置调整。

本装置中采用手工驱动第一螺纹杆8、第二螺纹杆10和第三螺纹杆，是因为在秤的检定过程中，运动量不大，不需要进行太多的位置调整，如果采用电机驱动，会增加整个装置的重量，这样设置可以尽量的减少装置的重量，进一步减轻工作人员携带其运动的劳动强度。

本实施例中所述第一限位装置包括第五螺栓22和两块夹板21，两块夹板21位于第一螺纹杆8的两侧，两块夹板21均与第一螺纹杆8接触，两块夹板21的底部连接，第五螺栓22与两块夹板21的顶部均螺纹连接，拧动第五螺栓22，两块夹板21的顶部能够相互靠拢对第一螺纹杆8进行夹紧。

本实施例中第二限位装置原理同上，第一限位装置和第二限位装置也可以采用其余的结构，只要能够在第一螺纹杆8或第二螺纹杆10不需要转动的时候对其进行夹紧即可，在此只是举一个例。

本实施例中所述第三限位装置包括滑块15和第四螺栓16，滑块15滑动设置在支撑架13的滑槽内，第四螺栓16穿过第二承载台11进入滑块15内，第四螺栓16与第二承载台11和滑块15均螺纹连接。限位的时候，转动第四螺栓16，使得滑块15与滑槽的内壁夹紧，从而实现第二承载台11运动的限制。

本实施例中所述电动缸5固定在移动块2顶部，电动缸5的输出轴活动贯穿移动块2，移动块2上滑动设置有两根导向轴17，导向轴17竖直设置，电动缸5的输出轴上连接有安装块，称重传感器3固定在安装块上，导向轴17与安装块连接。利用导向轴17进一步限制压头4的运动，使电动缸5驱动压头4竖直运动时运动的更稳定。

本实施例中所述底板1上开有若干通孔，保证底板1具有足够承重力的前提下降低整个装置的重量。

本实施例中所述底板1的底壁连接有多个福马轮6，设置福马轮6便于装置的整体运动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。