一种自平衡电子秤

技术领域

本发明涉及称量领域，具体涉及一种自平衡电子秤。

背景技术

公知的，电子秤是一种使用电子技术进行测量的秤，它通过电子传感器将重量转换为电信号，并通过电路板进行处理和显示。相对于传统机械秤，电子秤具有精度高、稳定性好、易于读数、自动计算等优点。

如授权公告号为CN205679312U，授权日期为2016-11-09，名称为《一种电子秤》的专利文件，其包括上盖、底盖和秤盘；所述上盖上设置有第一螺丝孔，且螺丝穿过底盖后固定在上盖上的第一螺丝孔内；所述上盖与底盖之间形成有空腔，且空腔内设置有第一电子秤支架和第二电子秤支架；所述第一电子秤支架和第二电子秤支架通过螺栓固定连接，且第二电子秤支架与底盖相邻；所述第二电子秤支架上设置有第二螺丝孔，且第二螺丝孔位于第一螺丝孔正下方；所述上盖上开设有基座孔，且第一电子秤支架上设置有与基座孔相匹配的基座；该电子秤，它采用把内部零件都设置在上盖上，不需要改变上盖的结构，还可以将底座简便成一块金属板，安装特别方便、快捷，拆卸变得很简单；实用性强，易于推广使用。

包括上述专利的不足之处在于，在使用电子秤时，如果秤放置倾斜，也即秤的表面未处于水平状态就进行物体的称量，会使得被称量物体的重力具有水平分力，从而产生称量误差，因此现有技术中在称量前均需要一个较为细致的调平操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种自平衡电子秤，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自平衡电子秤，包括底座以及设置于所述底座上方的称量盘，所述底座与所述称量盘之间设置有自平衡机构；所述自平衡机构包括设置于所述称量盘上的支撑杆，所述底座上开设有与所述支撑杆相适配的球形槽，所述支撑杆与所述球形槽滑动连接；在所述底座放置倾斜时，所述支撑杆在自身重力的作用下沿着所述球形槽内壁滑动，以使得所述支撑杆处于竖直状态。

上述的自平衡电子秤，所述支撑杆的底端为弧形。

上述的自平衡电子秤，所述底座上设置有保护罩，所述保护罩位于所述称量盘的外侧。

上述的自平衡电子秤，所述支撑杆与所述球形槽之间设置有用于固定所述称量盘位置的锁定机构。

上述的自平衡电子秤，所述支撑杆包括相互滑接的第一段以及第二段，且所述第一段与所述第二段之间设置有第一弹簧，所述锁定机构包括锁定槽，所述第二段内部开设有滑槽，所述滑槽内部滑动设置有与所述锁定槽相适配的锁定杆，且所述锁定槽位于所述锁定杆的运动行程上，所述第一段与所述锁定杆之间设置有传动组件；

在所述第一段向着所述第二段内部滑动时，所述传动组件带动所述锁定杆向着所述锁定槽滑动。

上述的自平衡电子秤，所述锁定槽上设置有敞口。

上述的自平衡电子秤，所述传动组件包括开设在所述第二段内部的第一输气孔，所述第一段与所述第二段之间设置有密封腔，所述第一输气孔的两端分别与所述密封腔以及所述滑槽连通，所述密封腔内部设置有用于固定所述第一段位置的柔性限位组件。

上述的自平衡电子秤，所述柔性限位组件包括弹性设置于所述密封腔内壁的阻挡块，所述阻挡块与所述第一段抵接。

上述的自平衡电子秤，所述阻挡块设置有多个，且在所述密封腔内壁阵列布置。

上述的自平衡电子秤，所述第一段上设置有限位部。

在上述技术方案中，本发明提供的一种自平衡电子秤，在底座与称量盘之间设置有自平衡机构，当底座放置倾斜时，支撑杆在自身重力的作用下沿着球形槽内壁滑动，以使得支撑杆始终处于竖直状态，从而可以使得称量盘的上表面处于水平状态，以达到被动式调节称量盘的角度的目的，从而可以减少物体称量时的误差。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的整体剖视结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的局部剖视结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的传动块的整体结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的第一段与第一抵接板的连接结构示意图；

图6为图3中A处局部结构放大示意图；

图7为图3中B处局部结构放大示意图。

附图标记说明：

1、底座；2、称量盘；3、支撑杆；301、第一段；302、第二段；4、球形槽；5、保护罩；6、第一弹簧；7、锁定槽；8、锁定杆；9、伸缩槽；10、第一输气孔；11、滑槽；12、阻挡块；13、第一活动槽；14、第二弹簧；15、限位部；16、第二输气孔；17、第三输气孔；18、第二活动槽；19、锁定块；20、第三弹簧；21、卡槽；22、第一抵接板；23、第二抵接板；24、传动杆；25、抵接块；26、传动块；2601、第一抵接部；2602、第二抵接部；2603、第三抵接部；27、导轨；28、第四弹簧；29、支脚；30、第三活动槽；31、第五弹簧；32、连接杆。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

在本发明的描述中，需要理解的是以图2中称量盘2相对于底座1的方位为上，反之则为下，术语“中心”、“度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，另外底座1的各类电子元器件如pcb板、传感器、控制模块等等因为均与发明点无关予以略去。

参照图1-7，本发明实施例提供的一种自平衡电子秤，包括底座1以及设置于所述底座1上方的称量盘2，所述底座1与所述称量盘2之间设置有自平衡机构；所述自平衡机构包括设置于所述称量盘2上的支撑杆3，所述底座1上开设有与所述支撑杆3相适配的球形槽4，所述支撑杆3与所述球形槽4滑动连接；在所述底座1放置倾斜时，所述支撑杆3在自身重力的作用下沿着所述球形槽4内壁滑动，以使得所述支撑杆3处于竖直状态。

具体的，电子秤包括底座1以及称量盘2两个部分，称量盘2优选为方形或者圆形，称量盘2内部设置有重力传感器，将物体放置于称量盘2上，通过称量盘2内部的称重传感器(称重传感器可以设置于支撑杆3上，也可以是在称量盘2内部设置一个独立的称量机构，以实现物体的称量)，从而可以测量出物体的质量，此为现有技术，不赘述，本发明的核心创新点之一在于，在称量盘2上设置有支撑杆3，支撑杆3优选为四个，且分别位于称量盘2的四个角上，对应的，球形槽4也为四个，支撑杆3远离称量盘2的一端可以在球形槽4的内壁滑动，如此设置的作用在于，当底座1放置倾斜时，支撑杆3在自身重力的作用下沿着球形槽4内壁滑动，以使得支撑杆3处于竖直状态，从而可以使得称量盘2的上表面处于水平状态，以达到被动式调节称量盘2的角度的目的，当物体放置于称量盘2上方时，可以使得物体的重力始终竖直向下，从而可以降低物体称量时的误差。

优选的，所述支撑杆3的底端为弧形或者设置有滚球，弧形的表面在球形槽4内壁滑动时，或者滚球滚动时，更加平滑，以提高自平衡机构调节时的流畅度。

进一步的，所述底座1上设置有保护罩5，所述保护罩5位于所述称量盘2的外侧，具体的，保护罩5为方形框架状，其套设于称量盘2的外侧，且保护罩5的顶端设置有可供被测量物体放置的开口，且开口的面积小于称量盘2的表面积，且保护罩5的侧壁以及顶壁与称量盘2之间具有1-4cm的间距，如此设置的作用在于，一方面，可以防止称量盘2从底座1上掉落，另一方面，由于保护罩5的内部空间大于称量盘2的体积，从而可以使得称量盘2可以在保护罩5内部小幅的摆动，为称量盘2调节角度时提供条件。

需要说明的是，由于支撑杆3在球形槽4内部处于自由状态，在放置物体时，如果物体未放置于称量盘2上表面的中心位置，同样会使得支撑杆3在球形槽4任意滑动，显然的，此滑动给物体的称量过程中会带来麻烦，进一步的，所述支撑杆3与所述球形槽4之间设置有用于固定所述称量盘2位置的锁定机构，锁定机构可以是插销或者吸盘等用于固定称量盘2位置的结构，当称量盘2在自身重量的作用下，沿着球形槽4滑动至水平位置时，也即每次底座1放置后几秒，如2秒，锁定机构启动，从而可以将称量盘2的位置主动式固定，以避免物体在称量的过程中因称量盘2晃动而产生的误差。

作为本发明另一种优选的实施例，所述支撑杆3包括相互滑接的第一段301以及第二段302，且第一段301与第二段302之间设置有限位块等用于防止二者相对转动的结构，且所述第一段301与所述第二段302之间设置有第一弹簧6，所述锁定机构包括设置于所述球形槽4的槽壁上的多个锁定槽7，所述第二段302内部开设有滑槽11，所述滑槽11内部滑动设置有与所述锁定槽7相适配的锁定杆8，且所述锁定槽7位于所述锁定杆8的运动行程上，所述第一段301与所述锁定杆8之间设置有传动组件；在所述第一段301向着所述第二段302内部滑动时，所述传动组件带动所述锁定杆8向着插入所述锁定槽7的方向滑动，具体的，第二段302的顶端固接于称量盘2的下表面，第二段302的底端与球形槽4的内壁抵接，第二段302内部开设有供第一段301滑动适配的伸缩槽9，且第一弹簧6设置于第一段301的顶端以及伸缩槽9内顶壁之间，针对于单个支撑杆3而言，锁定杆8有两个，且关于支撑杆3的中心轴线对称布置，且在第一段301的底端与其中一个锁定槽7的位置对应时，每个锁定杆8分别与其中一个锁定槽7的位置相对应，锁定槽7有多个，且多个锁定槽7均匀阵列布置于球形槽4的整个内壁(图2中仅示剖面位置的锁定槽7)，且为了适配锁定槽7入口的角度，锁定杆8斜向下布置，传动组件可以是连杆等结构，其用于在第一段301向第二段302内部滑动时，使得锁定杆8向着滑槽11的外部滑动，如此设置的作用在于，在底座1放置倾斜时(此时第一弹簧6处于压缩状态，从而使得支撑杆3可以对称量盘2起到一个支撑效果)，第一段301的端部在的重力作用下，会滑动至其中一个锁定槽7的入口处，此时锁定杆8也会与另外的锁定槽7对应布置，然后对称量盘2上表面的中心位置(可以在称量盘2的中心位置设置指示标记，以便于作用力的施加)施加竖直向下的作用力，从而使得称量盘2以及第二段302同步向下移动，由于第一段301的底端与球形槽4的内壁抵接而无法下移，因此会使得第一段301向着伸缩槽9内部滑动，并进一步压缩第一弹簧6，在传动组件的作用下，可以使得锁定杆8插入至锁定槽7内部，由于锁定杆8斜向下布置，因此在锁定杆8与锁定槽7的作用下不仅无法水平移动，而且使得锁定杆8以及称量盘2无法继续竖直移动(在提供称量盘2竖直方向的作用力时，锁定杆8会与滑槽11的侧壁抵接，从而使得称量盘2无法竖直移动，以实现称量盘2竖直方向的锁定作用)，从而可以实现称量盘2的被动式自锁，以防止称量盘2晃动，从而可以提高称量的稳定性。

优选的，所述锁定槽7上设置有敞口，敞口也即锁定槽7入口的面积大于其内部面积，如此设置的作用在于，一方面可以便于锁定杆8的插入，另一方面，敞口的大面积使得第一段301的端部会有部分插入至锁定槽7的敞口内部，第一段301与锁定槽7的位置重合时，会使得称量盘2以及支撑杆3具有轻微的下移过程，也即此时会产生一个顿挫感，顿挫感的好处在于，其一，用于提醒第一段301已经与其中一个锁定槽7重合，也即此时锁定杆8也与锁定槽7的位置相对应，可以对称量盘2施加压力，以及称量盘2锁定了，其二，在锁定槽7入口位置的限制作用下，可以实现一个预定位的作用，以避免对称量盘2施压时称量盘2产生晃动。

需要说明的是，锁定槽7敞口的深度小于1.5mm，其对第一段301的阻力微乎其微，因此在第一段301沿着球形槽4内侧壁自适应滑动的过程中，锁定槽7的敞口对第一段301产生的阻力可以忽略不计；当称量盘2自适应调节之后支撑杆3未插入其中一个锁定槽7时，可以通过手动调节称量盘2，以使得支撑杆3插入最近的一个锁定槽7内，且相邻锁定槽7的距离为2-5mm，也即支撑杆3与锁定槽7之间存在小于5mm的误差，其对称量盘2的角度影响小于0.2°，同样可以忽略不计。

优选的，所述传动组件包括开设在所述第二段302内部的第一输气孔10，所述第一段301与所述第二段302之间设置有密封腔，也即容纳第一弹簧6的部分，所述第一输气孔10的两端分别与所述密封腔以及所述滑槽11连通，所述密封腔内部设置有用于固定所述第一段301位置的柔性限位组件，所述柔性限位组件包括弹性设置于所述密封腔内壁的阻挡块12，所述阻挡块12与所述第一段301抵接，具体的，密封腔为伸缩槽9的上半部分(也即第一段301顶端与伸缩槽9内顶壁之间的部分)，第一段301与伸缩槽9动密封连接，伸缩槽9的侧壁上开设有第一活动槽13，阻挡块12滑动设置于第一活动槽13内，且阻挡块12与第一活动槽13之间设置有第二弹簧14，阻挡块12上设置有球形端，且阻挡块12的球形端延伸至伸缩槽9内，且与第一段301的上表面抵接，且第二弹簧14的弹力大于第一弹簧6的弹力以及称量盘2等部件的重力之和，如此设置的作用在于，初始状态下，第一弹簧6处于伸长状态，在对称量盘2进行锁定时，向下按压称量盘2，当下压力与第一弹簧6的弹力之和大于第二弹簧14的弹力时，从而可以使得称量盘2以及第二段302向下移动(此时锁定杆8的端部移动至锁定槽7的入口处)，并将阻挡块12挤压至第一活动槽13内，然后第一弹簧6的弹力被释放，并拉动第一段301竖直向上移动，由于第一段301与伸缩槽9之间通过动密封连接，从而可以将密封腔内部的气体通过第一输气孔10输送至滑槽11内部，从而推动锁定杆8向着滑槽11的外部滑动，由于锁定杆8斜向布置(也即锁定杆8与锁定槽7同轴布置)，从而可以使得锁定杆8沿着锁定槽7的中心轴线顺利插入至锁定槽7内，以实现称量盘2的锁定，从而可以避免称量物体时，称量盘2随意晃动。

优选的，所述阻挡块12设置有多个，且在所述密封腔内壁阵列布置，具体的，也即第二弹簧14同样设置有多个，多个第二弹簧14的弹力之和大于第一弹簧6的弹力以及称量盘2等部件的重力之和，如此设置的作用在于，多个阻挡块12不仅可以为第一弹簧6蓄有更大的力，从而使得第一弹簧6向着密封腔移动时的力更大，可以提高锁定杆8插入锁定槽7的速度，而且多个阻挡块12可以对第一段301上表面均匀抵接，以提高第一段301与阻挡块12抵接时的稳定性。

进一步的，所述第一段301上设置有限位部15，限位部15设置于第一段301的外周面，且与阻挡块12位于同一竖直面上，也即阻挡块12位于限位部15的运动行程上，当第一段301向密封腔内部滑动时，会使得阻挡块12收缩至第一活动槽13内，并压缩第二弹簧14，且当限位部15移动至阻挡块12的对应位置时，阻挡块12在第二弹簧14的弹力作用下与限位部15抵接，从而可以将第一段301柔性限位在伸缩槽9的内部，以提高密封腔内部气压的稳定性。

进一步的，所述第二段302内部还设有第二输气孔16，所述第二输气孔16与所述第一输气孔10连通，所述锁定杆8内部设置有第三输气孔17，所述第二输气孔16的出口位于所述第三输气孔17入口的运动行程上，也即第三输气孔17会随着锁定杆8同步沿着滑槽11移动，当锁定杆8的端部与锁定槽7的底壁抵接时，第二输气孔16的出口与第三输气孔17的入口重合，以使得第二输气孔16内部的气体可以经由第三输气孔17进入第二活动槽18内，所述锁定杆8内部开设有第二活动槽18，所述第二活动槽18与所述第三输气孔17连通，所述第二活动槽18内部动密封设置有锁定块19，且所述锁定块19与所述第二活动槽18之间设置有第三弹簧20，所述锁定槽7侧壁开设有与所述锁定块19相适配的卡槽21，具体的，卡槽21为环形，其设置于锁定槽7侧壁上，锁定块19为弧形板状结构，单个锁定杆8上对称设置有两个锁定块19，第三弹簧20一端固接于锁定块19上，另一端固接于第二活动槽18的侧壁上，如此设置的作用在于，在称量盘2未锁定时，第三弹簧20处于自然状态，且锁定块19收缩至第二活动槽18内部，且第三输气孔17的入口与第二输气孔16的出口处于分开状态，因此第一输气孔10内部的气体不会经由第二输气孔16、第三输气孔17进入至第二活动槽18内，在锁定杆8向着滑槽11外部滑动至锁定槽7内部时，且当锁定杆8与锁定槽7底壁抵接时，第二输气孔16的出气口与第三输气孔17的入口重合，因此第一输气孔10中多余的气体会经由第二输气孔16、第三输气孔17进入至第二活动槽18内，从而可以推动锁定块19滑动至卡槽21内，如此可以使得锁定块19与卡槽21卡接，以防止锁定杆8向着锁定槽7的外部滑动，从而提高锁定杆8与锁定槽7连接的稳定性，进而可以提高称量盘2的稳定性。

需要说明的是，在柔性限位组件触发后，第一弹簧6的弹力被瞬间释放，从而使得第一段301收缩至伸缩槽9内，且不与球形槽4内壁抵接，而在锁定杆8与锁定槽7的连接作用下，可以将第一段301以及阻挡块12的柔性支撑变为硬性支撑，以避免第二弹簧14以及第一弹簧6对物体称量时的干扰。

进一步的，所述第一段301上固接有第一抵接板22，所述称量盘2上设置有第二抵接板23，所述底座1内部弹性设置有传动杆24，所述传动杆24上设置有抵接块25，所述底座1上滑动设置有传动块26，所述传动块26位于所述抵接块25以及第一抵接板22之间，具体的，第一抵接板22与第一段301之间通过连接杆32连接，且弧形板靠近传动块26的一侧设置有斜面，第二抵接板23同样为弧形板，其固接于称量盘2的下表面，且弧形板靠近传动块26的一侧同样设置有斜面，且第一抵接板22与第二抵接板23之间以及第一抵接板22与底座1上表面之间均设置有间隙，传动块26滑动设置于底座1的上表面，也即底座1的上表面开设有导轨27，且导轨27与传动块26之间设置有第四弹簧28，且传动块26上设置有第一抵接部2601、第二抵接部2602以及第三抵接部2603，第一抵接部2601以及第二抵接部2602均位于传动块26靠近第一抵接板22一端，且第一抵接部2601位于第二抵接部2602的下方，第三抵接部2603位于传动块26靠近抵接块25的一端，且第一抵接部2601、第二抵接部2602以及第三抵接部2603均为楔形面，第一抵接板22位于第一抵接部2601的运动行程上，第二抵接板23位于第二抵接部2602的运动行程上，底座1还包括支脚29，传动杆24为冂型，冂型的两端分别贯穿支脚29，底座1内部开设有第三活动槽30，冂型的水平段与第三活动槽30内底壁之间设置有多个第五弹簧31，抵接块25的横截面为T型，且第三抵接部2603位于抵接块25的T型短边两端的运动行程上，且多个第五弹簧31的弹力之和小于底座1的重力，但是多个第五弹簧31的弹力之和大于多个第四弹簧28、多个第三弹簧20以及多个第一弹簧6的弹力之和，如此设置的作用在于，在底座1放置于工作区域时，在底座1重力的作用下使得传动杆24竖直向上移动，并拉伸第五弹簧31，此时抵接块25与第三抵接部2603远离，传动块26靠近导轨27的最右端，此时按压称量盘2，从而将称量盘2锁定，当电子秤更换工作区域时，将电子秤抬起，此时第五弹簧31的弹力被释放，从而可以带动传动杆24以及抵接块25竖直向下移动，从而使得抵接块25短边的两端分别与两个第三抵接部2603抵接，从而使得抵接块25两侧的传动块26同步向两侧移动，并压缩第四弹簧28，从而使得第一抵接部2601与第一抵接板22的斜面抵接，第二抵接部2602与第二抵接板23的斜面抵接，从而使得第一抵接板22以及第一段301向下移动，第二抵接板23以及称量盘2向上移动，从而可以使得第一段301向着伸缩槽9的外部滑动，从而使得密封腔变大，也即密封腔内部的气压变小，从而对第一输气孔10、第二输气孔16以及第三输气孔17内部产生一个抽吸效果，抽吸的过程中具有以下行程，其一，使得锁定块19向着第二活动槽18内部滑动，以解除锁定块19与卡槽21的锁定效果，其二，锁定杆8向着滑槽11内部滑动，以实现锁定杆8与锁定槽7的解锁行程，其三，限位部15与阻挡块12抵接，使得阻挡块12收缩至第一活动槽13内并压缩第二弹簧14，且拉伸第一弹簧6以对其进行蓄力，当第一段301滑动至伸缩槽9最外端时，第一段301侧壁对阻挡块12的抵接效果消失，从而使得第二弹簧14的弹力释放，以使得阻挡块12再次与第一段301的顶端抵接，且在第一段301滑动的过程中，以实现第一段301的自动复位的行程。

进一步的，在将电子秤放置于下一工作区域时，传动杆24以及抵接块25在底座1的重力作用下向上移动，并拉伸第五弹簧31，以使得抵接块25与第三抵接部2603远离，此时第四弹簧28的弹力被释放，传动块26在第四弹簧28的弹力作用下自动复位。

需要说明的是，自平衡机构的最大调节角度为15°，在15°的范围内，无论称量盘2如何倾斜，始终会使得第一抵接部2601与第二抵接部2602插入至第一抵接板22与第二抵接板23之间的间隙内，以实现动能的稳定传递。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。