CN109095136B - 一种组合物料拆分称重系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及称重技术领域，公开了一种组合物料拆分称重系统及方法，其中系统包括：在支架的上方分别放置称重装置、第一物料盘和第二物料盘，第一物料盘和第二物料盘结构尺寸相同且均为多格结构，第一物料盘倒扣放置在支架的上方，第二物料盘盛放有组合物料且不同种类或者不同类型的物料放置在不同的隔间中，推动装置用于将第二物料盘推进以及推出翻转装置，翻转装置设置在第二物料盘的一侧且能够进行翻转，机械手模组架设在支架的上方、用于带动机械手进行三维移动。本发明提供的一种组合物料拆分称重系统及方法，自动化程度高、完全规避了人为的影响因素，设计巧妙，可大大提高组合物料的称重效率和正确率。

Description

一种组合物料拆分称重系统及方法

技术领域

本发明涉及称重技术领域，特别是涉及一种组合物料拆分称重系统及方法。

背景技术

根据相关调查显示，珠宝黄金行业目前加工生产环节大部分都由人工处理，劳动强度大、人为干扰因素众多，管控相当复杂，企业自动化水平较低。基于目前整体工人已趋于老龄化，生产环境差导致现在的工人几乎没有人愿意从事此类工作，劳动力成本不断上升，促使了制造业不断地创新升级，自动化智能化发展已成为新的趋势。

组合称重装置通常包括多个料斗，并且被设计为选择这些料斗中的一个或一组，以便按照计划或根据要求测量装在这样的一个或一组料斗中的物料的种类。

由于珠宝行业相对来讲又是一个特殊的行业，严管控和高人工的环境使得通用的机器人和自动化装备无法适应目前工况，在此大环境下，对于组合物料的称重，往往仍需要人工进行拆分逐个进行称重，容易出错且效率较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种组合物料拆分称重系统及方法，用于解决或部分解决现有对于组合物料的称重，往往仍需要人工进行拆分逐个进行称重，容易出错且效率较低的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面提供一种组合物料拆分称重系统，该系统包括：支架、推动装置、翻转装置以及机械手模组；在所述支架的上方分别放置称重装置、第一物料盘和第二物料盘，所述第一物料盘和所述第二物料盘结构尺寸相同且均为多格结构，所述第一物料盘倒扣放置在支架的上方，所述第二物料盘盛放有组合物料且不同种类或者不同类型的物料放置在不同的隔间中，所述推动装置用于将所述第二物料盘推进以及推出所述翻转装置，所述翻转装置设置在所述第二物料盘的一侧且能够进行翻转，所述机械手模组架设在所述支架的上方、用于带动机械手进行三维移动。

在上述方案的基础上，所述推动装置包括：滑块、推杆和第一动力机构；在所述支架的底部内侧、所述第二物料盘的两侧的下方分别对应设置一个滑块，在所述支架底部的内侧设置轨道，所述轨道沿所述第二物料盘至所述翻转装置的方向设置，两个滑块分别在所述第一动力机构的带动下沿所述轨道移动，在任一滑块的顶端竖直设置至少一个推杆，所述推杆穿出所述支架的顶部与所述第二物料盘的侧壁接触，在所述推杆处、所述支架的顶部设置与所述轨道平行的第一开口，所述推杆沿所述第一开口移动。

在上述方案的基础上，所述翻转装置包括：夹持机构和第二动力机构；所述夹持机构设置在所述支架的顶部，所述夹持机构用于对待翻转部件进行夹紧固定，所述第二动力机构与所述夹持机构相连、用于带动所述夹持机构进行180°翻转。

在上述方案的基础上，所述第一动力机构包括：电机或气缸；所述第二动力机构包括：电机或翻转气缸。

在上述方案的基础上，在所述支架的顶部、所述夹持机构处设置第二开口，所述夹持机构在所述第二开口中进行翻转。

在上述方案的基础上，在所述夹持机构的侧壁上、与所述推杆的位置对应处设置第三开口。

在上述方案的基础上，在所述第一物料盘以及所述第二物料盘处分别设置定位装置。

在上述方案的基础上，所述机械手模组包括：水平轨道、前后轨道以及竖直轨道；在所述支架顶部的两侧分别设置前后轨道，所述水平轨道的两端分别与两个前后轨道滑动连接，所述竖直轨道与所述水平轨道滑动连接，设置机械手与所述竖直轨道滑动连接。

在上述方案的基础上，一种组合物料拆分称重方法还包括：控制器；所述控制器分别与所述机械手模组、所述第一动力机构以及所述第二动力机构相连。

根据本发明的第二方面提供一种组合物料拆分称重方法，该方法包括：对第一物料盘进行称重；将第一物料盘倒扣放置在第二物料盘的上方；将第一物料盘和第二物料盘一体进行180°翻转，使得所述第二物料盘中的组合物料保持拆分独立状态落入所述第一物料盘中；对装有组合物料的所述第一物料盘进行称重，获得组合物料的重量。

(三)有益效果

本发明提供的一种组合物料拆分称重系统及方法，设置与第二物料盘结构尺寸相同的第一物料盘以及设置翻转装置，可通过翻转使得第二物料盘中的组合物料以拆分分隔的状态转移至第一物料盘中，从而可对组合物料进行精确称重且使组合物料保持拆分状态；设置机械手模组，可实现第一物料盘和第二物料盘的自动转移，实现该称重系统的全自动操作；该称重系统自动化程度高、完全规避了人为的影响因素，设计巧妙，可大大提高组合物料的称重效率和正确率。

附图说明

图1为本发明实施例的一种组合物料拆分称重系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的一种组合物料拆分称重系统的正视图；

图3为本发明实施例的一种组合物料拆分称重系统的侧视图；

图4为本发明实施例的一种组合物料拆分称重系统的俯视图；

图5为本发明实施例的一种组合物料拆分称重系统的后视局部结构示意图；

图6为本发明实施例的一种组合物料拆分称重系统的正视局部结构示意图。

附图标记说明：

1—支架； 2—称重装置； 3—第一物料盘；

4—第二物料盘； 5—机械手模组； 6—推动装置；

7—翻转装置； 8—定位装置； 51—前后轨道；

52—水平轨道； 53—竖直轨道； 61—推杆；

62—滑块； 63—轨道； 71—夹持机构；

72—第二动力机构； 9—第一开口； 10—第二开口；

11—第三开口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例根据本发明提供一种组合物料拆分称重系统，参考图1，该系统包括：支架1、推动装置6、翻转装置7以及机械手模组5；在所述支架1的上方分别放置称重装置2、第一物料盘3和第二物料盘4，所述第一物料盘3和所述第二物料盘4结构尺寸相同且均为多格结构，所述第一物料盘3倒扣放置在支架1的上方，所述第二物料盘4盛放有组合物料且不同种类或者不同类型的物料放置在不同的隔间中，所述推动装置6用于将所述第二物料盘4推进以及推出所述翻转装置7，所述翻转装置7设置在所述第二物料盘4的一侧且能够进行翻转，所述机械手模组5架设在所述支架1的上方、用于带动机械手进行三维移动。

本实施例提供的一种组合物料拆分称重系统，用于组合物料中的多种物料在不会相互混合、保持相互分隔的情况下实现自动称重，从而免去人工对每个物料进行单独称重，可大大减轻人工劳动强度，且提高准确率，提高效率。该称重系统尤其适用于黄金珠宝行业等对精度要求较高的领域。

参考图2和图3，该称重系统设置在支架1上，各部件通过支架1进行固定。称重的工作台面位于支架1的顶部上方。在支架1的顶部上方放置有称重装置2，可为精度满足要求的称。支架1的顶部上方还放置有第一物料盘3和第二物料盘4。第一物料盘3和第二物料盘4结构尺寸均相同，即二者为完全相同的储物盘。

因为物料盘需要放置多种物料，且需要将每种物料单独隔开放置，因此将第一物料盘3和第二物料盘4设置为多格结构，即具有多个格挡，用于放置不同的物料。

参考图4，第一物料盘3倒扣放置，即格挡开口朝下放置。第二物料盘4格挡开口朝上，且盛放有组合物料。在支架1的顶部上方设置机械手模组5，机械手可进行上下、左右以及前后各个方向的移动，可到达支架1顶部的任何地方。

在需要对组合物料进行称重时，组合物料是放置在第二物料盘4中。首先，机械手抓取第一物料盘3放置在称重装置2上进行空盘称重，获得第一物料盘3空盘的重量。然后，机械手将第一物料盘3倒扣放置在第二物料盘4上。因为第一物料盘3和第二物料盘4结构尺寸完全相同，因此，第一物料盘3与第二物料盘4的格挡一一上下对应。

然后推动装置6将第一物料盘3和第二物料盘4一体推进翻转装置7中。翻转装置7对第一物料盘3和第二物料盘4进行180°翻转，使得第一物料盘3正放在第二物料盘4的下方。组合物料落入第一物料盘3中，且保持各个物料的分隔状态。

然后推动装置6将第一物料盘3和第二物料盘4一体推出翻转装置7，可推至原第二物料盘4的位置处。然后机械手可将位于上方倒扣放置的第二物料盘4移动至原第一物料盘3的位置处。然后机械手移动装有组合物料的第一物料盘3放置在称重装置2上进行称重，获得第一物料盘3和组合物料的总重，进而获得组合物料的净重。

本实施例提供的一种组合物料拆分称重系统，设置与第二物料盘4结构尺寸相同的第一物料盘3以及设置翻转装置7，可通过翻转使得第二物料盘4中的组合物料以拆分分隔的状态转移至第一物料盘3中，从而可对组合物料进行精确称重且使组合物料保持拆分状态；设置机械手模组5，可实现第一物料盘3和第二物料盘4的自动转移，实现该称重系统的全自动操作；该称重系统自动化程度高、完全规避了人为的影响因素，可大大提高组合物料的称重效率和正确率。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图5，所述推动装置6包括：滑块62、推杆61和第一动力机构；在所述支架1的底部内侧、所述第二物料盘4的两侧的下方分别对应设置一个滑块62，在所述支架1底部的内侧设置轨道63，所述轨道63沿所述第二物料盘4至所述翻转装置7的方向设置，两个滑块62分别在所述第一动力机构的带动下沿所述轨道63移动，在任一滑块62的顶端竖直设置至少一个推杆61，所述推杆61穿出所述支架1的顶部与所述第二物料盘4的侧壁接触，参考图6，在所述推杆61处、所述支架1的顶部设置与所述轨道63平行的第一开口9，所述推杆61沿所述第一开口9移动。

本实施例基于上述实施例，对推动装置6的具体结构进行了说明。推动装置6用于将第一物料盘3和第二物料盘4一体推入翻转装置7中以及从翻转装置7中推出。推动装置6可包括滑块62、推杆61以及第一动力机构。

滑块62设置在支架1底部的内侧，即位于第二物料盘4的下方。在第二物料盘4的两侧的下方对应设置两个滑块62。可在第二物料盘4的下方、沿着从第二物料盘4至翻转装置7的方向设置一个轨道63。两个滑块62分别与该轨道63滑动连接。两个滑块62分别与两个第一动力机构一一对应相连。第一动力机构用于提供滑块62沿轨道63滑动的动力。

每个滑块62的顶端均设置有推杆61，推杆61竖直设置且推杆61的顶端伸出支架1的顶部，推杆61与第二物料盘4的侧壁接触。因为滑块62设置在第二物料盘4的两侧，因此在第二物料盘4的两侧均与推杆61接触。在两侧推杆61的作用下，第二物料盘4可实现来回移动。

在支架1的顶部、推杆61穿过的地方设置与轨道63相对应的第一开口9，在滑块62沿轨道63移动时，推杆61相应的在第一开口9中进行移动。

可将翻转装置7设置在第二物料盘4的一侧，即沿着轨道63的方向设置，可使得第二物料盘4在沿着轨道63方向移动时可进入或者离开翻转装置7。

进一步地，在每个滑块62的顶端可设置两个或两个以上的推杆61，推杆61可分布在滑块62的不同部位，从而可在第二物料盘4的任一侧对第二物料盘4的多个部位进行接触支撑，以保证第二物料盘4更好更稳定的移动。

进一步地，因为推杆61需要推动第一物料盘3和第二物料盘4一体移动，因此推杆61的高度应满足能接触到位于上方的物料盘，以更好的推动两个物料盘移动。

进一步地，两个滑块62应同时同步进行移动，即两个滑块62间的距离保持不变，从而保证第二物料盘4两侧的推杆61始终将第二物料盘4夹在中间，以更好的实现第二物料盘4的移动。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图5，所述翻转装置7包括：夹持机构71和第二动力机构72；所述夹持机构71设置在所述支架1的顶部，所述夹持机构71用于对待翻转部件进行夹紧固定，所述第二动力机构72与所述夹持机构71相连、用于带动所述夹持机构71进行180°翻转。

翻转装置7应具有夹持机构71和第二动力机构72。夹持机构71对输送来的待翻转部件，即两个物料盘进行加紧固定，使其在翻转过程中保持稳定。第二动力机构72与夹持机构71相连，用于驱动夹持机构71进行翻转。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述第一动力机构包括：电机或气缸；所述第二动力机构72包括：电机或翻转气缸。

在推动装置6中，两个滑块62可分别与电机或气缸相连，用电机或气缸推动滑块62沿轨道63移动。

在翻转装置7中，夹持机构71可与电机或翻转气缸相连，用电机或翻转气缸来带动夹持机构71实现翻转。

进一步地，滑块62移动的驱动机构以及夹持机构71翻转的驱动机构也可为其他，对此不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图6，在所述支架1的顶部、所述夹持机构71处设置第二开口10，所述夹持机构71在所述第二开口10中进行翻转。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图5，在所述夹持机构71的侧壁上、与所述推杆61的位置对应处设置第三开口11。

夹持机构71应设置在第二物料盘4的一侧，在推杆61推动两个物料盘在支架1顶部表面移动时，两个物料盘应能够进入夹持机构71中。因此夹持机构71应位于支架1顶部表面。因为夹持机构71需要进行翻转，因此为保证夹持机构71的顺利翻转，可在支架1的顶部、夹持机构71对应处设置第二开口10，以防止支架1的顶部对夹持机构71的翻转形成阻挡，保证翻转的顺利进行。

进一步地，第二开口10的大小应与夹持机构71以及物料盘的大小相适应。

进一步地，为了保证夹持机构71对两个物料盘的夹紧，可在物料盘的至少三个侧边进行夹紧。夹持机构71可呈中空长方体结构，且长方体朝向物料盘的一侧开口，便于两个物料盘从该开口中进入夹持机构71中进行夹紧。

在物料盘推进或者推出夹持机构71过程中，夹持机构71的侧壁可能会位于推杆61的移动轨迹上，从而对推杆61的移动形成阻挡。可在夹持机构71的侧壁上设置与推杆61位置对应的第三开口11，使得推杆61在移动过程中可顺利通过第三开口11穿过夹持机构71，保持推杆61的顺利移动。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图1和图5，在所述第一物料盘3以及所述第二物料盘4处分别设置定位装置8。

在第一物料盘3和第二物料盘4处设置的定位装置8，即是用于确定第一物料盘3和第二物料盘4所放置位置的装置。定位装置8可为标识装置，也可为设置在支架1顶部的凸块，对此不做限定。

设置定位装置8，可保证每次第一物料盘3和第二物料盘4放置在相同位置处，便于称重系统的自动顺利运行。在第二物料盘4处设置定位装置8，还可保证第一物料盘3放置在第二物料盘4的正上方，保证二者上下对应放置。

可在第一物料盘3以及第二物料盘4的外围设置凸块，用于固定位置。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述机械手模组5包括：水平轨道52、前后轨道51以及竖直轨道53；在所述支架1顶部的两侧分别设置前后轨道51，所述水平轨道52的两端分别与两个前后轨道51滑动连接，所述竖直轨道53与所述水平轨道52滑动连接，设置机械手与所述竖直轨道53滑动连接。

机械手模组5用于实现机械手的三维移动。可在支架1顶部的两侧分别设置前后轨道51。水平轨道52与前后轨道51垂直设置，且两端分别与前后轨道51滑动连接。水平轨道52可沿前后轨道51进行前后移动。

设置竖直轨道53与水平轨道52滑动连接，竖直轨道53可沿水平轨道52进行水平移动。机械手与竖直轨道53滑动连接，可实现机械手沿竖直方向的移动。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种组合物料拆分称重系统还包括：控制器；所述控制器分别与所述机械手模组5、所述第一动力机构以及所述第二动力机构72相连。

设置控制器用于对称重系统进行智能自动控制。控制器可分别与机械手模组5的各轨道、第一动力机构以及第二动力机构72电连接。控制器与机械手模组5的相连可控制机械手的移动，从而实现第一物料盘3以及第二物料盘4的自动转移。

控制器与第一动力机构相连，可控制推动装置6的运行，实现两个物料盘自动推入或者推出翻转装置7。控制器与第二动力机构72相连，可控制翻转装置7进行自动翻转。

设置控制器，可实现称重系统的自动称重，避免人为操作，提高效率。

进一步地，可在第一物料盘3和第二物料盘4的定位装置8处设置传感器，用于使机械手能感应监测到第一物料盘3和第二物料盘4的具体位置，提高物料盘转移的效率。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供一种组合物料拆分称重方法，该称重方法包括：对第一物料盘3进行称重；将第一物料盘3倒扣放置在第二物料盘4的上方；将第一物料盘3和第二物料盘4一体进行180°翻转，使得所述第二物料盘4中的组合物料保持拆分独立状态落入所述第一物料盘3中；对装有组合物料的所述第一物料盘3进行称重，获得组合物料的重量。

先测得第一物料盘3的重量，然后将组合物料拆分转移到第一物料盘3中测得盘和物料的总重，进而获得组合物料的净重。该每次在检测组合物料的重量之前，先测得空盘的重量，可提高检测的精确率，避免因物料盘重量的误差而导致测量的不准确。

实施例1：

在上述实施例的基础上，进一步地，一种组合物料拆分称重系统由1个整体支架1、2个定位装置8、推动装置6、翻转装置7、称重装置2、物料转运机械手模组5以及智能集成化控制系统组成。

定位装置8为将物料盘进行自定位处理；推动装置6，进行组合物料的推进与推出；翻转装置7，进行组合物料的拆分转移；称重装置2，进行物料的称重及数据采集。物料转运机械手模组5，进行物料转运。

智能集成化控制系统，控制整个系统的协调动作及数据统计与管理。电气控制系统设计出要充分能满足现场对控制设备的需求，主要设计需考虑到实现简便、可靠、经济、适用等特点，以保证控制方式与控制需要相适应，与通用化程度相适应，以及充分满足工艺要求，具有良好的通用性和灵活性。

该系统具体实施方式如下：首先根据定位装置8放置第一物料盘3及第二物料盘4，第二物料盘4中装有组合物料；物料转运机械手模组5自动抓取第一物料盘3放到称重装置2上进行空物料盘数据采集；随后抓取第一物料盘3放到第二物料盘4正上方。

进一步推动装置6将第二物料盘4与第一物料盘3推进翻转装置7内；进一步翻转装置7自动翻转180度将组合物料转移至第一物料盘3。进一步推动装置6将第二物料盘4与第一物料盘3推出翻转装置7，进入原第二物料盘4位置处。

进一步物料转运机械手模组5自动抓取第二物料盘4至原第一物料盘3位置处；进一步物料转运机械手模组5自动抓取第一物料盘3至称重装置2上进行数据采集；进一步物料转运机械手模组5自动抓取第一物料盘3至原第二物料盘4位置处，整个流程结束，如此循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种组合物料拆分称重系统，其特征在于，包括：支架、推动装置、翻转装置以及机械手模组；在所述支架的上方分别放置称重装置、第一物料盘和第二物料盘，所述第一物料盘和所述第二物料盘结构尺寸相同且均为多格结构，所述第一物料盘倒扣放置在支架的上方，所述第二物料盘盛放有组合物料且不同种类或者不同类型的物料放置在不同的隔间中，所述推动装置用于将所述第二物料盘推进以及推出所述翻转装置，所述翻转装置设置在所述第二物料盘的一侧且能够进行翻转，所述机械手模组架设在所述支架的上方、用于带动机械手进行三维移动；

所述推动装置包括：滑块、推杆和第一动力机构；在所述支架的底部内侧、所述第二物料盘的两侧的下方分别对应设置一个滑块，在所述支架底部的内侧设置轨道，所述轨道沿所述第二物料盘至所述翻转装置的方向设置，两个滑块分别在所述第一动力机构的带动下沿所述轨道移动，在任一滑块的顶端竖直设置至少一个推杆，所述推杆穿出所述支架的顶部与所述第二物料盘的侧壁接触，在所述推杆处、所述支架的顶部设置与所述轨道平行的第一开口，所述推杆沿所述第一开口移动。

2.根据权利要求1所述的组合物料拆分称重系统，其特征在于，所述翻转装置包括：夹持机构和第二动力机构；所述夹持机构设置在所述支架的顶部，所述夹持机构用于对待翻转部件进行夹紧固定，所述第二动力机构与所述夹持机构相连、用于带动所述夹持机构进行180°翻转。

3.根据权利要求2所述的组合物料拆分称重系统，其特征在于，所述第一动力机构包括：电机或气缸；所述第二动力机构包括：电机或翻转气缸。

4.根据权利要求2所述的组合物料拆分称重系统，其特征在于，在所述支架的顶部、所述夹持机构处设置第二开口，所述夹持机构在所述第二开口中进行翻转。

5.根据权利要求2或3或4所述的组合物料拆分称重系统，其特征在于，在所述夹持机构的侧壁上、与所述推杆的位置对应处设置第三开口。

6.根据权利要求1至4任一所述的组合物料拆分称重系统，其特征在于，在所述第一物料盘以及所述第二物料盘处分别设置定位装置。

7.根据权利要求1至4任一所述的组合物料拆分称重系统，其特征在于，所述机械手模组包括：水平轨道、前后轨道以及竖直轨道；在所述支架顶部的两侧分别设置前后轨道，所述水平轨道的两端分别与两个前后轨道滑动连接，所述竖直轨道与所述水平轨道滑动连接，设置机械手与所述竖直轨道滑动连接。

8.根据权利要求2或3或4所述的组合物料拆分称重系统，其特征在于，还包括：控制器；所述控制器分别与所述机械手模组、所述第一动力机构以及所述第二动力机构相连。

9.一种基于上述权利要求1-8任一所述组合物料拆分称重系统的组合物料拆分称重方法，其特征在于，包括：

对第一物料盘进行称重；

将第一物料盘倒扣放置在第二物料盘的上方；

将第一物料盘和第二物料盘一体进行180°翻转，使得所述第二物料盘中的组合物料保持拆分独立状态落入所述第一物料盘中；

对装有组合物料的所述第一物料盘进行称重，获得组合物料的重量。

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