CN109141612A - 一种公斤组砝码自动检定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及砝码检定技术领域，具体公开了一种公斤砝码自动检定装置,包括待检定区域、检定区域、已检定区域、自动运输车、运输轨道和砝码取放装置，自动运输车在预设轨道上运行，实现被检砝码在各区域之间的自动运输，检定区域内设置有接近传感器和检定工作台,接近传感器靠近运输轨道的端部设置，接近传感器用于限制自动运输车在检定区域的位置，检定工作台上设置有质量比较仪，砝码取放装置用于实现被检砝码和标准砝码加载或卸载。本发明实现了砝码的自动运输、自动加载与卸载以及砝码的自动检校，解决了现有技术中砝码检定过程中的检定效率低、自动化程度低、结果易出错以及检定过程中大量重复的体力劳动、人工搬运砝码存在安全隐患的问题。

Description

一种公斤组砝码自动检定装置

技术领域

本发明涉及砝码检定技术领域，尤其涉及一种公斤组砝码自动检定装置。

背景技术

砝码是一种复现质量值的实物量具，它具有一定的物理特性和计量特性，形状、尺寸、材料、表面状况、密度、磁性、质量标称值和最大允许误差等，对于一个砝码，它可以单独复现某一固定的质量值，对于砝码组，它不仅可以单独单个使用，而且也可将不同的的单个砝码组合在一起使用，用以复现若干个大小不同的一组质量值。

近年来，随着企业的快速发展，使用中工作衡器的数量越来越多，为了控制监督生产质量，达到内部管理的需求，企业购买的砝码的数量越来越多，砝码的重量也越来越重，砝码的形状、材料等越来越丰富，给计量检定带来的难度也越来越大。目前在对砝码进行检定时，需要人工搬运砝码至检定装置上，每检定一个砝码就需要完成多次搬运，特别是对于一些大质量的砝码，搬运时费时费力，检定效率低，且在长时间大质量的负重的情况下，搬运时容易发生意外，造成人身伤害和仪器损伤。并且，现有技术中，检定结果都是人工录入的，数据量大，计算繁琐，容易出错。因此，在砝码越来越多的情况下，上述砝码检定技术的缺陷就更多的暴露出来了。因此，需要提供一种可以自动检定砝码的装置，实现砝码检定的自动化，提高砝码检定效率，减少出错率，避免大量重复的体力劳动，规避人工搬运砝码过程中存在的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有检定砝码过程中检定效率低、易出错以及存在大量重复的体力劳动、人工搬运砝码存在安全隐患的问题。为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种砝码自动检定装置，所述检定装置包括待检定区域、检定区域、已检定区域、自动运输车、运输轨道和砝码取放装置，所述自动运输车在运输轨道上运行实现被检砝码在待检定区域、检定区域以及已检定区域之间的运输，

所述检定区域上设置有接近传感器和检定工作台,所述接近传感器靠近所述运输轨道的端部设置，所述接近传感器用于限制自动运输车在检定区域上的位置，所述检定工作台上设置有质量比较仪，所述质量比较仪用于比较被检砝码和标准砝码的质量值，

所述砝码取放装置用于将被检砝码和标准砝码加载至质量比较仪或实现质量比较仪上的被检砝码和标准砝码的卸载。

进一步的，所述检定装置还包括控制系统，所述控制系统与所述砝码取放装置、自动运输车分别连接。

进一步的，所述检定装置还包括均与控制系统连接的数据采集器、运算器、判断器、数据存储器和报告生成器，所述数据采集器、运算器、判断器和报告生成器均与所述数据存储器连接，所述运算器和所述判断器相互连接。

进一步的，所述质量比较仪、运算器和判断器依次连接。

进一步的，所述数据采集器为条码扫描装置。

作为优选的，所述运输轨道包括输送轨道和返回轨道，所述待检定区域与所述检定区域之间通过输送轨道连接，所述检定区域与所述已检定区域之间通过返回轨道连接。

作为优选的，所述检定区域和所述已检定区域相对设置，所述待检定区域设置在所述检定区域和所述已检定区域之间，且设置在所述检定区域和已检定区域的同一端。

进一步的，所述自动运输车用于运输台车，所述砝码放置在所述台车上，所述台车上被检砝码的相应位置处粘贴有与所述砝码一一对应的条形码。

作为优选的，所述砝码取放装置为三自由度机械手，所述砝码取放装置包括运动机构和取放机构，所述运动机构沿X轴、Y轴和Z轴方向往复运动，所述取放机构绕Z轴旋转，所述取放机构为机械爪。

采用上述技术方案，本发明所述的砝码检定装置具有如下有益效果：

1)本发明所述的检定装置实现砝码的自动检定，解决了现有检定砝码过程中检定效率低、数据处理统计容易出错以及存在大量重复的体力劳动、人工搬运砝码存在安全隐患的问题；

2)本发明的系统中设置有砝码取放装置，且该砝码取放装置通过三维调控方式调节，实现沿X轴、Y轴和Z轴的往复运动，能够轻松的覆盖砝码校检区的整个空间区域，实现检定时被检砝码与标准砝码的自动加载，同时实现检定完成后被检砝码和标准砝码的卸载，从而自动完成砝码检定时的加载与卸载，科学合理的减少体力劳动，消除砝码搬运时潜在的安全隐患；

3)本发明所述的检定装置中通过砝码检定装置实现被检砝码质量值的数据采集，实现被检砝码与标准砝码的质量值的比较，并自动计算被检砝码与标准砝码之间的质量差值后自动判断被检砝码是否检定合格，并将存储后的校检结果导入到报告中，自动生成报告，因此，本发明实现了砝码校检过程中的自动采集、比较、运算、判断与存储，并自动生成校检报告，解决了检定结果人工录入、数据量大、计算繁琐等导致的容易出错的问题，提高了检定数据的准确性的同时大大减少了体力劳动；

4)本发明所述的检定装置中通过运输工具以及设定的运输轨道实现被检砝码在待检定区域、检定区域以及已检定区域之间的自动运输，替代了人工搬运，大大减少了体力劳动，运输高效准确，同时避免了砝码搬运时潜在的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1所述的检定装置的结构示意图；

图2是本发明所述的检定装置的结构示意图；

图3是实施例1所述的砝码取放装置的结构示意图；

图中，1-待检定区域，2-砝码取放装置，21-运动机构，211-固定支撑梁，212-横梁，213-纵梁，214-支撑架，22-取放机构，3-标准砝码放置台，4-标准砝码，5-检定区域，6-检定工作台，7-运输轨道，71-运送轨道，72-返回轨道，8-已检定区域，9-自动运输车，10-被检砝码，11-接近传感器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种公斤组砝码自动检定装置，如图1、图2和图3所示，所述装置包括待检定区域1、检定区域2、已检定区域8、砝码取放装置2、自动运输车9和运输轨道7，所述待检定区域1用于放置待检定的被检砝码10,所述检定区域5用于对被检砝码10进行检定,已检定区域8上用于放置已检定完成的被检砝码10。所述砝码取放装置2用于实现被检砝码10和标准砝码4的加载和卸载，所述自动运输车9用于实现被检砝码10在待检定区域1、检定区域5和已检定区域8之间的运输。

进一步的，本发明所述的检定装置通过控制系统控制。

作为优选的,在本实施例中,所述检定区域5和已检定区域8相对设置，所述待检定区域1设置在所述检定区域5和已检定区域8之间，且所述待检定区域1设置在所述检定区域5和已检定区域8的同一端。进一步的，在本实施例中，为配合上述待检定区域1、检定区域5和已检定区域8的布置位置，本实施例中的运输轨道7包括运送轨道71和返回轨道72，所述待检定区域1与检定区域5之间通过运送轨道71连接，所述检定区域5与已检定区域8之间通过返回轨道72连接，所述检定区域5上设置有接近传感器11、检定工作台6、暂放台和标准砝码放置台3。

作为优选的，所述暂放台、检定工作台6和标准砝码放置台3依次设置，所述暂放台靠近所述待检定区域1设置，用于暂时放置装有被检砝码10的台车，所述台车通过自动运输车9运输。所述标准砝码放置台3用于放置标准砝码4，作为优选的，所述标准砝码4的标称值为(5、10、20、25)kg的相应等级砝码。作为优选的，所述接近传感器11靠近所述运送轨道71的端部设置。所述接近传感器11与所述控制系统连接，用于限制检定区域5的暂放台暂停的自动运输车9的位置。

进一步的，所述检定装置还包括数据采集器、运算器、判断器、存储器和报告生成器。所述采集器用于采集被检砝码10的数据信息，具体的，所述被检砝码10的数据信息为所述砝码的等级、型号规格等，作为优选的，所述数据采集器为条形码扫描装置。

进一步的，所述质量比较仪(质量比较仪是一种用于物体间质量比较的仪器，它是通过两个或两个以上质量相同或相近的物体进行比较，从而得到物体间质量差值的测量仪器，也可以说，质量比较仪是一种特殊的天平，主要用于砝码传递或其它用途的，以全量程或电子称量范围加配衡的称量方式的高分辨率电子衡量设备。由于质量比较仪具有极高的分辨率和非常好的重复性，所以即使被侧砝码和标准砝码的差值很小，也能得到准确的测量结果)用于比较被检砝码10和标准砝码4的质量，所述运算器用于计算所述被检砝码10与所述标准砝码4之间的质量差值，所述判断器用于判断所述被检砝码10是否合格，所述存储器用于存储所述采集器采集的被检砝码10的数据。

具体的，所述采集器、质量比较仪、运算器、判断器和报告生成器均与所述存储器连接，所述采集器、质量比较仪、运算器和判断器依次连接。所述数据采集器、质量比较仪、运算器、判断器、存储器和报告生成器具与所述控制系统连接。

作为优选的，在本实施例中，所述运送轨道71为3条，所述返回轨道72为3条，所述自动运输车9为3辆。作为优选的，所述待检定区域1和已检定区域8上均设置有多个停车位，每个停车位上均设置有接近传感器11，用于限制自动运输车9在待检台1或已检定区域8上的位置。作为优选的，本实施例中，待检定区域1和已检定区域8的停车位均为3个。

作为一个优选方案，在本实施例中，所述自动运输车9为AGV小车(指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的自动运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-followingsystem)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作)。

所述自动运输车9内设置有运动控制器，所述自动运输车9用于运输台车，所述被检砝码10放置在所述台车上，所述台车上设置有压力变化传感器，所述运动控制器和所述压力变化传感器均与所述控制系统连接。进一步的，为配合AGV小车的运动，所述运送轨道71和所述返回轨道72均设置为磁力轨道。

具体的，在本实施例中，所述检定装置具体的运行过程如下：

在被实施例中，以3条运送轨道71，3条返回轨道72和3辆自动运输车9为例，在被检砝码10被运输到待检定区域1前，在自动运输车9上运输的台车上放置被检砝码10的相应位置处设置条形码，每个被检砝码10与条形码一一对应，为砝码录入信息，随后，将待检定的被检砝码10运输至待检定区域1。3辆自动运输车9在所述待检定区域1上依次排列，分别停靠在所述待检定区域1上的停车位上，通过停车位上的接近传感器11限制每辆自动运输车9的具体位置。

进一步的，当所述检定装置开始工作后，控制系统发送一个运输信号给待检定区域1上的自动运输车9，控制自动运输车9上的运动控制器控制自动运输车9从待检定区域1沿运送轨道71运行至检定区域5的暂放台，当检定区域5上的接近传感器11检定到其与自动运输车9之间的距离达到预设阈值时，将该检定信号反馈给控制系统，控制系统向自动运输车9发送信号，控制自动运输车9上的运动控制器停止运动，所述自动运输车9暂时停放在检定区域5的暂放台上。所述控制系统向自动运输车9发送信号的同时向所述砝码取放装置2发送信号控制所述砝码取放装置2将所述被检砝码10和标准砝码4加载到质量比较仪上，并在完成被检砝码10和标准砝码4的加载m个时间后再将所述被检砝码10和标准砝码4卸载至原始位置。可以理解的是，m代表被检砝码10被加载完成到实施卸载之间的间隔时间，其具体的时间可以根据需要自行设置。

进一步的，在所述被检砝码10被加载以及被卸载过程中，所述台车上的压力变化计数器对压力变化次数进行计数，为便于计数，将台车上的被检砝码10的压力值由M到M的变化记为压力变化一次，其中，M为台车上的被检砝码10的压力值；具体的，举例来说：被运输到暂放台的被检砝码10的总压力值为M，当将其中一个被检砝码10加载到质量比较仪上时，被检砝码10的总压力值减小该一个砝码的质量产生的压力，当砝码取放装置2将质量比较仪上的被检砝码10重新卸载至台车上该被检砝码10的相应位置后，所述台车上的被检砝码10的总压力值回复至M，此时完成一次压力的变化，同理，当完成第二个被检砝码10的加载卸载时，所述台车上的压力实现第二次变化，所述压力变化计数器记为2，直到台车上的所有的被检砝码10都完成加载-检定-卸载的步骤后，压力变化计数器计数为n，其中，n为台车上的被检砝码10的个数，此时压力变化传感器发送信号给控制系统，控制系统发送信号给暂放台上的自动运输车9，驱动暂放台上的所述自动运输车9将已检定完成的被检砝码10通过其中一条返回轨道72运输至已检定区域8，在所述控制器发送信号给暂放台上的自动运输车9的同时发送信号给待检测台1上的第二辆自动运输车9，控制自动运输车9上的运动控制器带动第二辆自动运输车9沿第二条运送轨道71将被检砝码10运输至暂放台上，并循环上述检定步骤。

进一步的，在本实施例中，用于加载和卸载被检砝码10和标准砝码4的砝码取放装置2优选为三自由度机械手，所述三自由度机械手设置在所述检定区域5的上方。具体包括运动机构21和取放机构22，所述运动机构21包括固定支撑梁211、横梁212和纵梁213，所述取放机构22为机械手。具体的，所述固定支撑梁211包括均通过支撑架214支撑的第一固定支撑梁和第二固定支撑梁，所述第一固定支撑梁和第二固定支撑梁平行对称设置，用于支撑横梁212。所述横梁212的一端设置在所述第一固定支撑梁上，所述横梁212的另一端设置在所述第二固定支撑梁上，所述横梁212用于支撑所述纵梁213。所述纵梁213设置在所述横梁212上，所述机械手设置在所述纵梁213上。

进一步的，所述三自由度机械手构成一个三维运动机构，作为优选的，以平行设置的第一固定支撑梁和第二固定支撑梁的长度方向为X轴方向，以横梁212的长度方向为Y轴方向，以纵梁213的长度方向为Z轴方向，所述横梁212在所述第一支撑固定梁第二支撑固定梁上运动，实现所述横梁212沿X轴方向的往复运动，所述纵梁213在所述横梁212上运动。

具体的，所述纵梁213在所述横梁212的长度方向上往复运动，实现所述纵梁213沿Y轴方向的往复运动，所述纵梁213在所述横梁212的高度方向上往复运动，实现所述纵梁213沿Z轴方向的往复运动，进而所述三自由度机械手覆盖所述固定支撑梁211、横梁212和纵梁213的所有空间范围，进而通过上述的三维调控方式实现在所述检定区域5校检时的被检砝码10和标准砝码4的自动加载，同时实现所述检定区域5完成校检后所述被检砝码10和所述标准砝码4的卸载，实现砝码检定时的自动加载、卸载替代人工加载和卸载，大大的减少了体力劳动，同时避免了人工搬运时存在的潜在安全隐患，保证来员工的人身安全。作为优选的，所述机械手可以绕Z轴旋转，实现被检砝码10或标准砝码4的不同位置的接触夹取。

进一步的，所述三自由度机械手通过控制系统控制，实现所述机械手的基准取放与卸载，同时，控制系统能够控制机械手在取放砝码时的力度，保证以能够实现砝码夹取的最小力度实现砝码的夹起，避免力度过大对砝码表面的划痕。

作为优选的，控制系统控制直流电机控制三自由度机械手的升降定位运动，定位精度控制在0.1mm。

上述检定过程中，通过被检砝码10和标准砝码4的自动加载、卸载以及被检砝码10和标准砝码4的自动运输，实现了砝码检定的自动搬运，提高了检定效率，解决了现有技术中检定效率低的问题，同时大大的减少了劳动力，减少了由于搬运而存在的潜在危险。

进一步的，在上述的砝码检定的过程中，所述采集器采集所述每个被检砝码的数据，并将该数据存储在存储器中，所述运算器根据质量比较仪比较的被检砝码和标准砝码的质量计算被检砝码和标准砝码的质量差，并将计算结果传输给判断器，同时将计算结果存储在存储器中，所述判断器根据所述计算结果判断所述被检砝码是否合格，并将判断结果存储在存储器中。当判断器运行完成后，发送信号给控制系统，进而控制系统发送信号给存储器，控制该存储器将内部的存储数据导入到报告生成器中，报告生成器根据预先设置好的报告模板，将数据导入模板的相应模块，生成检定报告，实现了砝码检定过程中的自动采集、比较、运算、判断与存储，并自动生成校检报告，解决了检定结果人工录入、数据量大、计算繁琐等导致的容易出错的问题，提高了检定数据的准确性的同时大大减少了体力劳动。

具体的，上述检定按照JJG 99-2006《砝码检定规程》的要求完成砝码的检定工作。

作为优选的，所述检定装置还包括显示界面，在上述的校检过程中，在该校检流程中，每个被检砝码10砝码的检定数据也可以实时显示在系统的显示界面。进一步的，所述检定区域还设置有人工工作平台，用于对检定区域进行人工控制。进一步的，所述人工工作平台还可以对所述检定报告进行整理存档。

进一步的，在本实施例中，所述自动运输车也可以为2辆，实现上述的砝码检定循环，具体检定步骤与上述步骤一致，这里不再赘述。

实施例2：

与实施例1不同的是，在本实施例中，所述运输轨道7为1条，所述已检定区域8和待检定区域1合并使用，当系统开始工作后，自动运输车9将待检定区域1(已检定区域8)的被检砝码10运输至暂放台，并通过检定工作台6上的质量比较仪完成被检砝码10的检定，当被检砝码10检定完成后，自动运输车9在将检定完成的被检砝码10在运输轨道7上原路返回至已检定区域8(待检定区域1)的相应位置，对自动运输车9上的检定完成的被检砝码10进行全部卸载后，再装入已录入信息的被检砝码10，循环上述检定步骤。

进一步的，在本实施例中，运输小

车为1辆。所述砝码取放装置2上的取放机构22为吸盘，通过吸盘实现所述被检砝码10和所述标准砝码4的加载和卸载，减少对砝码的划伤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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)

1.一种公斤砝码自动检定装置，其特征在于，包括待检定区域(1)、检定区域(5)、已检定区域(8)、自动运输车(9)、运输轨道(7)和砝码取放装置(2)，所述自动运输车(9)在运输轨道(7)上运行实现被检砝码(10)在待检定区域(1)、检定区域(5)以及已检定区域(8)之间的运输，

所述检定区域(5)内设置有接近传感器(11)和检定工作台(6),所述接近传感器(11)靠近所述运输轨道(7)的端部设置，所述接近传感器(11)用于限制自动运输车(9)在检定区域(5)上的位置，所述检定工作台(6)上设置有质量比较仪，所述质量比较仪用于比较被检砝码(10)和标准砝码(4)的质量值，

所述砝码取放装置(2)用于将被检砝码(10)和标准砝码(4)加载至质量比较仪或实现质量比较仪上的被检砝码(10)和标准砝码(4)的卸载。

2.根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于，所述检定装置还包括控制系统，所述控制系统与所述砝码取放装置(2)、自动运输车(9)分别连接。

3.根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于，所述检定装置还包括均与控制系统连接的数据采集器、运算器、判断器、数据存储器和报告生成器，所述数据采集器、运算器、判断器和报告生成器均与所述数据存储器连接，所述运算器和所述判断器相互连接。

4.根据权利要求3所述的检定装置，其特征在于，所述质量比较仪、运算器和判断器依次连接。

5.根据权利要求3所述的检定装置，其特征在于，所述数据采集器为条码扫描装置。

6.根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于，所述运输轨道(7)包括输送轨道(71)和返回轨道(72)，所述待检定区域(1)与所述检定区域(5)之间通过运送轨道(71)连接，所述检定区域(5)与所述已检定区域(8)之间通过返回轨道(72)连接。

7.根据权利要求1或6上所述的检定装置，其特征在于，所述检定区域(5)和所述已检定区域(8)相对设置，所述待检定区域(1)设置在所述检定区域(5)和所述已检定区域(8)之间，且设置在所述检定区域(5)和已检定区域(8)的同一端。

8.根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于，所述自动运输车(9)用于运输台车，所述被检砝码(10)设置在所述台车上，所述台车上被检砝码(10)的相应位置处粘贴有与所述被检砝码(10)一一对应的条形码。

9.根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于，所述砝码取放装置(2)为三自由度机械手，所述砝码取放装置(2)包括运动机构(21)和取放机构(22)，所述运动机构(21)沿X轴、Y轴和Z轴方向往复运动，所述取放机构(22)绕Z轴旋转，所述取放机构(22)为多功能机械爪。