CN113804279B - 一种输送链上的称重装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输送链上的称重装置，包括设置于输送链下方的称重组件，所述称重组件包括有至少一组顶升式称重机构，所述顶升式称重机构包括压力测量模块，所述顶升称重机构可顶起输送链上的物料进行称重。通过在输送链底部设置顶升式称重装置，使得物料移动至顶升式称重装置上方后能够及时顶起，以此实现重型物料自动称重。操作者根据物料体积以及输送链宽度设置顶升式称重机构的组数，确保顶起称重时，整个物料组件被同步抬升，确保完成准确的重力测量。

Description

一种输送链上的称重装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及输送链技术领域，尤其是涉及一种输送链上的称重装置及其工作方法。

背景技术

产品在生产、组装过程中，需要涉及到各种物料的输送，为了减轻操作人员的劳动量及提高生产效率，往往通过输送机构来对物料进行输送，以替代人工手动输送物料。

然而，在对一些有重量要求的物料进行输送时，需要人工手动地将输送机构上的各个物料进行取下并称重，然后将称重后的物料重新放回输送机构上以便继续进行物料的输送。这无疑降低了生产节拍、增加了工人的劳动强度。

例如一种在中国专利文献上公开的“一种盒式自动称重包装机”，其公告号“CN207467007U”，包括上料装置、称重装置和第一输送链，上料装置上设有梳理机构，第一输送链上间隔设置有若干个用于定位包装盒的定位框，上料装置的出料端与称重装置的进料端相连，称重装置的出料端位于定位框的上方，第一输送链处设有能将位于定位框中的包装盒顶起的上顶机构，第一输送链的上方设有振动件和用来夹持包装盒的夹持机构，振动件与夹持机构相连，夹持机构能夹持上顶机构顶起的包装盒。

上述方案在对包装盒进行称重时能够完成梳理工作，提高产品一致性，但是该方案对如铜垛、钢铁等重达数吨的重型物料，过大的体积和质量使得上述称重装置难以准确夹持物料并完成抬升称重，因此不适用于重型物料的重量检测。

发明内容

针对现有技术中对重型物料称重困难，人工劳动强度大等问题，本发明提供了一种输送链上的称重装置，通过在输送链底部设置顶升式称重装置，使得物料移动至顶升式称重装置上方后能够及时顶起，以此实现重型物料自动称重。

本发明的第二发明目的是为解决单个重型物料顶起后，其余物料对输送链产生弯矩过大可能导致输送链变形的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种输送链上的称重装置，包括设置于输送链下方的称重组件，所述称重组件包括有至少一组顶升式称重机构，所述顶升式称重机构包括压力测量模块，所述顶升称重机构可顶起输送链上的物料进行称重。操作者根据物料体积以及输送链宽度设置顶升式称重机构的组数，确保顶起称重时，整个物料组件被同步抬升，确保完成准确的重力测量。

作为优选，所述顶升式称重机构包括顶升组件和设置在顶升组件顶部的称重板，所述压力测量模块设置于顶升组件与称重板之间。所述称重板作为称重装置与物料的接触件，用于直接承托物料，因此称重板应根据物料体积选择大小，确保顶升组件上顶时物料能够稳定抬升。

作为优选，所述顶升组件包括上安装座和下安装座，所述上安装座与下安装座之间设置有顶升件，所述顶升件两侧均设置有导杆，两导杆上套接设置有固定导套，所述固定导套包括安装板，安装板上对应两导杆设置有两导套，导套活动套设于导杆上，安装板与输送链的机架连接。安装板安装在输送链的机架上，所述顶升件为抬升机构，用于将物料抬升脱离输送链，确保压力测量模块准确检测物料重量；导杆在顶升机构抬升过程中沿导套滑动，使得上安装座及其上部件纵向位移完成物料抬升。

进一步的，所述上安装座与压力测量模块之间设置有基板，所述导杆远离安装板的一侧还设置有加强板，所述上安装座设置于加强板上，加强板与两导杆之间均设置有连接块，所述加强板顶部抵接基板，所述加强板侧部与基板底部之间设置有加强筋。所述加强板作为顶升件与称重板之间的衔接件，用于将顶升件所提供的“点区域”升力转化为加强板上的“线区域”升力，再通过固定于加强板顶部的基板将“线区域”升力转化为基板上的“面区域”升力，由此实现物料稳定抬升。

作为优选，所述顶升件包括有丝杠和螺母，所述螺母连接于上安装座底部；所述顶升式称重机构还包括弯矩消除组件，所述弯矩消除组件包括套设于顶升件外部的套筒，套筒顶部固定连接输送链的机架，所述套筒底部螺接于丝杠，顶升件可在套筒内升降移动；所述下安装座底部设置有伸缩组件，所述下安装座通过伸缩组件与地面连接。同种类的相邻物料在输送链上的间距应是相等的，目前输送链一般是设置于放置在底面上的机架上的，当输送链上某一物料通过顶升件抬升脱离输送链时，由于其他物料依然位于原本位置，而被抬升物料前后的物料距离被显著增大，此时以被抬升物料沿输送链长度方向的中线成为应力集中线，两侧的物料会对被抬升物料原安置位置的机架形成巨大弯矩，输送链越长，应力集中线两侧的物料数量越多，弯矩值越大。虽然物料被抬升时间很短，但物料自被抬升开始至完全放回输送链上，输送链机架承受了一次交变载荷，而这种交变载荷会随每一次物料的抬升对机架造成难以量化的弯曲变形甚至破坏；因此，所述顶升件通过驱动电机驱动丝杠转动，使得螺母沿丝杠轴向移动，螺母上移可实现基板的上升；值得注意的是，由于套筒顶部是固定连接机架的，而套筒于丝杆亦通过螺纹连接，因此丝杆在转动过程中使得螺母上移的同时，丝杆本体同步在套筒内进行上移，此时螺母的上移速度为传统丝杆升降机构的两倍，这种设计在加快基板升降动作速度，提升称重效率的同时，还通过套筒消除了因物料顶起后机架所需产生的交变载荷，使得机架稳定连接于地面，不会在称重处承受变弯矩考验，不会产生弯曲变形，有效提升输送链的使用寿命和结构精确度，由此完成第二发明目的。另外，下安装座底部设置的伸缩组件可采用常见的剪叉升降机构，下安装座与剪叉升降机构通过转盘连接，这种方案使得下安装座既能承受顶升件启动抬升物料时的反作用力，亦能在顶升件沿套筒上移过程中伴随其自由升降，不受约束。

作为优选，所述顶升件顶端铰接上安装座，顶升件底端铰接下安装座。顶升件与基板之间可通过上安装座活动，顶升件与地面之间可通过下安装座活动。当安装板固定与输送链的机架上后，下安装座及其底部的剪叉升降机构固定在地面后，一旦出现安装精度问题导致顶升件未呈竖直线状态，上述的活动自由度可保证顶升件不在竖直状态下依然能够对称重板及其上物料进行纵向顶升，避免顶升件出现顶死现象，两处铰链为顶升件的工作提供活动余量，降低安装精度要求。

作为优选，所述称重组件包括有到位检测模块，所述到位检测模块包括有微控制器和图像识别模块，所述微控制器与压力测量模块连接，所述微控制器电连接顶升件。

进一步的，所述称重组件还包括连接于微控制器的仪表。

所述微控制器通过图像识别模块判断物料移动位置是否符合称重组件的预设顶起位置，当顶升式称重机构数目为两组时，预设顶起位置应为物料中线；当顶升式称重机构数目为四组时，预设顶起位置应为前、后顶升式称重机构的中线与物料中线的重合处，以此类推。当物料随输送链移动至预设位置时，图像识别模块发送信号于微控制器，微控制器控制顶升件的驱动件启动，对物料进行稳定抬升，物料离开输送链表示抬升到位，此时压力测量模块将数据反馈至微控制器，微控制器记录称重次数和重量值后显示在仪表上，便于操作人员知晓、记录。

本发明还公开了一种上述输送链上的称重装置的工作方法，包括以下步骤：

S1：沿输送链宽度方向并列设置两组顶升式称重机构，当物料随输送链到达顶升式称重机构上方时，顶升件启动上顶，称重板抵接物料底部；

S2：顶升件沿套筒轴向上顶使物料与称重板分离，套筒下拉机架消除物料离开称重板时其余物料所产生的弯矩，输送链继续向前传送，当仪表完成物料重量数据记录后，顶升件下降将物料放置于称重板上，此时物料与下一待称重物料距离缩短；

S3：下一待称重物料移动至顶升式称重机构上方时，重复步骤S1与S2，称重后该物料相对于输送链再次后移，实现不停车称重。

与传统“一动一测”的称重方式不同，上述方法中，利用输送链上的空隙可实现不停车称重，物料被抬升后输送链继续前行，因此物料称重后被放置的位置较称重前后移，虽然未能提升称重速度，但该方案无需频繁启停输送链的驱动机构，提升输送链的使用寿命。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）操作者根据物料体积以及输送链宽度设置顶升式称重机构的组数，确保顶起称重时，整个物料组件被同步抬升，确保完成准确的重力测量；（2）加强板作为顶升件与称重板之间的衔接件，用于将顶升件所提供的“点区域”升力转化为加强板上的“线区域”升力，再通过固定于加强板顶部的基板将“线区域”升力转化为基板上的“面区域”升力，由此实现物料稳定抬升；（3）丝杆在转动过程中使得螺母上移的同时，丝杆本体同步在套筒内进行上移，加快基板升降动作速度，提升称重效率的同时，还通过套筒消除了因物料顶起后机架所需产生的交变载荷，有效提升输送链的使用寿命和结构精确度；（4）物料被抬升后输送链继续前行，因此物料称重后被放置的位置较称重前后移，虽然未能提升称重速度，但该方案无需频繁启停输送链的驱动机构，提升输送链的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为实施例1中输送链的结构示意图。

图3为实施例2中本发明的主视图。

图中：100、输送链，101、机架，1、顶升式称重机构，11、压力测量模块，2、顶升组件，21、称重板，22、上安装座，23、下安装座，3、顶升件，4、导杆，5、安装板，51、导套，6、基板，7、加强板，71、连接块，72、加强筋，8、丝杠，81、螺母，82、套筒，9、伸缩组件。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1、2所示，一种输送链上的称重装置，包括设置于输送链100下方的称重组件，所述称重组件包括有至少一组顶升式称重机构1，所述顶升式称重机构1包括压力测量模块11，所述顶升称重机构可顶起输送链100上的物料进行称重。所述顶升式称重机构1包括顶升组件2和设置在顶升组件2顶部的称重板21，所述压力测量模块11设置于顶升组件2与称重板21之间。所述顶升组件2包括上安装座22和下安装座23，所述上安装座22与下安装座23之间设置有顶升件3，所述顶升件3两侧均设置有导杆4，两导杆4上套接设置有固定导套51，所述固定导套51包括安装板5，安装板5上对应两导杆4设置有两导套51，导套51活动套设于导杆4上，安装板5与输送链100的机架101连接。所述上安装座22与压力测量模块11之间设置有基板6，所述导杆4远离安装板5的一侧还设置有加强板7，所述上安装座22设置于加强板7上，加强板7与两导杆4之间均设置有连接块71，所述加强板7顶部抵接基板6，所述加强板7侧部与基板6底部之间设置有加强筋72。所述称重组件包括有到位检测模块，所述到位检测模块包括有微控制器和图像识别模块，所述微控制器与压力测量模块11连接，所述微控制器电连接顶升件3。所述称重组件还包括连接于微控制器的仪表。本实施例中，顶升件3采用油缸，顶升力大，维护简单。

操作者根据物料体积以及输送链100宽度设置顶升式称重机构1的组数，确保顶起称重时，整个物料组件被同步抬升，确保完成准确的重力测量。所述称重板21作为称重装置与物料的接触件，用于直接承托物料，因此称重板21应根据物料体积选择大小，确保顶升组件2上顶时物料能够稳定抬升。安装板5安装在输送链100的机架101上，所述顶升件3为抬升机构，用于将物料抬升脱离输送链100，确保压力测量模块11准确检测物料重量；导杆4在顶升机构抬升过程中沿导套51滑动，使得上安装座22及其上部件纵向位移完成物料抬升。所述加强板7作为顶升件3与称重板21之间的衔接件，用于将顶升件3所提供的“点区域”升力转化为加强板7上的“线区域”升力，再通过固定于加强板7顶部的基板6将“线区域”升力转化为基板6上的“面区域”升力，由此实现物料稳定抬升。

所述微控制器通过图像识别模块判断物料移动位置是否符合称重组件的预设顶起位置，当顶升式称重机构1数目为两组时，预设顶起位置应为物料中线；当顶升式称重机构1数目为四组时，预设顶起位置应为前、后顶升式称重机构1的中线与物料中线的重合处，以此类推。当物料随输送链100移动至预设位置时，图像识别模块发送信号于微控制器，微控制器控制顶升件3的驱动件启动，对物料进行稳定抬升，物料离开输送链100表示抬升到位，此时压力测量模块11将数据反馈至微控制器，微控制器记录称重次数和重量值后显示在仪表上，便于操作人员知晓、记录。

另外，所述顶升件3顶端铰接上安装座22，顶升件3底端铰接下安装座23。顶升件3与基板6之间可通过上安装座22活动，顶升件3与地面之间可通过下安装座23活动。当安装板5固定与输送链100的机架101上后，下安装座23及其底部的剪叉升降机构固定在地面后，一旦出现安装精度问题导致顶升件3未呈竖直线状态，上述的活动自由度可保证顶升件3不在竖直状态下依然能够对称重板21及其上物料进行纵向顶升，避免顶升件3出现顶死现象，两处铰链为顶升件3的工作提供活动余量，降低安装精度要求。

上述输送链100上的称重装置的工作方法，包括以下步骤：首先，沿输送链100宽度方向并列设置两组顶升式称重机构1，当物料随输送链100到达顶升式称重机构1上方时，顶升件3启动上顶，称重板21抵接物料底部；接着顶升件3沿套筒82轴向上顶使物料与称重板21分离，套筒82下拉机架101消除物料离开称重板21时其余物料所产生的弯矩，输送链100继续向前传送，当仪表完成物料重量数据记录后，顶升件3下降将物料放置于称重板21上，此时物料与下一待称重物料距离缩短，至此完成单组物料称重；

下一待称重物料移动至顶升式称重机构1上方时，重复上述动作，称重后该物料相对于输送链100再次后移，实现不停车称重。与传统“一动一测”的称重方式不同，上述方法中，利用输送链100上的空隙可实现不停车称重，物料被抬升后输送链100继续前行，因此物料称重后被放置的位置较称重前后移，虽然未能提升称重速度，但该方案无需频繁启停输送链100的驱动机构，提升输送链100的使用寿命。

实施例2

如图3所示，与实施例1不同的是，本实施例中，所述顶升件3包括有丝杠8和螺母81，所述螺母81铰接上安装座22；所述顶升式称重机构1还包括弯矩消除组件，所述弯矩消除组件包括套设于顶升件3外部的套筒82，套筒82顶部固定连接输送链100的机架101，所述套筒82底部螺接于丝杠8，顶升件3可在套筒82内升降移动；所述下安装座23底部设置有伸缩组件9，所述下安装座23通过伸缩组件9与地面连接。同种类的相邻物料在输送链100上的间距应是相等的，目前输送链100一般是设置于放置在底面上的机架101上的，当输送链100上某一物料通过顶升件3抬升脱离输送链100时，由于其他物料依然位于原本位置，而被抬升物料前后的物料距离被显著增大，此时以被抬升物料沿输送链100长度方向的中线成为应力集中线，两侧的物料会对被抬升物料原安置位置的机架101形成巨大弯矩，输送链100越长，应力集中线两侧的物料数量越多，弯矩值越大。虽然物料被抬升时间很短，但物料自被抬升开始至完全放回输送链100上，输送链100机架101承受了一次交变载荷，而这种交变载荷会随每一次物料的抬升对机架101造成难以量化的弯曲变形甚至破坏；因此，所述顶升件3通过驱动电机驱动丝杠8转动，使得螺母81沿丝杠8轴向移动，螺母81上移可实现基板6的上升；值得注意的是，由于套筒82顶部是固定连接机架101的，而套筒82于丝杆亦通过螺纹连接，因此丝杆在转动过程中使得螺母81上移的同时，丝杆本体同步在套筒82内进行上移，此时螺母81的上移速度为传统丝杆升降机构的两倍，这种设计在加快基板6升降动作速度，提升称重效率的同时，还通过套筒82消除了因物料顶起后机架101所需产生的交变载荷，使得机架101稳定连接于地面，不会在称重处承受变弯矩考验，不会产生弯曲变形，有效提升输送链100的使用寿命和结构精确度，由此完成第二发明目的。另外，下安装座23底部设置的伸缩组件9可采用常见的剪叉升降机构，下安装座23与剪叉升降机构通过转盘连接，这种方案使得下安装座23既能承受顶升件3启动抬升物料时的反作用力，亦能在顶升件3沿套筒82上移过程中伴随其自由升降，不受约束。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种输送链上的称重装置，其特征是，包括设置于输送链下方的称重组件，所述称重组件包括有至少一组顶升式称重机构，所述顶升式称重机构包括压力测量模块，所述顶升称重机构可顶起输送链上的物料进行称重；

所述顶升式称重机构包括顶升组件和设置在顶升组件顶部的称重板；

所述顶升组件包括上安装座和下安装座，所述上安装座与下安装座之间设置有顶升件；

所述顶升件包括有丝杠和螺母，所述螺母连接于上安装座底部；所述顶升式称重机构还包括弯矩消除组件，所述弯矩消除组件包括套设于顶升件外部的套筒，套筒顶部固定连接输送链的机架，所述套筒底部螺接于丝杠，顶升件可在套筒内升降移动；所述下安装座底部设置有伸缩组件，所述下安装座通过伸缩组件与地面连接。

2.根据权利要求1所述的一种输送链上的称重装置，其特征在于，所述压力测量模块设置于顶升组件与称重板之间。

3.根据权利要求2所述的一种输送链上的称重装置，其特征在于，所述顶升件两侧均设置有导杆，两导杆上套接设置有固定导套，所述固定导套包括安装板，安装板上对应两导杆设置有两导套，导杆活动套接导套，安装板与输送链的机架连接。

4.根据权利要求3所述的一种输送链上的称重装置，其特征在于，所述上安装座与压力测量模块之间设置有基板，所述导杆远离安装板的一侧还设置有加强板，加强板与两导杆之间均设置有连接块，所述加强板顶部抵接基板，所述加强板侧部与基板底部之间设置有加强筋。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种输送链上的称重装置，其特征在于，所述顶升件顶端铰接上安装座，顶升件底端铰接下安装座。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种输送链上的称重装置，其特征在于，所述称重组件包括有到位检测模块，所述到位检测模块包括有微控制器和图像识别模块，所述微控制器与压力测量模块连接，所述微控制器电连接顶升件。

7.根据权利要求6所述的一种输送链上的称重装置，其特征在于，所述称重组件还包括连接于微控制器的仪表。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的输送链上的称重装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：沿输送链宽度方向并列设置两组顶升式称重机构，当物料随输送链到达顶升式称重机构上方时，顶升件启动上顶，称重板抵接物料底部；

S2：顶升件沿套筒轴向上顶使物料与称重板分离，套筒下拉机架消除物料离开称重板时其余物料所产生的弯矩，输送链继续向前传送，当仪表完成物料重量数据记录后，顶升件下降将物料放置于称重板上，此时物料与下一待称重物料距离缩短；

S3：下一待称重物料移动至顶升式称重机构上方时，重复步骤S1与S2，称重后该物料相对于输送链再次后移，实现不停车称重。