CN206369584U - 一种砝码自动检定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种砝码自动检定装置，包括底座，还包括：X维运动机构，设置在底座上；Y维运动机构，设置在X维运动机构上；Z维运动机构，设置在Y维运动机构上；砝码柜，设置在底座上，用于存放待检的砝码；栅格机械手，设置在Z维运动机构上，用于托取待检砝码；分析天平，设置在底座上，用于检测待检砝码；秤台，设置在分析天平上，在检定时，待检砝码放置在秤台上。本实用新型装置利用三维运动机构代替人工夹取砝码的过程，消除了在移动过程中砝码掉落的风险。栅格机械手的设计防止检定过程中砝码划伤。砝码柜采用多层栅格板的设计，可一次性检定多个砝码。砝码自动检定装置的设计，可以大幅度提高了检定工作的效率，也提高了检定结果的准确度以及检定过程的自动化程度。

Description

一种砝码自动检定装置

技术领域

本发明涉及一种检定装置，尤其涉及一种砝码自动检定装置。

背景技术

砝码是质量量值传递的标准量具。为了确保量值的准确一致，国内外均采用标准砝码来检定称重设备，即利用标准砝码模拟称重检测均匀分布载荷、偏载和极限载荷下的称重数据，从而实现电子称重设备(如电子计价秤、电子秤等)全性能计量检测。而作为标准器的砝码，其自身精度则按照JJG96-2004《砝码》国家检定规程要求，需要高精度天平来量传。砝码的检定工作目前停留在实验室人工检定阶段，尽管利用高精度分析天平进行称量，但在抓取等过程还是以人工操作为主，存在着移动过程中砝码被划伤以及掉落损坏的风险。

申请号为201120184396.1的专利公开了一种砝码测量自动控制装置，包括液位槽承载架、砝码装载盘、砝码承载架，所述液位槽承载架连接液体槽驱动步进电机，所述砝码装载盘和砝码承载架都连接砝码驱动步进电机，所述液体槽驱动步进电机和砝码驱动步进电机都连接PLC控制器，所述PLC控制器上还连接有液位槽承载架位置检测开关、砝码装载盘位置检测开关、砝码承载架位置检测开关和触摸屏。该装置需要人工将待检砝码搬运至装载盘上，在搬运过程中依然存在着砝码被划伤和掉落的风险。装置没有特定的砝码储存装置，需要一个个从砝码盒取出，工作量大。

申请号为201310042750.0的专利公开了一种克组砝码自动测量系统，包括固定架，以及安装在固定架上的控制机构、砝码承载机构、砝码取放机构和带称重台的砝码测量机构，所述砝码取放机构包括转台、驱动转台的第一驱动机构、固定在转台上的升降机构以及设置在升降机构上的机械手；所述机械手包括机械臂和置码屉，机械臂连接置码屉的一端设有磁钢，置码屉吸附在磁钢上；所述砝码承载机构为环绕所述升降机构的带缺口的环形承码台，所述环形承码台上设有若干个承载位；所述置码屉、承载位以及称重台均为相配合的栅栏结构。该装置实现了砝码的自动捕捉，但其环形的承码台的承载位数量有限，一次检定过程中能检定的砝码数量有限。其取放机构有伺服电机、转台和升降机构组成，能运动的范围比较小，在旋转过程中容易发生碰撞以及存在着掉落的风险性。

发明内容

针对现有检测存在的不足，本发明的目的在于提供一种高精度、高自动化、操作简单的砝码自动检定装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种砝码自动检定装置，包括底座，其特征在于，还包括：

X维运动机构，设置在底座的前半部分，所述的X维运动机构用来进行X轴方向上的运动；

Y维运动机构，设置在X维运动机构上，所述的Y维运动机构用来进行Y轴方向上的运动；

Z维运动机构，设置在Y维运动机构上，所述的Z维运动机构用来进行Z轴方向上的运动；

砝码柜，设置在底座后半部分的左侧，所述的砝码柜用于存放待检的砝码；

栅格机械手，设置在Z维运动机构上，所述的栅格机械手用于托取待检的砝码；

分析天平，设置在底座后半部分的右侧，与砝码柜在同一直线上，所述的分析天平用于检定待检砝码的质量；

秤台，设置在分析天平内部的秤盘上，待检的砝码在称量过程中放置在所述的秤台上。

优选的，所述的X维运动机构包括设置在底座上的X维光轴支撑座、设置在X维光轴支撑座上的X维光轴、设置在底座中部前边缘的X维电机、X维同步带、X维同步轮以及支撑板，所述的支撑板穿套在两根X维光轴上，所述的支撑板与X维同步带固定连接。

优选的，所述的Y维运动机构包括设置在支撑板上的Y维光轴支撑座、设置在Y维光轴支撑座上的Y维光轴、Y维同步带、设置在支撑板右侧的Y维电机、设置在支撑板左侧的Y维同步轮。

优选的，所述的Z维运动机构包括机械外壳、设置在机械外壳内侧下部的Z维电机(42)、设置在Z维电机上的Z维丝杆以及设置在机械外壳内侧的Z维光轴，所述的机械外壳穿套在两根Z维光轴和Z维丝杆上。

优选的，所述的砝码柜包括若干个砝码位。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为三维运动机构示意图；

图3为Z维运动机构的示意图；

图4为砝码柜的示意图；

图5为栅格机械手示意图

图6为秤台示意图；

附图标记：1、底座；2、X维运动机构；21、X维光轴支撑座；22、X维光轴；23、X维电机；24、X维同步带；25、X维同步轮；26、支撑板；3、Y维运动机构；31、Y维光轴支撑座；32、Y维光轴；33、Y维同步带；34、Y维电机；35、Y维同步轮；4、Z维运动机构；41、机械外壳；42、Z维电机；43、Z维丝杆；44、Z维光轴；5、砝码；6、砝码柜；61、砝码位；7、栅格机械手；8、分析天平；9、秤台；

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种砝码自动检定装置，包括PC端、控制器和检定结构。控制器与PC端相连，接收运动指令。分析天平测量数值传入到PC端，在PC端进行数据处理，实现了自动检定，自动数据处理。

检定结构包括底座1、X维运动机构2、Y维运动机构3、Z维运动机构4、砝码5、砝码柜6、栅格机械手7、分析天平8、秤台9。X维运动机构2设置在底座1的前半部分，底座1前半部分的两侧分别有两个X维光轴支撑座21，每侧的两个X维光轴支撑座21安装位置在同一条直线上，同侧的两个支撑座相距一定的距离。底座1两侧还分别有一根X维光轴22，设置在两个X维光轴支撑座21之间，光轴的每一端面与支撑座的一面重合。底座1的中间竖直位置还设置有X维电机23、X维同步带24和X维同步轮25。X维电机23和X维同步轮25安装在同一直线上。X维同步带24绕在X维电机23和X维同步轮25上，成环形。支撑板26穿套在两根X维光轴22上，X维同步带24的两端固定在支撑板26上。X维电机23转动，带动X维同步带24运动。X维同步带的运动带动支撑板26在X方向移动。

Y维运动机构3设置在支撑板26上。支撑板26的前后分别有两个Y维光轴支撑座31，每侧的两个Y维光轴支撑座31安装位置在同一条直线上，同侧的两个支撑座相距一定的距离。支撑板26前后还分别有一根Y维光轴32，设置在两个Y维光轴支撑座31之间，光轴的每一端面与支撑座的一面重合。支撑板26横向中间位置还设置有Y维电机34、Y维同步带33和Y维同步轮35。Y维电机34和Y维同步轮35安装在同一直线上。Y维同步带33绕在Y维电机34和Y维同步轮35上，成环形。Y维电机34转动，带动Y维同步带33运动。

Z维运动机构4设置在Y维运动机构3上。机械外壳41穿套在两根Y维光轴32上，Y维同步带33的两端固定在机械外壳41上。机械外壳41分为上下两部分，Z维电机42设置在机械外壳41的下部分。Z维电机42通过联轴器与Z维丝杆43连接。机械外壳41的上部分设有两根Z维光轴44。

栅格机械手7穿套在Z维丝杆和Z维光轴44上。Z维电机42转动，带动Z维丝杆43转动，栅格机械手7在Z方向上下移动。

底座1的后半部分设置有砝码柜6和分析天平8。砝码柜6设置在底座1后半部分的左边。砝码柜6采用多层设计，矩形状。每层设有若干个砝码位61，砝码位是栅格状，每个砝码位61可以放置一个砝码，整个砝码柜6可以放置若干个砝码。

分析天平8设置在底座1后半部分的右边。分析天平8上还设有秤台9。秤台9上半部分为栅格状，配合栅格机械手7。秤台9的下半部分为台体状，保证秤台9的稳定性。

装置的栅格结构空隙和实体宽均为1.5mm，容许偏差位0.1mm。

工作原理：首先需将待检的砝码依次放置在砝码柜3的砝码位上，此时栅格机械手7处于初始位置上。开启电源，输入参数给控制器，控制器发出指令，控制三个电机转动的速度和时间。装置首先抓取第一砝码位61上的砝码5，三个电机同时发生转动，栅格机械手在X、Y和Z三个方向上运动。PC端根据第一砝码位61的位置坐标，判断栅格机械手7与砝码位61三个方向上的距离，若该方向上的距离大于某个数值，加快该方向上电机的正向转动速度，若小于该值，则降低转动速度，直到栅格机械手7移动到第一砝码位61正下方，栅格机械手7的中心与第一砝码位61的中心在同一垂直线上。停止X维电机23和Y维电机34的正向转动，Z维电机42继续正转，栅格机械手7继续上升，穿过第一砝码位61，成功抓取上面的砝码5。在抓取成功后，Z维电机42停止转动，X维电机23开始反转，栅格机械手7离开砝码柜6。移动一定距离后，X维电机23停止转动，Y维电机34继续正转，栅格机械手7往分析天平8处运动，直至栅格机械手7的中线与秤台9中线对齐，Y维电机34停止正转。X维电机23正转，栅格机械手7向分析天平8内部移动，直到栅格机械手7的中心与秤台9的中心在同一垂直线上，停止X维电机23转动。Z维电机42反转，栅格机械手7下降，将待检砝码5置于秤台9，Z维电机42停止转动。此时，分析天平8称量待检砝码5，将称量所得的数据传输到PC端中。称量完毕后，栅格机械手7取回待检砝码5，原路返回，将砝码5置于原位，完成第一砝码位61上砝码5的检验，接着依次完成砝码柜6上剩下的砝码5的检定工作。待完成全部检定工作后，栅格机械手7回到最初的位置。PC端将所有数据进行处理，挑选出不合格的砝码数据。至此，完成了所有的检定工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种砝码自动检定装置，包括底座(1)，其特征在于，还包括：

X维运动机构(2)，设置在底座(1)的前半部分，所述的X维运动机构(2)用来进行X轴方向上的运动；

Y维运动机构(3)，设置在X维运动机构(2)上，所述的Y维运动机构(3)用来进行Y轴方向上的运动；

Z维运动机构(4)，设置在Y维运动机构(3)上，所述的Z维运动机构(4)用来进行Z轴方向上的运动；

砝码柜(6)，设置在底座(1)后半部分的左侧，所述的砝码柜(6)用于存放待检的砝码；

栅格机械手(7)，设置在Z维运动机构(4)上，所述的栅格机械手(7)用于托取待检的砝码；

分析天平(8)，设置在底座(1)后半部分的右侧，与砝码柜(6)在同一直线上，所述的分析天平(8)用于检定待检砝码的质量；

秤台(9)，设置在分析天平(8)内部的秤盘上，待检的砝码在称量过程中放置在所述的秤台(9)上。

2.根据权利要求1所述的砝码自动检定装置，其特征在于，所述的X维运动机构(2)包括设置在底座(1)上的X维光轴支撑座(21)、设置在X维光轴支撑座(21)上的X维光轴(22)、设置在底座(1)中部前边缘的X维电机(23)、X维同步带(24)、X维同步轮(25)以及支撑板(26)，所述的支撑板(26)穿套在两根X维光轴(22)上，所述的支撑板(26)与X维同步带(24)固定连接。

3.根据权利要求1所述的砝码自动检定装置，其特征在于，所述的Y维运动机构(3)包括设置在支撑板(26)上的Y维光轴支撑座(31)、设置在Y维光轴支撑座(31)上的Y维光轴(32)、Y维同步带(33)、设置在支撑板(26)右侧的Y维电机(34)、设置在支撑板(26)左侧的Y维同步轮(35)。

4.根据权利要求1所述的砝码自动检定装置，其特征在于，所述的Z维运动机构(4)包括机械外壳(41)、设置在机械外壳(41)内侧下部的Z维电机(42)、设置在Z维电机(42)上的Z维丝杆(43)以及设置在机械外壳(41)内侧的Z维光轴(44)，所述的机械外壳(41)穿套在两根Z维光轴(44)和Z维丝杆(43)上。

5.根据权利要求1所述的砝码自动检定装置，其特征在于，所述的砝码柜(6)包括若干个砝码位(61)。