一種砝碼自動檢定裝置的制作方法

本發明涉及一種檢定裝置，尤其涉及一種砝碼自動檢定裝置。

背景技術：

砝碼是質量量值傳遞的標準量具。為了確保量值的準確一致，國內外均采用標準砝碼來檢定稱重設備，即利用標準砝碼模擬稱重檢測均勻分布載荷、偏載和極限載荷下的稱重數據，從而實現電子稱重設備(如電子計價秤、電子秤等)全性能計量檢測。而作為標準器的砝碼，其自身精度則按照JJG96-2004《砝碼》國家檢定規程要求，需要高精度天平來量傳。砝碼的檢定工作目前停留在實驗室人工檢定階段，盡管利用高精度分析天平進行稱量，但在抓取等過程還是以人工操作為主，存在著移動過程中砝碼被劃傷以及掉落損壞的風險。

申請號為201120184396.1的專利公開了一種砝碼測量自動控制裝置，包括液位槽承載架、砝碼裝載盤、砝碼承載架，所述液位槽承載架連接液體槽驅動步進電機，所述砝碼裝載盤和砝碼承載架都連接砝碼驅動步進電機，所述液體槽驅動步進電機和砝碼驅動步進電機都連接PLC控制器，所述PLC控制器上還連接有液位槽承載架位置檢測開關、砝碼裝載盤位置檢測開關、砝碼承載架位置檢測開關和觸摸屏。該裝置需要人工將待檢砝碼搬運至裝載盤上，在搬運過程中依然存在著砝碼被劃傷和掉落的風險。裝置沒有特定的砝碼儲存裝置，需要一個個從砝碼盒取出，工作量大。

申請號為201310042750.0的專利公開了一種克組砝碼自動測量系統，包括固定架，以及安裝在固定架上的控制機構、砝碼承載機構、砝碼取放機構和帶稱重臺的砝碼測量機構，所述砝碼取放機構包括轉臺、驅動轉臺的第一驅動機構、固定在轉臺上的升降機構以及設置在升降機構上的機械手；所述機械手包括機械臂和置碼屜，機械臂連接置碼屜的一端設有磁鋼，置碼屜吸附在磁鋼上；所述砝碼承載機構為環繞所述升降機構的帶缺口的環形承碼臺，所述環形承碼臺上設有若干個承載位；所述置碼屜、承載位以及稱重臺均為相配合的柵欄結構。該裝置實現了砝碼的自動捕捉，但其環形的承碼臺的承載位數量有限，一次檢定過程中能檢定的砝碼數量有限。其取放機構有伺服電機、轉臺和升降機構組成，能運動的范圍比較小，在旋轉過程中容易發生碰撞以及存在著掉落的風險性。

技術實現要素：

針對現有檢測存在的不足，本發明的目的在于提供一種高精度、高自動化、操作簡單的砝碼自動檢定裝置。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種砝碼自動檢定裝置，包括底座，其特征在于，還包括：

X維運動機構，設置在底座的前半部分，所述的X維運動機構用來進行X軸方向上的運動；

Y維運動機構，設置在X維運動機構上，所述的Y維運動機構用來進行Y軸方向上的運動；

Z維運動機構，設置在Y維運動機構上，所述的Z維運動機構用來進行Z軸方向上的運動；

砝碼柜，設置在底座后半部分的左側，所述的砝碼柜用于存放待檢的砝碼；

柵格機械手，設置在Z維運動機構上，所述的柵格機械手用于托取待檢的砝碼；

分析天平，設置在底座后半部分的右側，與砝碼柜在同一直線上，所述的分析天平用于檢定待檢砝碼的質量；

秤臺，設置在分析天平內部的秤盤上，待檢的砝碼在稱量過程中放置在所述的秤臺上。

優選的，所述的X維運動機構包括設置在底座上的X維光軸支撐座、設置在X維光軸支撐座上的X維光軸、設置在底座中部前邊緣的X維電機、X維同步帶、X維同步輪以及支撐板，所述的支撐板穿套在兩根X維光軸上，所述的支撐板與X維同步帶固定連接。

優選的，所述的Y維運動機構包括設置在支撐板上的Y維光軸支撐座、設置在Y維光軸支撐座上的Y維光軸、Y維同步帶、設置在支撐板右側的Y維電機、設置在支撐板左側的Y維同步輪。

優選的，所述的Z維運動機構包括機械外殼、設置在機械外殼內側下部的Z維電機(42)、設置在Z維電機上的Z維絲桿以及設置在機械外殼內側的Z維光軸，所述的機械外殼穿套在兩根Z維光軸和Z維絲桿上。

優選的，所述的砝碼柜包括若干個砝碼位。

附圖說明

圖1為本發明的一種結構示意圖；

圖2為三維運動機構示意圖；

圖3為Z維運動機構的示意圖；

圖4為砝碼柜的示意圖；

圖5為柵格機械手示意圖

圖6為秤臺示意圖；

附圖標記：1、底座；2、X維運動機構；21、X維光軸支撐座；22、X維光軸；23、X維電機；24、X維同步帶；25、X維同步輪；26、支撐板；3、Y維運動機構；31、Y維光軸支撐座；32、Y維光軸；33、Y維同步帶；34、Y維電機；35、Y維同步輪；4、Z維運動機構；41、機械外殼；42、Z維電機；43、Z維絲桿；44、Z維光軸；5、砝碼；6、砝碼柜；61、砝碼位；7、柵格機械手；8、分析天平；9、秤臺；

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1-6，本發明提供一種技術方案：一種砝碼自動檢定裝置，包括PC端、控制器和檢定結構。控制器與PC端相連，接收運動指令。分析天平測量數值傳入到PC端，在PC端進行數據處理，實現了自動檢定，自動數據處理。

檢定結構包括底座1、X維運動機構2、Y維運動機構3、Z維運動機構4、砝碼5、砝碼柜6、柵格機械手7、分析天平8、秤臺9。X維運動機構2設置在底座1的前半部分，底座1前半部分的兩側分別有兩個X維光軸支撐座21，每側的兩個X維光軸支撐座21安裝位置在同一條直線上，同側的兩個支撐座相距一定的距離。底座1兩側還分別有一根X維光軸22，設置在兩個X維光軸支撐座21之間，光軸的每一端面與支撐座的一面重合。底座1的中間豎直位置還設置有X維電機23、X維同步帶24和X維同步輪25。X維電機23和X維同步輪25安裝在同一直線上。X維同步帶24繞在X維電機23和X維同步輪25上，成環形。支撐板26穿套在兩根X維光軸22上，X維同步帶24的兩端固定在支撐板26上。X維電機23轉動，帶動X維同步帶24運動。X維同步帶的運動帶動支撐板26在X方向移動。

Y維運動機構3設置在支撐板26上。支撐板26的前后分別有兩個Y維光軸支撐座31，每側的兩個Y維光軸支撐座31安裝位置在同一條直線上，同側的兩個支撐座相距一定的距離。支撐板26前后還分別有一根Y維光軸32，設置在兩個Y維光軸支撐座31之間，光軸的每一端面與支撐座的一面重合。支撐板26橫向中間位置還設置有Y維電機34、Y維同步帶33和Y維同步輪35。Y維電機34和Y維同步輪35安裝在同一直線上。Y維同步帶33繞在Y維電機34和Y維同步輪35上，成環形。Y維電機34轉動，帶動Y維同步帶33運動。

Z維運動機構4設置在Y維運動機構3上。機械外殼41穿套在兩根Y維光軸32上，Y維同步帶33的兩端固定在機械外殼41上。機械外殼41分為上下兩部分，Z維電機42設置在機械外殼41的下部分。Z維電機42通過聯軸器與Z維絲桿43連接。機械外殼41的上部分設有兩根Z維光軸44。

柵格機械手7穿套在Z維絲桿和Z維光軸44上。Z維電機42轉動，帶動Z維絲桿43轉動，柵格機械手7在Z方向上下移動。

底座1的后半部分設置有砝碼柜6和分析天平8。砝碼柜6設置在底座1后半部分的左邊。砝碼柜6采用多層設計，矩形狀。每層設有若干個砝碼位61，砝碼位是柵格狀，每個砝碼位61可以放置一個砝碼，整個砝碼柜6可以放置若干個砝碼。

分析天平8設置在底座1后半部分的右邊。分析天平8上還設有秤臺9。秤臺9上半部分為柵格狀，配合柵格機械手7。秤臺9的下半部分為臺體狀，保證秤臺9的穩定性。

裝置的柵格結構空隙和實體寬均為1.5mm，容許偏差位0.1mm。

工作原理：首先需將待檢的砝碼依次放置在砝碼柜3的砝碼位上，此時柵格機械手7處于初始位置上。開啟電源，輸入參數給控制器，控制器發出指令，控制三個電機轉動的速度和時間。裝置首先抓取第一砝碼位61上的砝碼5，三個電機同時發生轉動，柵格機械手在X、Y和Z三個方向上運動。PC端根據第一砝碼位61的位置坐標，判斷柵格機械手7與砝碼位61三個方向上的距離，若該方向上的距離大于某個數值，加快該方向上電機的正向轉動速度，若小于該值，則降低轉動速度，直到柵格機械手7移動到第一砝碼位61正下方，柵格機械手7的中心與第一砝碼位61的中心在同一垂直線上。停止X維電機23和Y維電機34的正向轉動，Z維電機42繼續正轉，柵格機械手7繼續上升，穿過第一砝碼位61，成功抓取上面的砝碼5。在抓取成功后，Z維電機42停止轉動，X維電機23開始反轉，柵格機械手7離開砝碼柜6。移動一定距離后，X維電機23停止轉動，Y維電機34繼續正轉，柵格機械手7往分析天平8處運動，直至柵格機械手7的中線與秤臺9中線對齊，Y維電機34停止正轉。X維電機23正轉，柵格機械手7向分析天平8內部移動，直到柵格機械手7的中心與秤臺9的中心在同一垂直線上，停止X維電機23轉動。Z維電機42反轉，柵格機械手7下降，將待檢砝碼5置于秤臺9，Z維電機42停止轉動。此時，分析天平8稱量待檢砝碼5，將稱量所得的數據傳輸到PC端中。稱量完畢后，柵格機械手7取回待檢砝碼5，原路返回，將砝碼5置于原位，完成第一砝碼位61上砝碼5的檢驗，接著依次完成砝碼柜6上剩下的砝碼5的檢定工作。待完成全部檢定工作后，柵格機械手7回到最初的位置。PC端將所有數據進行處理，挑選出不合格的砝碼數據。至此，完成了所有的檢定工作。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。