[發明專利]一種低倍沖擊力的高精度快速稱量機器人

有效

• 申請號: 201711295702.7
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108151837B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 班書昊;李曉艷;譚鄒卿
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01G17/04
• 分類號: G01G17/04;G01G23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種低倍沖擊力的高精度快速稱量機器人，屬于高精度稱量機器人領域和自動化領域。它包括裝設于U型架上的直線運動副和滾珠絲杠副，數字天平和放置于坩堝盤上的坩堝，與滾珠絲杠副相連的電機，坩堝內放置有待稱量的固體粉末；天平底座上設有略大約數字天平底面尺寸的凹槽，凹槽內裝設于減振彈簧，數字天平的感量精度為0.1mg，水平放置于減振彈簧上；數字天平的稱量盤上部裝設有稱量桿；稱量桿位于坩堝的正下方，坩堝盤上設有圓形通孔，坩堝放置于圓形通孔中。本發明的稱量機器人依靠數字天平升降運動減少接觸沖擊力、能夠顯著縮短天平數據波動時間。

技術領域

本發明主要涉及高精度稱量機器人領域和自動化領域，特指一種低倍沖擊力的高精度快速稱量機器人。

背景技術

采用數字天平實施自動化稱量已經成為機器人領域的研究熱點之一。現有技術的稱量大多采用天平靜止，坩堝下降的相對運動方式，這種方式的優點是天平的調零時間短。然而由于坩堝下降加速度與坩堝重力方向相同，從而導致接觸沖擊力遠遠大于坩堝的自重，即對于感量精度為0.1mg的數字天平而言，巨大的沖擊力導致稱量過程中天平的數據波動時間太長，稱量效率不高。因此，設計一種顯著降低天平數據波動時間的稱量機器人具有非常實用的價值。

發明內容

本發明需解決的技術問題是：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種高精度稱量固體粉末、依靠數字天平升降運動減少接觸沖擊力、顯著縮短天平數據波動時間的低倍沖擊力的高精度快速稱量機器人。

為了解決上述問題，本發明提出的解決方案為：一種低倍沖擊力的高精度快速稱量機器人，它包括裝設于U型架上的直線運動副和滾珠絲杠副，數字天平和放置于坩堝盤上的坩堝，與所述滾珠絲杠副相連的電機，所述坩堝內放置有待稱量的固體粉末。

所述直線運動副與所述滾珠絲杠副沿鉛垂方向平行裝設；所述直線運動副包括直線導軌和滑塊，所述滾珠絲杠副包括下端穿過軸承裝設于下支架上的絲杠和與所述絲杠相配合的螺母。

所述天平底座上設有略大約所述數字天平底面尺寸的凹槽，所述凹槽內裝設于減振彈簧，所述數字天平的感量精度為0.1mg，水平放置于所述減振彈簧上；所述數字天平的稱量盤上部裝設有稱量桿；稱量桿位于坩堝的正下方，所述坩堝盤上設有圓形通孔，所述坩堝放置于所述圓形通孔中。

進一步的，所述減振彈簧的剛度為20～30N/mm。

進一步的，所述坩堝盤上的圓形通孔為階梯型圓形通孔，其上部圓孔直徑略小于所述坩堝的最大外徑，下部圓孔直徑略大于所述坩堝的最小直徑。

進一步的，所述天平底座上可設置兩組以上的所述數字天平，所述坩堝盤上可設置與所述數字天平數量相同的所述坩堝。

進一步的，所述稱量桿上升運動至所述坩堝底部0.5mm處停止，所述稱量桿然后在所述減振彈簧的伸長變形作用下頂起所述坩堝使其完全脫離所述坩堝盤。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

(1)本發明的一種低倍沖擊力的高精度快速稱量機器人，通過坩堝固定，天平上升的相對運動方式實施稱量，借助天平上升的加速度與自身重力相互抵消，從而降低稱量桿與坩堝的接觸沖擊力。

(2)本發明的一種低倍沖擊力的高精度快速稱量機器人，通過設置減振彈簧使得數字天平上升過程中發生顯著的壓縮變形，從而使得稱量桿在為接觸到坩堝時停止運動。由此可知，本發明的稱量機器人具有較小的接觸沖擊力、天平稱量過程中數據波動時間顯著縮小，稱量效率顯著提高。

附圖說明

圖1是本發明的一種低倍沖擊力的高精度快速稱量機器人的結構原理示意圖。