[發明專利]一種自動氣體稱重系統及稱重方法

在審

• 申請號: 202010842913.3
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN111879384A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 安耀偉;李良;曲慶;夏紅真
• 申請（專利權）人: 大連運明自動化技術有限公司;大連大特氣體有限公司
• 主分類號: G01G17/06
• 分類號: G01G17/06
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 趙志雄

1.一種自動氣體稱重系統，其特征在于，包括依次相鄰的上料工位，稱量工位，參比瓶放置工位，與所述稱量工位相對設置的自動搬運機構，用于放置瓶體的托盤承運機構，所述托盤承運機構通過自動搬運機構的搬運，位置在上料工位，稱量工位，參比瓶放置工位之間切換；

所述自動搬運機構包括，XYZ三方向移動裝置，所述XYZ三方向移動裝置連接搬運叉(1.1)；

所述托盤承運機構包括，托盤本體(2.1)，固定在托盤本體(2.1)兩側的固定塊(2.2)，搬運架固定在托盤本體(2.1)上，側部開有用于與搬運叉(1.1)配合的搬運插孔。

2.根據權利要求1所述的自動氣體稱重系統，其特征在于，所述搬運架包括固定在托盤本體(2.1)上的下固定環(2.3)，所述下固定環(2.3)通過連桿(2.4)連接上固定環(2.5)。

3.根據權利要求1所述的自動氣體稱重系統，其特征在于，所述XYZ三方向移動裝置包括，固定在底座(1.2)上的X向導軌(1.3)，Y向導軌(1.4)通過X軸伺服驅動器滑動連接于X向導軌(1.3)上，Z向導軌(1.5)通過Y軸伺服驅動器滑動連接于Y向導軌(1.4)上，滑塊(1.6)通過Z軸伺服驅動器滑動連接于所述Z向導軌(1.5)上，滑塊(1.6)端部固定連接架(1.7)，連接架(1.7)連接所述搬運叉(1.1)。

4.根據權利要求1所述的自動氣體稱重系統，其特征在于，所述上料工位設有，桌面a(3.1)，位于桌面a(3.1)上的若干用于定位托盤本體(2.1)的定位塊a(3.2)。

5.根據權利要求1所述的自動氣體稱重系統，其特征在于，所述稱量工位設有，位于底板(4.1)上的手動調平裝置(4.2)，位于手動調平裝置(4.2)上的光學減震平臺(4.3)，位于光學減震平臺(4.3)上的高精度電子天平(4.4)；

所述參比瓶放置工位設有，桌面b(5.1)，桌面b(5.1)上設有若干用于定位托盤本體(2.1)的定位塊b(5.2)，桌面b(5.1)上還設有用于檢測托盤本體(2.1)的產品有無檢測傳感器以及產品到位檢測傳感器。

6.根據權利要求5所述的自動氣體稱重系統，其特征在于，所述光學減震平臺(4.3)、自動搬運機構、有無檢測傳感器以及到位檢測傳感器均連接控制系統。

7.根據權利要求6所述的自動氣體稱重系統，其特征在于，所述控制系統包括人機交互界面，交換機，PLC，串口擴展模塊，交換機連接人機交互界面和PLC，PLC通過串口擴展模塊連接光學減震平臺(4.3)、產品有無檢測傳感器以及產品到位檢測傳感器，X軸伺服驅動器、Y軸伺服驅動器以及Z軸伺服驅動器均與PLC連接。

8.根據權利要求7所述的自動氣體稱重系統，其特征在于，所述人機交互界面型號為KTP700，所述PLC的CPU型號為S7-1214C，串口擴展模塊包括CM1241、SM1221以及SM1223，PLC通過CM1241串口擴展模塊連接光學減震平臺(4.3)，PLC通過SM1221串口擴展模塊連接產品有無檢測傳感器，PLC通過SM1223串口擴展模塊連接產品到位檢測傳感器。

9.根據權利要求1所述的自動氣體稱重系統，其特征在于，所述上料工位，稱量工位，參比瓶放置工位，自動搬運機構，托盤承運機構均位于透明罩體內。

10.利用如權利要求7所述的自動氣體稱重系統進行氣體稱重的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟a：人工將目標瓶放入上料工位；

步驟b：自動搬運機構通過托盤承運機構將參比瓶從參比瓶放置工位移到稱量工位，高精度電子天平(4.4)對參比瓶重量進行測量，并記錄稱量數據a；

步驟c：自動搬運機構通過托盤承運機構將參比瓶從稱量工位移到參比瓶放置工位，有無檢測傳感器以及到位檢測傳感器對放置的參比瓶進行檢測，確認無誤后自動搬運機構通過托盤承運機構將目標瓶從上料工位移到稱量工位，高精度電子天平(4.4)對目標瓶重量進行測量，并記錄稱量數據b；

步驟d：高精度電子天平(4.4)將測量數據發送至控制系統，控制系統對稱量數據a與稱量數據b做差，記錄差值m1；自動搬運機構再將目標瓶放回上料工位；

步驟e：再重復步驟b至步驟d二次，記錄差值m2和m3；計算并記錄m1與m2的差值n1，m1與m3的差值n2，m2與m3的差值n3，n1、n2、n3中任意兩者的差值均小于20mg，則可確認得到的m1、m2、m3為有效值，然后計算并記錄m1、m2、m3的平均值m；

步驟f：人工取下上料工位的合格的目標瓶并向目標瓶充入氣體，然后再放回上料工位；

步驟g：自動搬運機構通過托盤承運機構將參比瓶從參比瓶放置工位移到稱量工位，高精度電子天平(4.4)對參比瓶重量進行測量，并記錄稱量數據c；

步驟h：自動搬運機構通過托盤承運機構將參比瓶從稱量工位移到參比瓶放置工位，有無檢測傳感器以及到位檢測傳感器對放置的參比瓶進行檢測，確認無誤后自動搬運機構通過托盤承運機構將充氣后的目標瓶從上料工位移到稱量工位，高精度電子天平(4.4)對目標瓶重量進行測量，并記錄稱量數據d；

步驟i：高精度電子天平(4.4)將測量數據發送至控制系統，控制系統對稱量數據c與稱量數據d做差，記錄差值p1；自動搬運機構再將目標瓶放回上料工位；

步驟j：再重復步驟g至步驟i二次，記錄差值p2和p3；計算并記錄p1與p2的差值q1，p1與p3的差值q2，p2與p3的差值q3，q1、q2、q3中任意兩者的差值均小于20mg，則可確認得到的p1、p2、p3為有效值，然后計算并記錄p1、p2、p3的平均值p；

步驟k：計算p-m的值，即為目標瓶中氣體的重量。