[发明专利]一种低倍冲击力的高精度快速称量机器人

说明书

本发明公开了一种低倍冲击力的高精度快速称量机器人，属于高精度称量机器人领域和自动化领域。它包括装设于U型架上的直线运动副和滚珠丝杠副，数字天平和放置于坩埚盘上的坩埚，与滚珠丝杠副相连的电机，坩埚内放置有待称量的固体粉末；天平底座上设有略大约数字天平底面尺寸的凹槽，凹槽内装设于减振弹簧，数字天平的感量精度为0.1mg，水平放置于减振弹簧上；数字天平的称量盘上部装设有称量杆；称量杆位于坩埚的正下方，坩埚盘上设有圆形通孔，坩埚放置于圆形通孔中。本发明的称量机器人依靠数字天平升降运动减少接触冲击力、能够显著缩短天平数据波动时间。

技术领域

本发明主要涉及高精度称量机器人领域和自动化领域，特指一种低倍冲击力的高精度快速称量机器人。

背景技术

采用数字天平实施自动化称量已经成为机器人领域的研究热点之一。现有技术的称量大多采用天平静止，坩埚下降的相对运动方式，这种方式的优点是天平的调零时间短。然而由于坩埚下降加速度与坩埚重力方向相同，从而导致接触冲击力远远大于坩埚的自重，即对于感量精度为0.1mg的数字天平而言，巨大的冲击力导致称量过程中天平的数据波动时间太长，称量效率不高。因此，设计一种显著降低天平数据波动时间的称量机器人具有非常实用的价值。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种高精度称量固体粉末、依靠数字天平升降运动减少接触冲击力、显著缩短天平数据波动时间的低倍冲击力的高精度快速称量机器人。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种低倍冲击力的高精度快速称量机器人，它包括装设于U型架上的直线运动副和滚珠丝杠副，数字天平和放置于坩埚盘上的坩埚，与所述滚珠丝杠副相连的电机，所述坩埚内放置有待称量的固体粉末。

所述直线运动副与所述滚珠丝杠副沿铅垂方向平行装设；所述直线运动副包括直线导轨和滑块，所述滚珠丝杠副包括下端穿过轴承装设于下支架上的丝杠和与所述丝杠相配合的螺母。

所述天平底座上设有略大约所述数字天平底面尺寸的凹槽，所述凹槽内装设于减振弹簧，所述数字天平的感量精度为0.1mg，水平放置于所述减振弹簧上；所述数字天平的称量盘上部装设有称量杆；称量杆位于坩埚的正下方，所述坩埚盘上设有圆形通孔，所述坩埚放置于所述圆形通孔中。

进一步的，所述减振弹簧的刚度为20～30N/mm。

进一步的，所述坩埚盘上的圆形通孔为阶梯型圆形通孔，其上部圆孔直径略小于所述坩埚的最大外径，下部圆孔直径略大于所述坩埚的最小直径。

进一步的，所述天平底座上可设置两组以上的所述数字天平，所述坩埚盘上可设置与所述数字天平数量相同的所述坩埚。

进一步的，所述称量杆上升运动至所述坩埚底部0.5mm处停止，所述称量杆然后在所述减振弹簧的伸长变形作用下顶起所述坩埚使其完全脱离所述坩埚盘。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明的一种低倍冲击力的高精度快速称量机器人，通过坩埚固定，天平上升的相对运动方式实施称量，借助天平上升的加速度与自身重力相互抵消，从而降低称量杆与坩埚的接触冲击力。

(2)本发明的一种低倍冲击力的高精度快速称量机器人，通过设置减振弹簧使得数字天平上升过程中发生显著的压缩变形，从而使得称量杆在为接触到坩埚时停止运动。由此可知，本发明的称量机器人具有较小的接触冲击力、天平称量过程中数据波动时间显著缩小，称量效率显著提高。

附图说明

图1是本发明的一种低倍冲击力的高精度快速称量机器人的结构原理示意图。