精密选重系统的制作方法

本发明涉及对物体进行自动精密称重，并按重量自动分类的精密选重系统，属于称重设备技术领域。

背景技术

目前，自动选重称正越来越多地在各个工业生产领域得到应用，自动选重称可对生产各个环节的大批量的同样规格的物体进行重量检验、分选，从而进行质量控制。通常的自动选重称需要在称重台上加装输送皮带，通过实时检测经过输送皮带上方的物体的重量来实现产品的重量检测和分选功能。

目前通用的这种自动称重的技术方案由于检测的是在输送皮带上方的物体的重量，所以会被皮带自身的重量的均匀度和皮带输送系统的运动所干扰，所测得的数据不能反映物体的真实重量，而且这种测量方案的最小精度值受到了限制，很难达到千分之一克这样的精度值。

技术实现要素：

本发明的目的是，针对上述现有技术存在的不足，提供一种自身无干扰，对物体直接进行称量的，精度可达到千分之一克，万分之一克，以及更高精度等级的精密选重系统。

本发明的技术解决方案是，备选物体输送系统直接将备选物体输送到精度足够高的称重系统的称重台面上，称重系统直接精确地称量静止于称重台面上的备选物体的真实重量数值后，将测得的数值传送给控制中心对数据按提前设定好的分类区分数值区间进行分析并判别分类，根据数据判别的结果由称重后输送系统将物体输送到对应分类后的位置。从而实现对大批量的物体按重量进行精确自动分类的目的。控制中心可以记录下每个称量值进行数据分析。

本发明与现有技术比较有以下优点：

1、由于被测物体直接放置到称重系统的称重台面上，没有任何中间物体的干扰，所以测得的数值是被测物体的真实重量值。

2、由于没有用到昂贵的均质输送皮带，所以本系统的造价很低。

3、本系统的精度等级直接取决于称重系统自身的精度，不受其他因素的干扰，所以精度能够达到千分之一克，万分之一克，以及更高的精度等级。这是现有的自动选重系统达不到的。

附图说明

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，来表示实施本发明的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的范围不受此限制。相反，本发明包括落入所附权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

参照以下附图，将更好地理解本发明的许多方面。附图中的组成部分不一定按比例绘制，重点在于清楚地例示出本发明的原理。在本发明的一个图或实施方式中示出的部件和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的部件和特征相结合。此外，在附图中，相同的标号在全部图中都标示对应的部分，并且可以用来标示一个以上实施方式中的相同或类似部分。

在附图中：

附图1是本发明精密选重系统的实施例1的整体立体示意图。

附图2是本发明精密选重系统的实施例1的局部放大立体示意图。

附图3是本发明精密选重系统的实施例2的整体立体示意图。

附图4是本发明精密选重系统的实施例2的局部放大立体示意图。

附图1和附图2中序号及名称：1、合格品分选系统；1-1、电机(1)；1-2、丝杠(1)；1-3、直线光轴(1)；1-4、直线轴承(1)；3#、4#、5#是三个盛装分选后合格品物体的料箱；2、精密电子秤；2-1、电子秤台面；2-2、电子秤的读数；3、不合格品分选系统；3-1、电机(2)；3-2、丝杠(2)；3-3、直线光轴(2)；3-4、直线轴承(2)；1#和2#是两个盛装分选后不合格品物体的料箱；4、控制中心；4-1、控制中心读取的数值；5、备选物体输送系统；5-1、输送带；5-2、电机(3)；6、拨物框系统；6-1、同步带；6-2、电机(4)；7、备选物体。

附图3和附图4中序号及名称：11、备选物体提升系统；11-1、提升台面；11-2、挡柱；11-3、限位开关；11-3-1、滑轮；11-4-1、光眼开关发射端；11-4-2、光眼开关接受端；11-5、丝杠；11-6、提升电机；12、备选物体；13、精密电子称；13-1、电子称底座；13-2、电子秤台面；13-3、电子秤的读数；14、框架；15、物料抓取系统；15-1、直线导轨；15-2、气缸；15-3、真空吸盘；15-4、真空发生器；15-5、同步带；15-6、平移电机；16、控制中心；16-1、控制中心读取的数值；17、料箱系统；1#、2#、3#、4#、5#是盛装分选后物料的料箱；18、声光报警器。

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，可以理解的是，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

附图1和附图2所示的实施例1的本发明的精密选重系统包括：备选物体输送系统5、精密电子秤2、拨物框系统6、合格品分选系统1、不合格品分选系统3、控制中心4，以及备选物体7。精密电子秤2和控制中心4之间由数据传输线相结合，控制中心4和备选物体输送系统5、拨物框系统6、合格品分选系统1、不合格品分选系统3之间由控制信号线相结合。备选物体输送系统5的输送带5-1是用5-2的电机(3)来带动的；拨物框系统6是6-2的电机(4)通过同步带6-1来带动的；合格品分选系统1是由1-1的电机(1)通过1-2的丝杠(1)带动，通过四个1-4的直线轴承(1)沿着1-3的两根直线光轴(1)来运动的；合格品分选系统包括3#、4#、5#三个盛装分选后物体的料箱。不合格品分选系统3是由3-1的电机(2)通过3-2的丝杠(2)带动，通过四个3-4的直线轴承(2)沿着3-3的两根直线光轴(2)来运动的；不合格品分选系统包括1#和2#两个个盛装分选后物体的料箱。

在对大批备选物体进行选重分类之前，可以使用本发明的精密选重系统对备选物体的重量分布情况进行抽样摸底。在控制中心4中对本发明的精密选重系统实施例1的工作模式选定为抽样摸底模式，即：不合格品分选系统的1#料箱始终正对着电子秤台面2-1，合格品分选系统1和不合格品分选系统3不再运动。将每一个备选物体输送系统5依次输送来的掉落到精密电子称2的电子秤台面2-1上的备选物体7进行称量，延时一段时间，待电子秤的读数2-2稳定后，控制中心4读取此时的数值，并将此时控制中心读取的数值4-1存储起来，随后，拨物框系统6在6-2的电机(4)通过同步带6-1的带动下将检测后的备选物体7拨入1#料箱。接着备选物体输送系统5再将下一个备选物体7输送到精密电子称2的电子秤台面2-1上进行称量，延时一段时间，待电子秤的读数2-2稳定后，控制中心4再次读取这个数值，并将这个控制中心读取的数值4-1也存储起来，随后，拨物框系统6将检测后的备选物体7再次拨入1#料箱。如此往复，直到完成对预先设定数目(本例中按1000个来设定)的备选物体7的称量和控制中心读取的数值4-1的存储。然后，由控制中心4对抽样获得的设定数目的控制中心读取的数值4-1进行分析，对所有控制中心读取的数值4-1里的数值从大往小排列，查找到占总数目10％即第100个(此比例值是可以按需要任意设定的)的具体数值(在本例中用a代表)并显示出来；随后，控制中心4再从所有控制中心读取的数值4-1里的数值从小往大排列里，查找到占总数目8％即第80个(此比例值是可以按需要任意设定的)的具体数值(在本例中用b代表)并显示出来。这样我们就找到了本批备选物体12的合格品重量范围是重量值小于a大于b。

在本发明的精密选重系统的使用时，既可以用上面的抽样摸底方式查找出数值a和b，也可以根据经验和任何方式直接选定数值a和b。

下面我们就可以在控制中心4里对各个料箱用于盛装备选物体7的重量范围进行定义，在本例中定义不合格品分选系统3中的1#料箱用于盛装重量值大于等于数值a的超重备选物体7；2#料箱用于盛装重量值小于等于数值b的超轻备选物体7。对于重量值在a到b之间的为合格品区间。接着将重量值在a到b之间的数值按照任何希望的方式分成3个区间，定义合格品分选系统1里的4#料箱用于盛装重量值在小于等于数值c和大于等于数值d(数值c和d是在数值a和b之间，可以按照任何希望的方式选定的两个上下限数值)之间的重量值属于合格区间内中间重量范围的备选物体7；定义3#料箱用于盛装重量值在数值a和数值c之间的重量值在合格区间里偏重的备选物体7；定义5#料箱用于盛装重量值在数值d和数值b之间的重量值在合格区间里偏轻的备选物体7。这样，我们就完成了在控制中心里对于本发明的精密选重系统的实施例1的5个料箱的所盛放备选物体7的重量值范围的定义。

在本发明的精密选重系统的实施例1正式使用时，首先在控制中心4里将工作模式切换到选重模式：精密电子称2将每一个备选物体输送系统5依次输送来的掉落到的电子秤台面2-1上的备选物体7进行称量，延时一段时间，待电子秤的读数2-2稳定后，控制中心4对此时控制中心读取的数值4-1并进行判定，如果读取的数值大于等于数值a，就是该备选物体7属于超重，则3-1的电机(2)通过3-2的丝杠(2)带动不合格品分选系统3通过四个3-4的直线轴承(2)沿着3-3的两根直线光轴(2)进行运动，使1#料箱对正精密电子称2的电子秤台面2-1，然后拨物框系统6在6-2的电机(4)通过同步带6-1的带动下向不合格品分选系统方向运动，将检测后的备选物体7拨入1#料箱。之后，拨物框系统6在6-2的电机(4)的驱动下，回到电子秤台面2-1的正上方，备选物体输送系统5输送下一个备选物体7掉落到电子秤台面2-1上，开始下一次称量。

在新的一次称量时，如果控制中心4读取的数值小于等于数值b，就是该备选物体7属于超轻，则3-1的电机(2)带动不合格品分选系统3进行运动，使2#料箱对正精密电子称2的电子秤台面2-1，然后拨物框系统6在6-2的电机(4)通过同步带6-1的带动下向不合格品分选系统方向运动，将检测后的备选物体7拨入2#料箱。之后，拨物框系统6在6-2的电机(4)的驱动下，回到电子秤台面2-1的正上方，备选物体输送系统5输送下一个备选物体7掉落到电子秤台面2-1上，开始下一次称量。

在新的一次称量时，如果读取的数值小于等于数值c并且大于等于数值d，就是该备选物体7属于合格区间内中间重量范围，则1-1的电机(1)通过1-2的丝杠(1)带动合格品分选系统1通过四个1-4的直线轴承(1)沿着1-3的两根直线光轴(1)进行运动，使4#料箱对正精密电子称2的电子秤台面2-1，然后拨物框系统6在6-2的电机(4)通过同步带6-1的带动下向合格品分选系统方向运动，将检测后的备选物体7拨入4#料箱。之后，拨物框系统6在6-2的电机(4)的驱动下，回到电子秤台面2-1的正上方，备选物体输送系统5输送下一个备选物体7掉落到电子秤台面2-1上，开始下一次称量。

在新的一次称量时，如果读取的数值在大于数值c并且小于数值a，就是该备选物体7属于合格区间内偏重范围，则1-1的电机(1)带动合格品分选系统1进行运动，使3#料箱对正精密电子称2的电子秤台面2-1，然后拨物框系统6在6-2的电机(4)的带动下向合格品分选系统方向运动，将检测后的备选物体7拨入3#料箱。之后，拨物框系统6在6-2的电机(4)的驱动下，回到电子秤台面2-1的正上方，备选物体输送系统5输送下一个备选物体7掉落到电子秤台面2-1上，开始下一次称量。

在新的一次称量时，如果读取的数值在小于数值d并且大于数值b，就是该备选物体7属于合格区间内偏轻范围，则1-1的电机(1)带动合格品分选系统1进行运动，使5#料箱对正精密电子称2的电子秤台面2-1，然后拨物框系统6在6-2的电机(4)的带动下向合格品分选系统方向运动，将检测后的备选物体7拨入5#料箱。之后，拨物框系统6在6-2的电机(4)的驱动下，回到电子秤台面2-1的正上方，备选物体输送系统5输送下一个备选物体7掉落到电子秤台面2-1上，开始下一次称量。

如此往复，控制中心4将精密电子称2称量的每一个备选物体输送系统5依次输送来的备选物体7的重量值进行读取并判定分类后，发送控制信号驱动合格品分选系统1或不合格品分选系统3进行相应的运动后，由6-2的电机(4)带动拨物框系统6将备选物体7拨入对应的物料箱，完成对所有备选物体7按精密电子称2称量后的重量值进行选重分类。

在本发明的精密选重系统的使用时，控制中心4会记录分入每个料箱的备选物体7的个数和所筛选过的备选物体7的总数。控制中心4还可以将所读取的每一个备选物体7的重量值记录下来，以用于分析生产过程能力指数cpk等各种数据应用和分析。

附图3和附图4所示的实施例2的本发明的精密选重系统包括：备选物体提升系统11、备选物体12、精密电子称13、框架14、物料抓取系统15、控制中心16、料箱系统17以及声光报警器18。精密电子秤13和控制中心16之间由数据传输线相结合，控制中心16和备选物体提升系统11、物料抓取系统15、声光报警器18之间由控制信号线相结合。备选物体提升系统11的提升台面11-1是由安装在框架14上的电机11-6通过丝杠11-5来带动上下运动的；5根挡柱11-2是安装在备选物体提升系统11上用来扶持备选物体12，防止其倾倒的，5根挡柱11-2的位置是可以活动的；限位开关11-3安装在框架14上，滑轮11-3-1是限位开关11-3的一部分；光眼开关发射端11-4-1安装在框架14上，光眼开关接收端11-4-2安装在电子秤底座13-1上，两者处于同一高度，光眼处于同一直线上。精密电子称13放置于电子称底座13-1上，电子秤台面13-2在精密电子称13的上面。物料抓取系统15是由安装在框架14上的平移电机15-6通过同步带15-5带动，沿着直线导轨15-1在备选物体提升系统11、精密电子称13，以及1#、2#、3#、4#、5#的料箱之间运动的；固定在物料抓取系统15上的气缸15-2驱动真空吸盘15-3下降和提升，真空发生器15-4根据控制中心16的指令信号产生和释放真空，从而使真空吸盘15-3吸取和释放备选物体12。料箱系统17上放置着盛装分选后物料的1#、2#、3#、4#、5#料箱。声光报警器18固定在框架14上。

与实施例1同理，在使用实施例2的本发明的精密选重系统时，在对大批备选物体进行选重分类之前，可以使用本发明的精密选重系统对备选物体的重量分布情况进行抽样摸底。在控制中心16中对本发明的精密选重系统实施例2的工作模式选定为抽样摸底模式，即：物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到成摞放置在物料提升系统11的备选物体12上方，真空吸盘15-3由气缸15-2驱动下降，接触到备选物体12，真空发生器15-4产生真空并保持，真空吸盘15-3吸取住备选物体12后由气缸15-2驱动上升，物料抓取系统15运动到精密电子称13的上方后，真空发生器15-4释放真空，备选物体12落到精密电子称13的电子秤台面13-2上进行重量称量，延时一段时间，待电子秤的读数13-3稳定后，控制中心16读取此时的数值，并将此时控制中心读取的数值16-1存储起来，之后，真空吸盘15-3由气缸15-2驱动下降，接触到备选物体12，真空发生器15-4产生真空并保持，真空吸盘15-3吸取住备选物体12后由气缸15-2驱动上升，物料抓取系统15就近运动到1#料箱的上方后，真空发生器15-4释放真空，备选物体12落入1#料箱。之后物料抓取系统15再次运动到成摞放置在物料提升系统11的备选物体12上方开始下一个备选物体12的吸取、称量、记录和投入1#料箱。如此往复，直到完成对预先设定数目(本例中按1000个来设定)的备选物体12的称量和控制中心读取的数值16-1的存储。然后，由控制中心16对抽样获得的设定数目的控制中心读取的数值16-1进行分析，对所有控制中心读取的数值16-1里的数值从大往小排列，查找到占总数目10％即第100个(此比例值是可以按需要任意设定的)的具体数值(在本例中用a代表)并显示出来；随后，控制中心16再从所有控制中心读取的数值16-1里的数值从小往大排列，查找到占总数目8％即第80个(此比例值是可以按需要任意设定的)的具体数值(在本例中用b代表)并显示出来。这样我们就找到了本批备选物体12的合格品重量范围是重量值小于a大于b。

在本发明的精密选重系统的使用时，既可以用上面的抽样摸底方式查找出数值a和b，也可以根据经验和任何方式直接选定数值a和b。

下面我们就可以在控制中心16里对各个料箱所盛装备选物体12的重量范围进行定义，为了提高效率，可以把占比例最大的重量区间定义到最靠近精密电子称13的1#料箱，在本例中定义5#料箱用于盛装重量值大于等于数值a的超重备选物体12；4#料箱用于盛装重量值小于等于数值b的超轻备选物体12。对于重量值在a到b之间的为合格品区间。接着将重量值在a到b之间的数值按照任何希望的方式分成3个区间，定义1#料箱用于盛装重量值在小于等于数值c和大于等于数值d(数值c和d是在数值a和b之间，可以按照任何希塑的方式选定的两个上下限数值)之间的重量值属于合格区间内中间重量范围的备选物体12；定义2#料箱用于盛装重量值在数值a和数值c之间的重量值在合格区间里偏重的备选物体12；定义3#料箱用于盛装重量值在数值d和数值b之间的重量值在合格区间里偏轻的备选物体12。这样，我们就完成了在控制中心里对于本发明的精密选重系统的实施例2的5个料箱的所盛放备选物体12的重量值范围的定义。

在本发明的精密选重系统的实施例2正式使用时，首先在控制中心16里将工作模式切换到选重模式：物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到成摞放置在物料提升系统11的备选物体12上方，真空吸盘15-3由气缸15-2驱动下降，接触到备选物体12，真空发生器15-4产生真空并保持，真空吸盘15-3吸取住备选物体12后由气缸15-2驱动上升，物料抓取系统15运动到精密电子称13的上方后，真空发生器15-4释放真空，备选物体12落到精密电子称13的电子秤台面13-2上进行重量称量，延时一段时间，待电子秤的读数13-3稳定后，控制中心16读取此时的数值，并对这个控制中心读取的数值16-1进行判断，真空吸盘15-3由气缸15-2驱动下降，接触到备选物体12，真空发生器15-4产生真空并保持，真空吸盘15-3吸取住备选物体12后由气缸15-2驱动上升，如果控制中心16判断这次控制中心读取的数值16-1大于等于数值a，就是该备选物体12属于超重，则物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到5#料箱的上部，真空发生器15-4释放真空，备选物体12落入5#料箱。之后，物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到成摞放置在物料提升系统11的备选物体12上方，准备吸取下一个备选物体12，进行下一次称量。

在新的一次称量时，如果控制中心16判断这次控制中心读取的数值16-1小于等于数值b，就是该备选物体12属于超轻，则物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到4#料箱的上部，真空发生器15-4释放真空，备选物体12落入4#料箱。之后，物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到成摞放置在物料提升系统11的备选物体12上方，准备吸取下一个备选物体12，进行下一次称量。

在新的一次称量时，如果控制中心16判断这次控制中心读取的数值16-1小于等于数值c并且大于等于数值d，就是该备选物体7属于合格区间内中间重量范围，则物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到1#料箱的上部，真空发生器15-4释放真空，备选物体12落入1#料箱。之后，物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到成摞放置在物料提升系统11的备选物体12上方，准备吸取下一个备选物体12，进行下一次称量。

在新的一次称量时，如果控制中心16判断这次控制中心读取的数值16-1大于数值c并且小于数值a，就是该备选物体7属于合格区间内偏重范围，则物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到2#料箱的上部，真空发生器15-4释放真空，备选物体12落入2#料箱。之后，物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到成摞放置在物料提升系统11的备选物体12上方，准备吸取下一个备选物体12，进行下一次称量。

在新的一次称量时，如果控制中心16判断这次控制中心读取的数值16-1小于数值d并且大于数值b，就是该备选物体7属于合格区间内偏轻范围，则物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到3#料箱的上部，真空发生器15-4释放真空，备选物体12落入3#料箱。之后，物料抓取系统15在平移电机15-6通过同步带15-5带动下运动到成摞放置在物料提升系统11的备选物体12上方，准备吸取下一个备选物体12，进行下一次称量。

如此往复，控制中心16将精密电子称13称量的每一个物料抓取系统15依次输送来的备选物体12的重量值进行读取并判定分类后，发送控制信号驱动物料抓取系统15将分类后的备选物体12投入对应的料箱，完成对所有备选物体12按精密电子称13称量后的重量值进行选重分类。

当物料抓取系统15吸取走一定数量的成摞放置在物料提升系统11的备选物体12后，使光眼开关发射端11-4-1发出的光线被光眼开关接收端11-4-2接受后，控制中心16就指示电机11-6通过丝杠11-5带动备选物体提升系统11的提升台面11-1上升一定距离。当物料抓取系统15再次吸取走一定数量的成摞放置在物料提升系统11的备选物体12后，使光眼开关发射端11-4-1发出的光线再次再次被光眼开关接收端11-4-2接受后，控制中心16就指示电机11-6通过丝杠11-5带动备选物体提升系统11的提升台面11-1再次上升一定距离。如此往复，当备选物体提升系统11的提升台面11-1接触到限位开关11-3的滑轮11-3-1时就意味着提升台面11-1上的备选物体12已经全部称重分类完毕，控制中心16就指示电机11-6通过丝杠11-5带动备选物体提升系统11的提升台面11-1下降到初始位置，控制中心16同时控制声光报警器18进行声光报警，提示操作人员添加备选物体12后在控制中心16上进行操作以消除报警。

如此往复，直到把所有需要称重分类的备选物体12全部分类完毕。

同实施例1，在使用实施例2的本发明的精密选重系统时，控制中心16会记录分入每个料箱的备选物体12的个数和所筛选过的备选物体12的总数。控制中心16还可以将所读取的每一个备选物体12的重量值记录下来，以用于分析生产过程能力指数cpk等各种数据应用和分析。

以上参照附图描述了本发明的优选实施方式。这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施方式的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施方式限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

在此公开了本发明的特定实施方式。本领域的普通技术人员将容易地认识到，本发明在其他环境下具有其他应用。实际上，还存在许多实施方式和实现。所附权利要求绝非为了将本发明的范围限制为上述具体实施方式。另外，尽管以上已经针对几个例示的实施方式中的仅一个或更多个描述了本发明的具体特征，但是可以根据需要以及从对任意给定或具体应用有利的方面考虑，将这种特征与其他实施方式的一个或更多个其他特征相结合。

本发明的精密选重系统的可以在各种领域进行选重使用。