国内尝试毫克组重量自动检测装置

时间:2019-01-06 10:45:30 来源:新凤凰平台 作者:匿名


一,项目背景

随着自动化技术的不断发展,自动化测试是未来测量发展的方向。近年来,主要的外国比较器制造商致力于开发毫克,克和千克重量的自动检测机器人,以提高检测效率和准确性。然而,由于国内外测试标准和测试方法的差异,国外先进的机器人技术并不完全适用于中国的质量测量,尤其是毫克重量的验证,这种测量昂贵且使用成本高。 2014年,上海计量测试技术研究院质量技术团队和中国船舶重工股份有限公司第七研究所设计制造了一套基于JJG99-2006《砝码检定规程》的毫克,基于中国现有的加工能力和加工精度。组重自动加载系统,系统与相应的0.1μg或1μg质量比较器组合后,可实现毫克重量的自动检测。

二,毫克组重量自动加载系统的设计过程

毫克组重量自动上料系统是由中国自主研发的一套高精度重量加载系统。它可以与任何质量比较器结合使用,实现毫克重量的自动检测。该系统具有一定的通用性和可操作性。这是国内科学研究技术在毫克重量自动检测中的尝试。其设计理念主要体现在突破国际站限制,尝试5站组合;适应国内加工能力。试试特殊的重量板;确保重量验证的准确性,并尝试从三个方面修改误差计算方法。

1.多工位垂直堆叠设计,实现5工位组合

毫米组质量比较器挡风玻璃中的有效工作空间非常有限。如何在有限的秤盘上放置5种不同尺寸的托架重量是这种设计的难点。在国际上,它是一个单线设计。这种类型的设计机器人易于定位,同时易于抓握和释放。但是,由于质量比较器挡风玻璃内的空间有限,因此最多只能设计4个工位。根据JJG99-2006,重量组合需要最多5个重量组合,因此必须设计5个待测站。如果你遵循国际“字”设计,你将面临两个困难。:有限的工作空间和比较器偏心。毫米质量比较器具有非常小的操作空间,并且机器人不能在有限的空间中切割和释放五个重物。另外,如果简单地平铺五种不同规格的权重,则由于重量规格的较大差异,质量比较器的偏移误差将严重影响质量检查结果。经过项目组的反复演示和实验,上海计量测试技术研究院项目组选择了五个垂直堆栈,如图1所示。通过垂直堆叠重量,机器人采摘和释放五个重量的问题同时解决了。同时,重量垂直堆叠,即使重量规格不一致,由于重量都在同一中心线上,质量比较器对检测结果的影响也大大降低。

2.特殊的重量板设计,降低加工难度,避免减重

世界上现有自动质量比重器的机械抓取器和称重盘基本上采用齿轮成形设计,实现被检工作台,夹具和称重盘之间的重量自动交换。对于(1~500)mg毫克组的片材或线材重量,如果夹具和秤盘设计有齿轮齿,则每个齿的宽度小于0.2mm,间隙小于0.2mm,并且需要运行机构的重复定位精度。 0.005毫米。齿轮齿上的任何轻微毛刺都可能导致齿碰撞,并且小齿轮间隙的误差可能在更换位置时导致重量损失。经过多次调查,中国目前的加工水平无法达到如此高精度的设计。即使在发达国家的加工精度方面,也不能完全避免位置交换时(1至5)mg重量的损失。鉴于齿轮成型设计的缺点和加工难度,项目组一再辩论并最终选择特殊的重量代码参与验证方法,实现重量交换。设计原则是:设计了一组与标准重量相同尺寸,相同形状和均匀尺寸的重物(如图2所示),以及重量重量和重量重量之间的质量差异。根据规定进行预先测试。标准重量和检重重量都放在重量板上。机器人只能拿起并释放重量板。重量板参与重量验证过程,并且可以从测量结果中减去重量板之间的质量差异。获得重量的重量值。 3.运行流程设计,修改重量误差计算公式,减少重量误差对测量结果的影响。

系统站的设计如表2所示。

该设备采用ABBA方法。在组合比较方法验证中,系统运行如下:

(1)机械夹持器将组合的检重B抓取到组合的组合站。(2)机械夹具抓住标准砝码A.在移动到质量比较器之前,控制器发出命令打开质量比较器的挡风玻璃门,机械夹具将标准砝码A加载到质量比较器刻度。机械夹具退出并且控制器发出命令以关闭质量比较器挡风玻璃门。

(3)等待设定的读取时间后,读取质量比较器稳定性数据A1。

(4)机械夹具从质量比较器中取出标准重量A并将其装入标准组合工位。

(5)机械夹具抓住组合工作站上的已检查重量B并将其装载到质量比较器的称重平台上。在等待设定的读取时间之后,读取质量比较器稳定性数据B1。

(6)机械夹具从质量比较器中取出已检查的重量B,然后将检测到的重量B重新加载到质量比较器秤盘上,等待设定的读取时间,并读取质量比较器的稳定数据。 B2。

(7)机械夹具从质量比较器中取出已检查的重量B并将其装入组合式组合工位。

(8)机械夹具抓住标准组合工位上的重量A并将其装载到质量比较器的称重平台上。在等待设定的读取时间之后,读取质量比较器稳定性数据A2。

(9)机械夹具从质量比较器中取出标准重量A,并将其放回原始重量站。机械夹具从组合的组合工位移除已检查的重量B并将其返回到每个重量的原始重量。

上述步骤可以完成一组ABBA的检测,重复此步骤,并完成整组权重的音量传输。为了准确地检查重量盘之间的质量差异,机器人可以抓住空托盘以在开始之前检查并开始验证周期,并且使用多个周期的平均值作为权重之间的差异。最好的估计。在明确重量之间的差异之后,将重物放在重量板上,并且根据规定使用相同的程序来验证循环次数,并且重量和重量板的校正值可以是获得。通过计算重量盘的差值,获得重量的校正值,即

Δm砝码=Δm砝码盘码盘-Δmメ码盘差

其中:Δm砝码为——,待测重量校正值; Δm唬码盘码盘——通过测试砝码和砝码牌的校正值,单个砝码盘的标称值为600mg; Δmcode代码盘值——在ABBA测试中,重量A参与测试的称重板与重量B参与测试的称重板之间的差异。4.人性化的操作界面,满足一对一比较法和组合比较法的双重要求

由于该系统是国内自主研发的,其软件控制部分是根据国内重量法规和上海计量检测技术研究院质量管理手册的要求编制的。测试前,用户可以通过PC主界面的模式选择和运行操作进入设置界面,设置参数。

(1)验证模式选择:(1~500)mg组合检测,(1~500)mg一对一检测,批量单检测,手动设定检测。多种检测模式可用于实验室中所有可能的测试情况。

(2)填写原始记录信息:检查单位,制造商名称,质量范围,精度等级,检验代码外观检查,重量数,基准代码编号,实验室温度和湿度,验证日期,生效日期等。一旦信息完成后,它将直接输入最终的原始记录。

(3)检测次数:用户可以根据重量等级,根据JJG99-2006的循环次数设定重量。

(4)操作操作参数设置:主要选择需要验证的重量规格或组合验证中需要验证的验证步骤。该设计主要用于验证中断后的非设定重量和补充测试的重量。

(5)等待时间设置:延迟检测,即用户可以预设实验开始时间,让系统定时启动。

(6)紧急停止按钮:检测过程中发生事故时的紧急停止按钮。

(7)碰撞感应报警:在检测过程中,如果机械夹具与重量站或质量比较仪秤碰撞,它将立即停止工作,并弹出报警箱。用户可以单击“报警信息”查看相关的报警信息。 。

三,总结

自动化测试是未来测量开发的方向,世界上所有国家都致力于测量自动化技术的发展。中国大力发展信息技术和自动化技术,倡导科技检验和科技检验。本文介绍的毫克组重量自动加载系统是上海计量测试技术研究所在自动化测试中的一次尝试。系统完成后,其测量范围为(1~500)mg,机械夹具的定位精度为0.002mm。它适用于测试E2等级及以下的各种毫克重量。在设计中,系统放弃了先前齿形夹具的设计,改变了重量盘的设计方案参与检测,有效地解决了减重问题,降低了加工难度;系统设计垂直堆叠模式以满足组合数量。传输多个重量堆栈的检测要求,以减少偏心负载误差的影响;机械夹具和重量盘的形状设计确保了重量盘在检测过程中可以快速定位和居中,并且防止重量高速运输。滑过程中。该系统的成功开发实现了毫克重量的自动检测功能,但与国内外标准相比,该系统仍存在以下问题。:

(1)重量板的误差不能完全消除,测量盘的不确定度分量不准确,测量膨胀不确定度太大。

(2)配重板和相同材料的重量使配重板难以加工,容易变形并造成意外碰撞。

(3)垂直堆叠增加了秤盘的重心并增加了稳定时间。

尽管存在上述缺陷,但这套毫克重量自动加载系统是国内科研力量自动检测的第一步。这一尝试证明了中国自主研发自动检测机器人的能力和决心。自动化测试的发展还有很长的路要走,在科研技术的带领下,重量自动检测系统将不断完善和不断发展。

摘录自:中国计量报告

[关键词]毫克组重量,自动检测,AOC官方网站,北京世纪奥克

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