[发明专利]六自由度解耦砝码加载装置

说明书

本发明公开了一种安装于高精度称重天平的六自由度解耦砝码加载装置，主要解决加载砝码时、砝码质心与砝码盘下挂钩不在一条铅垂线上时的晃动，进而导致天平读书分散性较大的问题。托盘内圈结构采用缺口式设计，此设计可以与机械手配合实现圆柱体和球形砝码的加载，缺口对称方向采用镂空结构用来平衡托盘质心；三级托盘结构通过刀口连接组成解耦结构；内圈托盘下端连接重心调整结构，实现对托盘的水平平衡调整。本发明是适应于高精度称重天平砝码加载场合，主要解决倾斜加载砝码引起托盘剧烈晃动，导致测量准确性下降的问题。此托盘三点支撑结构设计可以同时兼容球状形式和普通柱状形式的砝码。

技术领域

本发明属于精密仪器领域，具体为一种六自由度解耦加载装置。

背景技术

在高精度称重天平的测量过程中，需要把待测砝码反复、稳定地加载到托盘上，由于砝码表面与托盘表面很难同时接触，倾斜接触将导致砝码托盘产生剧烈晃动，进而造成天平的读数分散性较大，需要长时间才能稳定下来，此种冲击还会影响测量的准确性，而现有平面托盘无法满足球状形式的标准砝码（硅球）承载要求，此外手动加载引入的不确定误差也会影响测量准确性。

发明内容

为了解决采用传统砝码盘加载砝码过程中引起的晃动，且不能兼容球状形式砝码的问题，本发明提出了一种安装于称重天平的新型六自由度解耦砝码加载装置。本发明与机械手结合，可有效消除砝码加载时的冲击和砝码盘的晃动，同时可以承载球状形式和普通柱状形式砝码。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：

本发明包括内圈托盘结构、中圈托盘连接结构、外圈托盘结构、刀口式连接、砝码支撑柱、平衡结构、机械手。内圈托盘为开口式结构，此结构与机械手相配合实现砝码的取放，同时开口对侧进行镂空设计实现托盘自身质量平衡；内圈托盘中间安装有3个支撑柱，同时可以承载硅球状和普通柱状砝码；内圈托盘下端通过螺纹连接平衡杆，连杆下端为4个螺纹平衡杆连接处，平衡杆分别连接4个配重螺母；内、外圈托盘通过刀口结构与中圈结构连接在一起，刀口分别与内圈、外圈通过插入键槽用螺钉固定。

本发明其有益效果为：

通过本发明避免了倾斜加载砝码引起托盘剧烈晃动导致测量准确性下降的情况，利用托盘内部解耦结构可以对倾斜加载砝码引起的转矩进行有效解耦，同时三点支撑结构设计可以同时兼容球状形式和普通柱状形式的砝码。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2 为本发明爆炸视图。

图3 为本发明机械手立体结构示意图。

图4为本发明与机械手配合图。

图5 为本发明内圈托盘立体结构示意图。

图6 为本发明内圈托盘俯视图。

图7 为本发明中圈托盘立体结构示意图。

图8 为本发明中圈托盘结构俯视图。

图9 为本发明外圈托盘立体结构示意图。

图10 为本发明外圈托盘结构俯视图。

图11 为本发明与内圈托盘连接刀口的正视图。

图12为本发明与内圈托盘连接刀口的俯视图。

图13为本发明与内圈托盘连接刀口的侧视图。

图14为本发明与外圈托盘连接刀口的正视图。

图15为本发明与外圈托盘连接刀口的俯视图。

图16为本发明与外圈托盘连接刀口的侧视图。

图中：平衡配重（1）、平衡结构连杆（2）、连接螺钉（3）、刀口式连接（4）、砝码支撑柱（5）、内圈托盘结构（6），中圈托盘连接结构（7），外圈托盘结构（8），平衡连接结构（9）、机械手（10）。