[发明专利]一种用于粉末称量的机器人模组

权利要求书

1.一种用于粉末称量的机器人模组，其特征在于，包括：

SCARA机器人(01)，SCARA机器人(01)用于称量杯(201)的夹取和转移，包括机器人控制器(0301)、第一闭环步进电机(0201)、第二闭环步进电机(0202)、第三闭环步进电机(0203)、第四闭环步进电机(0204)、末端连接器(01071)；机器人控制器(0301)包括控制板(03011)、集成电源模块(03018)、接口板(03012)，控制板(03011)与接口板(03012)通过通信接口相连，集成电源模块(03018)与控制板(03011)电性相连，接口板(03012)设有以太网通讯接口(03015)和外部电源接口(03017)；以太网通讯接口(03015)支持modbus TCP、RS485，使得SCARA机器人(01)能够使用PLC/单片机控制；外部电源接口(03017)通过电源输入电缆接入外部电源；第一闭环步进电机(0201)用于驱动第一转臂(0108)沿水平方向左右运动，第二闭环步进电机(0202)用于驱动第二转臂(0109)沿水平方向左右运动，第三闭环步进电机(0203)用于驱动丝杆(01060)沿水平方向上下运动，第四闭环步进电机(0204)用于驱动花键轴(0107)沿中心点旋转运动；第一闭环步进电机(0201)位于第一转臂(0108)的一端，第二闭环步进电机(0202)位于第一转臂(0108)的另一端和第二转臂(0109)的一端的相交处，第三闭环步进电机(0203)和第四闭环步进电机(0204)安装于第二转臂(0109)上面，丝杆(01060)的顶端与花键轴(0107)的顶端设有升降轴(0105)，升降轴(0105)的两端分别与丝杆(01060)的顶端和花键轴(0107)的顶端相接，丝杆(01060)的底端与花键轴(0107)的中部间隔一定距离安装于第二转臂(0109)上面；末端连接器(01071)安装于花键轴(0107)穿过第二转臂(0109)的底端；

夹取机构(07)，夹取机构(07)固定安装于末端连接器(01071)的底端，夹取机构(07)用于称量杯(201)的夹取，SCARA机器人(01)通过夹取机构(07)实现称量杯(201)的夹取和转移；

第一称量工位(02)、第二称量工位(03)以及第三称量工位(04)，第一称量工位(02)、第二称量工位(03)以及第三称量工位(04)分别用于对称量杯(201)装入的粉末进行全自动称量，第一称量工位(02)为旋转式精密粉末称量装置，第二称量工位(03)和第三称量工位(04)为直线式精密粉末称量装置；所述旋转式精密粉末称量装置通过水平旋转运动接取待称粉末，采用振动方式将待称粉末装入称量杯(201)，以实现粉末的全自动称量；所述直线式精密粉末称量装置通过水平上下直线运动将待称粉末送至指定位置，采用振动方式将待称粉末装入称量杯(201)，以实现粉末的全自动称量；

至少一个第一接料座(05)和至少一个第二接料座(06)，第一接料座(05)用于放置空的称量杯(201)以供夹取机构(07)夹取，第二接料座(06)用于放置夹取机构(07)从第一称量工位(02)和/或第二称量工位(03)和/或第三称量工位(04)夹取的装载粉末且完成粉末称量的称量杯(201)；

第一称量工位(02)、第二称量工位(03)、第三称量工位(04)为横向平行排列，第二称量工位(03)位于第一称量工位(02)与第三称量工位(04)的中间，第一称量工位(02)位于邻近第一接料座(05)的一侧，第三称量工位(04)位于邻近第二接料座(06)的一侧；SCARA机器人(01)位于第一称量工位(02)、第二称量工位(03)、第三称量工位(04)的前面，便于移动夹取机构(07)至第一接料座(05)、第一称量工位(02)、第二称量工位(03)、第三称量工位(04)以及第二接料座(06)的指定位置；

夹取机构(07)包括第一力控夹爪(073)、第二力控夹爪(074)、夹取机构固定板(071)、第一夹取机构安装板(0721)、第二夹取机构安装板(0722)、第一夹爪(07311)、第二夹爪(07321)、第三夹爪(07411)、第四夹爪(07421)、第一夹爪安装件(0731)、第二夹爪安装件(0732)、第三夹爪安装件(0741)、第四夹爪安装件(0742)；第一力控夹爪(073)固定安装于夹取机构第一闭环步进电机(075)的轴端，第二力控夹爪(074)固定安装于夹取机构第二闭环步进电机(076)的轴端，夹取机构第一闭环步进电机(075)和夹取机构第二闭环步进电机(076)的启动、运行和停止由机器人控制器(0301)控制；夹取机构固定板(071)的顶端与末端连接器(01071)的底端固定相连，第一力控夹爪(073)通过第一夹取机构安装板(0721)固定于夹取机构固定板(071)的底端的一侧，第二力控夹爪(074)通过第二夹取机构安装板(0722)固定于夹取机构固定板(071)的底端的对侧；

第一夹爪(07311)的上端通过第一夹爪安装件(0731)嵌入安装于第一力控夹爪(073)的尾部的第一滑动槽(07331)的一侧，第二夹爪(07321)的上部通过第二夹爪安装件(0732)嵌入安装于第一力控夹爪(073)的尾部的第一滑动槽(07331)的另一侧，第一夹爪(07311)的下部设有第一夹取槽(073111)，第二夹爪(07321)的下部设有第二夹取槽(073211)，第一夹取槽(073111)和第二夹取槽(073211)的位置相对，第一力控夹爪(073)通过控制第一夹爪安装件(0731)和第二夹爪安装件(0732)在第一滑动槽(07331)中相向或相离运动，使得第一夹爪(07311)和第二夹爪(07321)运动至指定位置，以使第一夹取槽(073111)和第二夹取槽(073211)能够夹取或放下称量杯(201)；

第三夹爪(07411)的上端通过第三夹爪安装件(0741)嵌入安装于第二力控夹爪(074)的尾部的第二滑动槽(07441)的一侧，第四夹爪(07421)的上部通过第四夹爪安装件(0742)嵌入安装于第二力控夹爪(074)的尾部的第二滑动槽(07441)的另一侧，第三夹爪(07411)的下部设有第三夹取槽(074111)，第四夹爪(07421)的下部设有第四夹取槽(074211)，第三夹取槽(074111)和第四夹取槽(074211)的位置相对，第二力控夹爪(074)通过控制第三夹爪安装件(0741)和第四夹爪安装件(0742)在第二滑动槽(07441)中相向或相离运动，使得第三夹爪(07411)和第四夹爪(07421)运动至指定位置，以使第三夹取槽(074111)和第四夹取槽(074211)能够夹取或放下称量杯(201)；

所述旋转式精密粉末称量装置包括：

旋转式称量装置下料机构(1)，旋转式称量装置下料机构(1)包括旋转式称量装置振动器(101)、料斗盒(102)、旋转式称量装置电磁铁(103)、旋转式称量装置同步带(109)、旋转式称量装置第一步进电机(110)、旋转式称量装置第一同步轮(1011)、旋转式称量装置第二同步轮(111)以及旋转式称量装置连接轴(114)；旋转式称量装置同步带(109)套设于旋转式称量装置第一同步轮(1011)与旋转式称量装置第二同步轮(111)的环形壁，旋转式称量装置第一步进电机(110)的轴嵌入安装于旋转式称量装置第一同步轮(1011)的中心腔内，旋转式称量装置连接轴(114)的一端嵌入安装于旋转式称量装置第二同步轮(111)的中心腔内，旋转式称量装置连接轴(114)的另一端嵌入安装于旋转式称量装置振动器(101)的顶部，旋转式称量装置振动器(101)的底部固定安装于安装件(108)的一端，旋转式称量装置电磁铁(103)安装于安装件(108)的另一端设有的凹槽内，料斗盒(102)的底部安装有钢制的旋转式称量装置安装板(1022)，旋转式称量装置安装板(1022)用于与通电的旋转式称量装置电磁铁(103)吸合以固定料斗盒(102)，料斗盒(102)用于承载待称粉末并设有出料口(1021)以使待称粉末流出；旋转式称量装置第一步进电机(110)通过带动旋转式称量装置第一同步轮(1011)做水平旋转运动进而带动旋转式称量装置同步带(109)转动，旋转式称量装置同步带(109)通过转动以带动旋转式称量装置第二同步轮(111)做水平旋转运动，旋转式称量装置第二同步轮(111)通过水平旋转运动带动旋转式称量装置连接轴(114)做水平旋转运动，旋转式称量装置连接轴(114)通过水平旋转运动带动旋转式称量装置振动器(101)做水平旋转运动，旋转式称量装置振动器(101)通过旋转运动带动安装件(108)做水平旋转运动，从而使得安装件(108)旋转至指定位置；旋转式称量装置振动器(101)通过沿着安装件(108)的水平方向产生的振动，带动料斗盒(102)沿着水平方向进行振动，以使料斗盒(102)内的待称粉末从出料口(1021)流出至称量杯(201)的接料槽(2011)内；

旋转式称量装置接料机构(2)，旋转式称量装置接料机构(2)包括旋转式称量装置称量组件(21)、旋转式称量装置升降托板(22)、旋转式称量装置升降横板(23)、旋转式称量装置升降螺杆(24)、旋转式称量装置螺杆螺母(241)以及旋转式称量装置第二步进电机(25)；旋转式称量装置称量组件(21)用于承载称量杯(201)，旋转式称量装置称量组件(21)安装于旋转式称量装置升降托板(22)的一端，旋转式称量装置升降托板(22)的另一端固定安装于旋转式称量装置升降横板(23)上，旋转式称量装置升降螺杆(24)的一端安装于旋转式称量装置第二步进电机(25)的轴端，旋转式称量装置升降螺杆(24)的另一端穿过旋转式称量装置升降横板(23)的安装孔并通过旋转式称量装置螺杆螺母(241)固定安装于旋转式称量装置升降横板(23)上面，旋转式称量装置第二步进电机(25)通过旋转运动带动旋转式称量装置升降螺杆(24)做升降旋转运动，旋转式称量装置升降螺杆(24)通过旋转式称量装置螺杆螺母(241)带动旋转式称量装置升降横板(23)做升降运动，旋转式称量装置升降托板(22)跟随旋转式称量装置升降横板(23)做升降运动以使旋转式称量装置称量组件(21)的位置上升或下降；

旋转式称量装置控制器(3)，旋转式称量装置控制器(3)用于控制旋转式称量装置振动器(101)、旋转式称量装置第一步进电机(110)、旋转式称量装置第二步进电机(25)的运动；旋转式称量装置控制器(3)通过控制旋转式称量装置第一步进电机(110)运动以使料斗盒(102)实现水平旋转运动，旋转式称量装置控制器(3)通过控制旋转式称量装置振动器(101)振动以使料斗盒(102)实现水平振动，旋转式称量装置控制器(3)通过旋转式称量装置升降位置感应器(31)传送的信号控制旋转式称量装置第二步进电机(25)运动以使旋转式称量装置称量组件(21)实现升降运动；

旋转式称量装置精密天平(4)，旋转式称量装置精密天平(4)用于称量在称量杯(201)装入的待称粉末重量，旋转式称量装置精密天平(4)位于旋转式称量装置称量组件(21)的下方，旋转式称量装置精密天平(4)通过旋转式称量装置天平托架(41)与旋转式称量装置称量组件(21)的底部相接；

旋转式称量装置防风罩(5)，旋转式称量装置防风罩(5)用于阻挡外部空气流动，以避免待称粉末从料斗盒(102)流入称量杯(201)时被空气流动干扰。