一种高准确度大质量测量装置制造方法及图纸

一种高准确度大质量测量装置。本申请公开了一种用于测量砝码质量的测量装置，所述测量装置包括：机架；主梁，所述主梁被支撑在机架上并且包括平行设置的中刀和两个边刀；配衡系统，所述配衡系统加载于主梁的一端并且包括配衡砝码；称量系统，所述称量系统加载于主梁的另一端；砝码传送系统，所述砝码传送系统能够将标准砝码或待测砝码运送和加载到称量系统中以及从称量系统中卸载和运走；以及控制系统。中刀和两个边刀由金属材料以高温深冷循环工艺制成。中刀和两个边刀的平行度能够利用三坐标仪进行调节。控制系统能够控制配衡系统和称量系统，以实现配衡系统与称量系统的同步加载和卸载。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种用于测量砝码质量的测量装置。
技术介绍
现有技术中的大质量机械式天平的中刀、边刀和相应刀承的加工工艺简单，因此不能达到测量重型砝码质量应有的硬度和韧性。此外，现有技术中的大质量机械式天平的加载同步性以及主梁摆动与指示系统的一致性均较差，因此在加载过程中，中刀系统和边刀系统水平变动量无法减小，从而导致在重型砝码质量测量过程中，大质量机械式天平不能得到高准确度的测量结果。基于上述原因，在现有技术中无法实现对于质量达到500kg的砝码的重复性为0.05g的测量、对于重量达到1000kg的砝码的重复性为0.5g的测量、以及对于质量达到2000kg的砝码的重复性为1g的测量。
技术实现思路
本申请的目的是解决现有技术中的质量比较仪或机械式天平不能得到高准确度的测量结果的问题。本申请公开了一种用于测量砝码质量的测量装置，所述测量装置包括：机架；主梁，所述主梁被支撑在机架上并且包括平行设置的中刀和两个边刀；配衡系统，所述配衡系统加载于主梁的一端并且包括配衡砝码；称量系统，所述称量系统加载于主梁的另一端；砝码传送系统，所述砝码传送系统能够将标准砝码或待测砝码运送和加载到称量系统中以及从称量系统中卸载和运走；以及控制系统。中刀和两个边刀由金属材料以高温深冷循环工艺制成。中刀和两个边刀的平行度能够利用三坐标仪进行调节。控制系统能够控制配衡系统和称量系统，以实现配衡系统与称量系统的同步加载和卸载。这样做的优点是，能够通过三坐标仪调节实现中刀系统和边刀系统的高平行度，确保质量达到500kg的砝码重复性0.05g、重量达到1000kg的砝码重复性0.5g、质量达到2000kg的砝码重复性1g的精确测量。根据本申请的可行实施方式，金属材料的成型原料为硬质合金粉末，在高温深冷循环工艺中，中刀和边刀依次经过预热、淬火、多次回火、深度冷却和最终回火的过程。这样做的优点是，能够同时实现金属材料的高硬度和高韧性。根据本申请的可行实施方式，机架包括横截面形状为矩形的中刀承，中刀能够借助于中刀刃抵接中刀承的承载平面。配衡系统和称量系统均包括横截面形状与中刀承不同的边刀承，边刀承在顶面上设有边刀槽，边刀槽的横截面为梯形，边刀能够借助于边刀刃抵接边刀槽的承载平面。根据本申请的可行实施方式，机架还包括能够将主梁升起或放下的主梁电机。控制系统能够控制主梁电机，以使得在主梁被升起或放下的过程中，中刀两侧的载荷能够同步加载和卸载。这样做的优点是，能够避免在主梁的加载和卸载的过程中由于中刀两端受力不均从而造成中刀破损。根据本申请的可行实施方式，在预热的过程中，中刀和边刀以阶梯式加热的方式依次被加热到500～600℃、800～850℃和1200～1250℃。在淬火的过程中，中刀和边刀被淬火，随后通过空气冷却到室温。在多次回火和最终回火的过程中，中刀和边刀被回火到550～570℃，随后通过空气冷却到室温。在深度冷却的过程中，中刀和边刀以阶梯式冷却的方式被冷却到约-120℃，随后以阶梯式加热的方式被加热到室温。根据本申请的可行实施方式，中刀刃的两侧夹角约为90°。中刀刃的母线的直线度小于或等于0.006mm。中刀刃的承载接触圆角半径小于或等于0.2mm，表面粗糙度小于或等于0.025μm。根据本申请的可行实施方式，中刀承的承载平面的平面度小于或等于0.005mm。根据本申请的可行实施方式，边刀刃的两侧夹角约为120°。边刀刃的母线的直线度小于或等于0.01mm。边刀刃的承载接触圆角半径小于或等于0.2mm，表面粗糙度小于或等于0.025μm。根据本申请的可行实施方式，边刀槽的两侧夹角约为140°。边刀槽的承载平面的平面度小于或等于0.005mm。根据本申请的可行实施方式，待测砝码的形状是立方体或柱体。附图说明为了更加透彻地理解本申请的目的和优点，应当结合附图阅读下文中的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记用于相同的部件。图1是根据本申请的可行实施方式的测量装置的示意图；图2是图1中的测量装置的机架的立体图；图3是图1中的测量装置的主梁的立体图；图4是图3中的主梁的中刀的横截面图；图5是图3中的主梁的边刀的横截面图；图6是图3中的主梁的中刀和边刀的热处理过程的示意图图7是图1中的测量装置的配衡系统的立体图；图8是图1中的测量装置的称量系统的立体图；图9是图1中的测量装置的砝码传送系统的立体图；以及图10是图1中的测量装置的控制系统的示意图。具体实施方式图1是根据本申请的可行实施方式的测量装置1的示意图。如图所示，测量装置1包括机架100、主梁200、配衡系统300、称量系统400、砝码传送系统500和控制系统600。机架100经由主梁200与配衡系统300和称量系统400连接。图2是图1中的测量装置1的机架100的立体图。如图所示，机架100包括中刀承101和主梁电机102。中刀承101设置在机架100的顶部中央并且具有矩形的横截面形状。主梁电机102分别设置在中刀承101的左右两侧。如下文将会具体描述的，中刀承101的承载平面能够与中刀201的中刀刃201A抵接，机架100能够经由主梁电机102支撑主梁200并且将主梁200升起或放下。图3是图1中的测量装置1的主梁200的立体图。如图所示，主梁200包括中刀201、两个边刀202，202’、支撑杆203和中刀承孔204。中刀201设置在主梁200的中央并且优选地沿垂直于主梁200的方向延伸。两个边刀202，202’设置在主梁200的端部并且与中刀201平行。中刀201和两个边刀202，202’的平行度能够利用三坐标仪(未示出)进行调节。支撑杆203优选地沿垂直于主梁200的方向从主梁200向外延伸。支撑杆203能够放置在主梁电机102上，以使得主梁200借助于主梁电机102支撑在机架100上。中刀承孔204部分地包围中刀201并且穿过主梁200。中刀承孔204能够容纳中刀承101，以使得中刀承101的承载平面能够在主梁200的加载状态下抵接中刀刃201A。如下文将会具体描述的，两个边刀202，202’中的每个能够借助于其边刀刃202A，202A’在配衡系统300和称量系统400的加载状态下抵接边刀承302，402的对应的边刀槽302A，402A，优选地抵接边刀槽302A，402A的承载平面。图4是图3中的主梁200的中刀201的横截面图。为了能够清楚展示中刀201的特性，图4示出在主梁200的加载状态下的中刀201和中刀承101。在主梁200的加载状态下，中刀201借助于其中刀刃201A抵接中刀承101的刀承平面。为了在实现精确测量的同时尽可能地增加测量装置1的测量能力，中刀刃201A的两侧夹角约为90°。在可行的实施方式中，中刀刃201A的母线的直线度小于或等于0.006mm。中刀刃201A的承载接触圆角半径小于或等于0.2mm，表面粗糙度小于或等于0.025μm。中刀承101的承载平面的平面度小于或等于0.005mm。图5是图3中的主梁200的边刀202的横截面图。应当注意的是，边刀202和边刀202’相同，因此为了简洁起见，只示出边刀202。为了能够清楚展示边刀202的特性，图5示出在配衡系统300的加载状态下的边刀202和边刀承302。如图所示，边刀承302的横截面形状与中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量砝码质量的测量装置，所述测量装置包括：机架，主梁，所述主梁被支撑在机架上并且包括平行设置的中刀和两个边刀，配衡系统，所述配衡系统加载于主梁的一端并且包括配衡砝码，称量系统，所述称量系统加载于主梁的另一端，砝码传送系统，所述砝码传送系统能够将标准砝码或待测砝码运送和加载到称量系统中以及从称量系统中卸载和运走，以及控制系统，其中，中刀和两个边刀由金属材料以高温深冷循环工艺制成，中刀和两个边刀的平行度能够利用三坐标仪进行调节，以及控制系统能够控制配衡系统和称量系统，以实现配衡系统与称量系统的同步加载和卸载。

【技术特征摘要】
1.一种用于测量砝码质量的测量装置，所述测量装置包括：机架，主梁，所述主梁被支撑在机架上并且包括平行设置的中刀和两个边刀，配衡系统，所述配衡系统加载于主梁的一端并且包括配衡砝码，称量系统，所述称量系统加载于主梁的另一端，砝码传送系统，所述砝码传送系统能够将标准砝码或待测砝码运送和加载到称量系统中以及从称量系统中卸载和运走，以及控制系统，其中，中刀和两个边刀由金属材料以高温深冷循环工艺制成，中刀和两个边刀的平行度能够利用三坐标仪进行调节，以及控制系统能够控制配衡系统和称量系统，以实现配衡系统与称量系统的同步加载和卸载。2.根据在前权利要求中任一项所述的测量装置，其中，金属材料的成型原料为硬质合金粉末，在高温深冷循环工艺中，中刀和边刀依次经过预热、淬火、多次回火、深度冷却和最终回火的过程。3.根据在前权利要求中任一项所述的测量装置，其中，机架包括横截面形状为矩形的中刀承，中刀能够借助于中刀刃抵接中刀承的承载平面，以及配衡系统和称量系统均包括横截面形状与中刀承不同的边刀承，边刀承在顶面上设有边刀槽，边刀槽的横截面为梯形，边刀能够借助于边刀刃抵接边刀槽的承载平面。4.根据在前权利要求中任一项所述的测量装置，其中，机架还包括能够将主梁升起或放下的主梁电机，以及控制系统能够控制主梁电机，以使得在主梁被升起或放下的过程中，中刀两侧的载荷能够同步加载和卸载...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，蔡常青，任孝平，李涛，胡满红，王肖磊，吉鸿磊，王翔，陈平，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11