一种用于烟草检测的定容机器人制造技术

一种用于烟草检测的定容机器人，包括SCARA机器人(01)、夹取机构(02)、定容机构(03)、进液机构(04)、试管定位装置(05)、光源装置(06)、烟草消解试管(07)、试管架(08)以及注射泵(09)；本实用新型专利技术采用全自动方式解决了人工加入指定容量的液体效率低下的问题，以及人工加入指定容量液体容易出现误差影响后续实验程序的问题。验程序的问题。验程序的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于烟草检测的定容机器人


[0001]本技术涉及实验室烟草检测
，具体涉及一种用于烟草检测的定容机器人。

技术介绍

[0002]实验室测试烟草粉末样品时，需要人工向装有烟草粉末样品的试管加入指定容量的液体，人工加入指定容量液体不仅效率低下，而且液体加入量难以进行精准控制，容易出现误差，从而影响下一道实验程序的正常进行。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的上述缺陷，本技术的目的在于提供一种用于烟草检测的定容机器人，采用全自动方式解决人工加入指定容量的液体效率低下的问题，以及人工加入指定容量液体容易出现误差影响后续实验程序的问题。
[0004]本技术是这样实现的，本技术一种用于烟草检测的定容机器人所采用的技术方案是：一种用于烟草检测的定容机器人，包括：
[0005]SCARA机器人(01)，SCARA机器人(01)用于烟草消解试管(07)的转移，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)沿水平方向横向运动，第二闭环步进电机(0202)用于驱动第二转臂(0109)沿水平方向横向运动，第三闭环步进电机(0203)用于驱动丝杆(01060)沿水平方向纵向运动，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；
[0006]夹取机构(02)，夹取机构(02)安装于末端连接器(01071)的底端，夹取机构(02)用于烟草消解试管(07)的夹取，SCARA机器人(01)通过夹取机构(02)实现烟草消解试管(07)的夹取和转移；
[0007]试管定位装置(05)，试管定位装置(05)用于固定烟草消解试管(07)；
[0008]进液机构(04)，进液机构(04)用于通过进液口(0411)向放置于试管定位装置(05)的烟草消解试管(07)加入液体；
[0009]定容机构(03)，定容机构(03)用于通过工业相机(031)对放置于试管定位装置(05)的烟草消解试管(07)的液位进行定位，工业相机(031)将测量的烟草消解试管(07)的液位与设定液位的容量差值发送至注射泵(09)，注射泵(09)根据接收到的容量差值通过出液口(1041)经由连接软管及进液口(0411)向烟草消解试管(07)进行精密加液；
[0010]光源装置(06)，光源装置(06)用于提供光源，以使工业相机(031)能够对烟草消解试管(07)的液位进行精确定位；
[0011]试管架(08)，试管架(08)用于放置及固定烟草消解试管(07)。
[0012]所述用于烟草检测的定容机器人工作流程如下所述：
[0013]首先，将装入烟草检测粉末样品的烟草消解试管(07)摆放于试管架(08)设有的圆环内固定，将SCARA机器人(01)的末端连接器(01071)与夹取机构(02)固定相连，通过软管将注射泵(09)的出液口(1041)与进液机构(04)的进液口(0411)相连通；
[0014]接着，SCARA机器人(01)通过夹取机构(02)将装有烟草检测粉末样品的烟草消解试管(07)从试管架(08)转移至试管定位装置(05)，进液机构(04)将进液口(0411)移至烟草消解试管(07)的上方，定容机构(03)的工业相机(031)在光源装置(06)的辅助下，测量烟草消解试管(07)的液位，并将测量的烟草消解试管(07)的液位与设定液位的容量差值发送至注射泵(09)，注射泵(09)根据接收到的容量差值通过出液口(1041)经由连接软管及进液口(0411)向烟草消解试管(07)进行精密加液，加液结束后，进液机构(04)将进液口(0411)从烟草消解试管(07)的上方移开，SCARA机器人(01)通过夹取机构(02)将加完液体的烟草消解试管(07)从试管定位装置(05)转移回试管架(08)原来的放置位；这样，就完成了本次定容工作流程；下一次定容工作流程，再重复上述过程。
[0015]进一步地，夹取机构(02)包括连接件(021)、夹取机构闭环步进电机(022)、力控夹爪(024)、第一夹取工位(0231)、第二夹取工位(0232)、第一夹取工位安装件(02311)以及第二夹取工位安装件(02321)，
[0016]连接件(021)设有机器人安装位(0211)、第一连接件安装孔(0212)、第二连接件安装孔(0213)、第三连接件安装孔(0214)、第四连接件安装孔(0215)，机器人安装位(0211)用于与末端连接器(01071)的底端固定相连，第一连接件安装孔(0212)与设于夹取机构闭环步进电机(022)上表面的第五连接件安装孔(0221)通过螺丝固定相连，第二连接件安装孔(0213)与设于夹取机构闭环步进电机(022)上表面的第六连接件安装孔(0222)通过螺丝固定相连，第三连接件安装孔(0214)与设于夹取机构闭环步进电机(022)上表面的第七连接件安装孔(0223)通过螺丝固定相连，第四连接件安装孔(0215)与设于夹取机构闭环步进电机(022)上表面的第八连接件安装孔(0224)通过螺丝固定相连，以使夹取机构闭环步进电机(022)固定于末端连接器(01071)的下方；
[0017]力控夹爪(024)固定安装于夹取机构闭环步进电机(022)的轴端，夹取机构闭环步进电机(022)的启动、运行和停止由机器人控制器(0301)控制；
[0018]第一夹取工位安装件(02311)嵌入安装于力控夹爪(024)的安装槽(0241)设有的第一夹取工位安装件安装位(0242)内，第二夹取工位安装件(02321本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于烟草检测的定容机器人，其特征在于，包括：SCARA机器人(01)，SCARA机器人(01)用于烟草消解试管(07)的转移，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)沿水平方向横向运动，第二闭环步进电机(0202)用于驱动第二转臂(0109)沿水平方向横向运动，第三闭环步进电机(0203)用于驱动丝杆(01060)沿水平方向纵向运动，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(02)，夹取机构(02)安装于末端连接器(01071)的底端，夹取机构(02)用于烟草消解试管(07)的夹取，SCARA机器人(01)通过夹取机构(02)实现烟草消解试管(07)的夹取和转移；试管定位装置(05)，试管定位装置(05)用于固定烟草消解试管(07)；进液机构(04)，进液机构(04)用于通过进液口(0411)向放置于试管定位装置(05)的烟草消解试管(07)加入液体；定容机构(03)，定容机构(03)用于通过工业相机(031)对放置于试管定位装置(05)的烟草消解试管(07)的液位进行定位，工业相机(031)将测量的烟草消解试管(07)的液位与设定液位的容量差值发送至注射泵(09)，注射泵(09)根据接收到的容量差值通过出液口(1041)经由连接软管及进液口(0411)向烟草消解试管(07)进行精密加液；光源装置(06)，光源装置(06)用于提供光源，以使工业相机(031)能够对烟草消解试管(07)的液位进行精确定位；试管架(08)，试管架(08)用于放置及固定烟草消解试管(07)。2.根据权利要求1所述的一种用于烟草检测的定容机器人，其特征在于，夹取机构(02)包括连接件(021)、夹取机构闭环步进电机(022)、力控夹爪(024)、第一夹取工位(0231)、第二夹取工位(0232)、第一夹取工位安装件(02311)以及第二夹取工位安装件(02321)；连接件(021)设有机器人安装位(0211)、第一连接件安装孔(0212)、第二连接件安装孔(0213)、第三连接件安装孔(0214)、第四连接件安装孔(0215)，机器人安装位(0211)用于与末端连接器(01071)的底端固定相连，第一连接件安装孔(0212)与设于夹取机构闭环步进电机(022)上表面的第五连接件安装孔(0221)通过螺丝固定相连，第二连接件安装孔(0213)与设于夹取机构闭环步进电机(022)上表面的第六连接件安装孔(0222)通过螺丝固
定相连，第三连接件安装孔(0214)与设于夹取机构闭环步进电机(022)上表面的第七连接件安装孔(0223)通过螺丝固定相连，第四连接件安装孔(0215)与设于夹取机构闭环步进电机(022)上表面的第八连接件安装孔(0224)通过螺丝固定相连，以使夹取机构闭环步进电机(022)固定于末端连接器(01071)的下方；力控夹爪(024)固定安装于夹取机构闭环步进电机(022)的轴端，夹取机构闭环步进电机(022)的启动、运行和停止由机器人控制器(0301)控制；第一夹取工位安装件(02311)嵌入安装于力控夹爪(024)的安装槽(0241)设有的第一夹取工位安装件安装位(0242)内，第二夹取工位安装件(02321)嵌入安装于力控夹爪(024)的安装槽(0241)设有的第二夹取工位安装件安装位(0243)内，第一夹取工位安装件(02311)与第一夹取工位(0231)的上部通过螺丝固定相连，第二夹取工位安装件(02321)与第二夹取工位(0232)的上部通过螺丝固定相连，这样，第一夹取工位(0231)和第二夹取工位(0232)就固定于力控夹爪(024)的前面，第一夹取工位(0231)的下部设有第一夹取面(023111)，第二夹取工位(0232)的下部设有第二夹取面(023211)，第一夹取面(023111)和第二夹取面(023211)的位置相对，力控夹爪(024)通过控制第一夹取工位安装件(02311)和第二夹取工位安装件(02321)在安装槽(0241)中相向或相离运动，使得第一夹取工位(0231)和第二夹取工位(0232)运动至指定位置，以使第一夹取面(023111)和第二夹取面(023211)能够夹取或放下烟草消解试管(07)。3.根据权利要求1所述的一种用于烟草检测的定容机器人，其特征在于，定容机构(03)包括工业相机(031)、相机安装板(032)、第一固定座(0331)、第二固定座(0332)、第一安装轴(0341)、第二安装轴(0342)、第三安装轴(0343)、第一轴支座(0351)、第二轴支座(0352)，第一安装轴(0341)的一端向下嵌入第一固定座(0331)设有的朝上的开口内，第一安装轴(0341)的另一端向上插入第二轴支座(0352)设有的安装孔内，工业相机(031)的后端通过相机安装板(032)与第二固定座(0332)的底部固定相连，第二安装轴(0342)的一端嵌入第二固定座(0332)设有的开口内，第二安装轴(0342)的中部插入第一轴支座(0351)设有的安装孔内，第三安装轴(0343)的一端插入第一轴支座(0351)设有的另一安装孔内，第三安装轴(0343)的另一端插入第二轴支座(0352)设有的另一安装孔内，这样，工业相机(031)就被固定在指定高度。4.根据权利要求1所述的一种用于烟草检测的定容机器人，其特征在于，进液机构(04)包括加液管(041)、旋转气缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天洪，张海彬，
申请(专利权)人：深圳超磁机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：