本實(shí)用新型涉及一種碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前碼垛機(jī)擺臂的位置檢測(cè)主要通過測(cè)量擺臂運(yùn)動(dòng)的角度來得到，測(cè)量的精度對(duì)碼垛機(jī)手臂的定位至關(guān)重要。通常的擺臂角度測(cè)量，將傳感器和擺臂的軸連接，直接測(cè)量擺動(dòng)的角度，傳感器量程涵蓋擺臂的全部運(yùn)行過程。碼垛機(jī)擺臂的工作是將物品從取料平臺(tái)取出，擺動(dòng)到放料平臺(tái)放下，這一個(gè)動(dòng)作過程中，只有取料點(diǎn)和放料點(diǎn)兩個(gè)位置需要精確定位，中間過程不需要定位。由此可見，傳統(tǒng)的測(cè)量方式在碼垛機(jī)擺臂運(yùn)行的中間段并不起關(guān)鍵作用，對(duì)傳感器的測(cè)量能力是一種浪費(fèi)，而在需要精確定位的末段，也沒有相應(yīng)的手段對(duì)測(cè)量效果進(jìn)行強(qiáng)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供一種能夠提高碼垛機(jī)擺臂速度和擺臂精度的碼垛機(jī)吊臂末段定位系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)，包括機(jī)架、與所述機(jī)架鉸接的吊臂、驅(qū)動(dòng)所述吊臂運(yùn)動(dòng)的吊臂驅(qū)動(dòng)裝置、用于檢測(cè)吊臂位置的定位機(jī)構(gòu)、用于判斷吊臂是否處于末段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的觸發(fā)裝置以及與所述定位裝置和所述觸發(fā)裝置通訊的控制裝置；

所述定位裝置包括豎直設(shè)置在吊臂底端的定位板、用于保持所述定位板豎直的豎直保持機(jī)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)所述定位板設(shè)置的距離測(cè)量機(jī)構(gòu)；

所述定位板的高度不小于所述吊臂底端運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板的下部， 當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板的上部；或者，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)包括上測(cè)量機(jī)構(gòu)和下測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述上測(cè)量機(jī)構(gòu)設(shè)置在對(duì)應(yīng)所述吊臂上擺運(yùn)動(dòng)的上1/2范圍內(nèi)，所述下測(cè)量機(jī)構(gòu)設(shè)置在與所述吊臂下擺運(yùn)動(dòng)的下1/2范圍內(nèi)；

所述控制裝置控制所述吊臂驅(qū)動(dòng)裝置。

進(jìn)一步地，所述觸發(fā)裝置包括設(shè)置在所述吊臂上擺運(yùn)動(dòng)末段觸發(fā)點(diǎn)的上擺行程開關(guān)和設(shè)置在所述吊臂下擺運(yùn)動(dòng)末段觸發(fā)點(diǎn)的下擺行程開關(guān)；

所述上擺運(yùn)動(dòng)末段觸發(fā)點(diǎn)和所述第一鉸接軸所確定的直線與所述吊臂上擺的最高點(diǎn)夾角小于所述吊臂運(yùn)動(dòng)全程所擺動(dòng)的角度的1/2，

所述下擺運(yùn)動(dòng)末段觸發(fā)點(diǎn)和所述第一鉸接軸所確定的直線與所述吊臂下擺的最低點(diǎn)夾角小于所述吊臂運(yùn)動(dòng)全程所擺動(dòng)的角度的1/2。

進(jìn)一步地，所述觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括觸發(fā)角度傳感器，所述觸發(fā)角度傳感器與所述第一鉸接軸連接。

進(jìn)一步地，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)包括遮光保護(hù)盒和設(shè)置在遮光保護(hù)盒內(nèi)的激光測(cè)距傳感器，所述定位板為反射板。

進(jìn)一步地，所述吊臂的下端通過第二鉸接軸鉸接有連接板，所述定位板連接在所述連接板上；

所述豎直保持機(jī)構(gòu)包括與所述吊臂的軸線平行設(shè)置的連接桿，所述連接桿上端通過第三鉸接軸與所述機(jī)架鉸接，所述連接桿的端通過第四鉸接軸與所述定位板鉸接；

所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與所述連接板所在平面平行。

具體地，所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面以及所述連接板所在的平面為水平面。

進(jìn)一步地，所述吊臂的下端通過第二鉸接軸鉸接有連接板，所述定位板連 接在所述連接板上；

所述豎直保持機(jī)構(gòu)包括2n+1根首尾依次鉸接的連桿，其中，由上向下的第1根連桿的頂端與所述機(jī)架通過第三鉸接軸鉸接，由上向下的第2n+1根連桿與所述連接板通過第四鉸接軸鉸接；由上向下的第2m根連桿與所述吊臂鉸接，由上向下的第2m+1根連桿與所述吊臂平行；其中，所述n為正整數(shù)，所述m為小于等于n的正整數(shù)；

所述第一、三鉸接軸的軸線確定的平面、第二、四鉸接軸的軸線確定的平面以及第2m根連桿的軸線相互平行。

具體地，所述第一、三鉸接軸所確定的平面、第二、四鉸接軸所確定的平面為水平面，與所述吊臂鉸接的各連桿的軸線為水平線。

本實(shí)用新型碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)的吊臂在運(yùn)動(dòng)的中間段通過吊臂驅(qū)動(dòng)裝置全速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)吊臂快速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)醣圻M(jìn)入運(yùn)動(dòng)末段時(shí)，控制器通過定位裝置獲取吊臂當(dāng)前位置，并控制驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)吊臂精確的停止在預(yù)定位置。這樣，中間段不需要計(jì)算，能夠減少控制器的運(yùn)算量。而在末段，距離測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量吊臂的位置，誤差非常小，能夠使吊臂準(zhǔn)確的停止在預(yù)定位置。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)的定位板的豎直保持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；

圖4是本實(shí)用新型碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

如圖1-4所示，碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)，包括機(jī)架、與所述機(jī)架鉸接的吊臂、驅(qū)動(dòng)所述吊臂運(yùn)動(dòng)的吊臂驅(qū)動(dòng)裝置、用于檢測(cè)吊臂位置的定位機(jī)構(gòu)、用于判斷吊臂是否處于末段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的觸發(fā)裝置以及與所述定位裝置和所述觸發(fā)裝置通訊的控制裝置；

所述定位裝置包括豎直設(shè)置在吊臂底端的定位板215、用于保持所述定位板215豎直的豎直保持機(jī)構(gòu)以及對(duì)應(yīng)所述定位板215設(shè)置的距離測(cè)量機(jī)構(gòu)；

所述定位板215的高度不小于所述吊臂底端運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)高度之差；當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板215的下部，當(dāng)所述吊臂底端運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)所述定位板215的上部；所述控制裝置控制所述吊臂驅(qū)動(dòng)裝置。

所述觸發(fā)裝置包括設(shè)置在所述吊臂上擺運(yùn)動(dòng)末段觸發(fā)點(diǎn)的上擺行程開關(guān)和設(shè)置在所述吊臂下擺運(yùn)動(dòng)末段觸發(fā)點(diǎn)的下擺行程開關(guān)；

所述上擺運(yùn)動(dòng)末段觸發(fā)點(diǎn)和所述第一鉸接軸201所確定的直線與所述吊臂上擺的最高點(diǎn)夾角小于所述吊臂運(yùn)動(dòng)全程所擺動(dòng)的角度的1/2，

所述下擺運(yùn)動(dòng)末段觸發(fā)點(diǎn)和所述第一鉸接軸201所確定的直線與所述吊臂下擺的最低點(diǎn)夾角小于所述吊臂運(yùn)動(dòng)全程所擺動(dòng)的角度的1/2。

所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)包括遮光保護(hù)盒213和設(shè)置在遮光保護(hù)盒213內(nèi)的激光測(cè)距傳感器214，所述定位板215為反射板。

本實(shí)施例碼垛機(jī)吊臂末段精確定位系統(tǒng)的吊臂在運(yùn)動(dòng)的中間段通過吊臂驅(qū)動(dòng)裝置全速運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)吊臂快速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)醣圻M(jìn)入運(yùn)動(dòng)末段時(shí)，控制器通過定位裝置獲取吊臂當(dāng)前位置，并控制驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)吊臂精確的停止在預(yù)定位置。這樣，中間段不需要計(jì)算，能夠減少控制器的運(yùn)算量。而在末段，距離測(cè)量機(jī)構(gòu)測(cè)量吊臂的位置，誤差非常小，能夠使吊臂準(zhǔn)確的停止在預(yù)定位置。

本實(shí)施例的距離測(cè)量機(jī)構(gòu)還可以按照如下方式設(shè)置：所述距離測(cè)量機(jī)構(gòu)包括上測(cè)量機(jī)構(gòu)和下測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述上測(cè)量機(jī)構(gòu)設(shè)置在對(duì)應(yīng)所述吊臂上擺運(yùn)動(dòng)的 上1/2范圍內(nèi)，所述下測(cè)量機(jī)構(gòu)設(shè)置在與所述吊臂下擺運(yùn)動(dòng)的下1/2范圍內(nèi)；這樣設(shè)置能夠使用較小高度的定位板215，避免了定位板215對(duì)吊臂回轉(zhuǎn)的影響。

本實(shí)施例的觸發(fā)機(jī)構(gòu)還可以采用所述觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括觸發(fā)角度傳感器，所述觸發(fā)角度傳感器與所述第一鉸接軸201連接。當(dāng)角度傳感器測(cè)量的角度接近吊臂運(yùn)轉(zhuǎn)范圍時(shí)，判斷吊臂已經(jīng)進(jìn)入末段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

實(shí)施例2

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述吊臂的下端通過第二鉸接軸202鉸接有連接板，所述定位板215連接在所述連接板上；

所述豎直保持機(jī)構(gòu)包括與所述吊臂的軸線平行設(shè)置的連接桿，所述連接桿上端通過第三鉸接軸203與所述機(jī)架鉸接，所述連接桿的端通過第四鉸接軸204與所述定位板215鉸接；

所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面與所述連接板所在平面平行。

所述第一、三鉸接軸的軸線所確定的平面以及所述連接板所在的平面為水平面。

本實(shí)施例通過采用平行四連桿結(jié)構(gòu)對(duì)定位板215進(jìn)行豎直狀態(tài)的保持，這樣，單根連桿的連接方式能夠避免傳動(dòng)誤差的累積，能夠保證連接板的豎直狀態(tài)的準(zhǔn)確性。

實(shí)施例3

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，如圖2所示，所述吊臂的下端通過第二鉸接軸202鉸接有連接板，所述定位板215連接在所述連接板上；

所述豎直保持機(jī)構(gòu)包括2n+1根首尾依次鉸接的連桿，其中，由上向下的第1根連桿205的頂端與所述機(jī)架通過第三鉸接軸203鉸接，由上向下的第2n+1根連桿207與所述連接板通過第四鉸接軸204鉸接；由上向下的第2m根連桿207與所述吊臂鉸接，由上向下的第2m+1根連桿與所述吊臂平行；其中，所述 n為正整數(shù)，所述m為小于等于n的正整數(shù)；

所述第一、三鉸接軸的軸線確定的平面、第二、四鉸接軸的軸線確定的平面以及第2m根連桿207的軸線相互平行。

所述第一、三鉸接軸所確定的平面、第二、四鉸接軸所確定的平面為水平面，與所述吊臂鉸接的各連桿的軸線為水平線。

本實(shí)施例的定位板215通過若干平行四連桿機(jī)構(gòu)保持豎直，這樣，能夠根據(jù)需求選擇連桿的長度，將連桿的直徑與長度選擇合適的比值，能夠避免出現(xiàn)壓桿失穩(wěn)的情況，避免對(duì)其他設(shè)備的損壞。

以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。