CN104528380B - 智能化立体柔性抓取传递机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化立体柔性抓取传递机构，其特征是：包括机械部分和与其相连的控制机构，其中：机械部分包括框架、设置在框架上的垂直步进电机、联轴器、轴承、齿轮、水平步进电机、水平移动滑块、齿条、支架台、设置在支架台上的水平移动滑轨、支盘、垂直螺杆、固定台和设置在固定台上的空心轴步进电机、后固定卡、连杆组、固定卡、滑卡、抓手及设置在抓手之间的弹簧；控制机构包括微控制器、触摸控制屏、空心轴步进电机控制线、水平控制线和垂直控制线，微控制器通过数据线与触摸控制屏相连。本机构可以实现抓取对象的位置调整，具有垂直和水平两个方向的自由度，抓取对象的几何尺寸和重量可以调整，结构紧凑，适合多尺寸物体抓取使用。

Description

智能化立体柔性抓取传递机构

技术领域

本发明涉及传递机构，具体是一种智能化立体柔性抓取传递机构。

背景技术

在物流行业中，传递机构是十分常见的机械装置。传递机构由于可以实现对物体的传递运输，被作为传送运输的一个常用机构装置，应用范围广、市场需求量极大。但是传递机构实现智能控制、柔性抓取和立体运动却有一定的难度，因此，需要对传递机构不断改进创新，这在开发设计制造中也是一项必须且十分重要的工作，为了更好的实现立体柔性抓取传递，人们一直致力于立体柔性抓取设备的研究与开发。

目前在已有的立体柔性抓取设备中,对于工作在自动化生产线上或柔性制造系统中的工业装置来说，其完成最多的一类操作是“抓取-放置”动作，比如流水线上的工件搬运，装配以及各工位之间的工件转移和上下料；又比如在物流行业中，抓取传递机构是十分常见的。而在抓取和传递过程中，抓取装置的初始位置和终止位置是事先规定的，但在很多情况下工件的位置常常是不固定的，这就导致实际目标工件的位置与理想目标工件的位置是有偏差的。因此，这就要求抓取递送机构具备一定的环境适应能力。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种结构紧凑，适合多尺寸物体抓取的智能化立体柔性抓取传递机构。

实现本发明目的的技术方案是：

一种智能化立体柔性抓取传递机构，包括机械部分和与其相连的控制部分，其中：

机械部分包括框架、设置在框架上的垂直步进电机、联轴器、轴承、齿轮、水平步进电机、水平移动滑块、齿条、支架台、设置在支架台上的水平移动滑轨、支盘、垂直螺杆、固定台和设置在固定台上的空心轴步进电机、后固定卡、连杆组、固定卡、滑卡、抓手及设置在抓手之间的弹簧；抓手固定在后固定卡上；垂直步进电机、水平步进电机通过联轴器分别与垂直螺杆、齿轮连接，齿条固定在齿条支杆上，与齿轮啮合，支盘通过滚珠滑槽与水平移动滑轨连接，并在该滑轨上左右滑动，水平移动滑轨固定在支架台上，支架台与框架通过槽连接，并在槽中上下移动，空心轴步进电机通过水平螺杆与后固定卡连接，后固定卡与滑卡通过固定台上的滑槽轨道与固定台连接，并在滑槽轨道上滑动，连杆组与滑卡、固定卡、后固定卡相连；

控制部分包括微控制器、触摸控制屏、与空心轴步进电机连接的空心轴步进电机控制线、与水平步进电机连接的水平控制线和与垂直步进电机连接的垂直控制线，微控制器通过数据线与触摸控制屏相连。

所述齿轮与齿条之间采用渐开线外啮合方式。

所述水平步进电机、垂直步进电机、空心轴步进电机、微控制器分别与电源连接。

所述空心轴步进电机通过水平螺杆与后固定卡螺接，空心轴步进电机带动水平螺杆前、后移动。

所述连杆组由相连的前短连杆、长连杆、后短连杆构成，分别与滑卡、固定卡、后固定卡通过连接螺栓连接，抓手固定在后固定卡上，通过控制空心轴步进电机转动，带动抓手前后移动，柔性抓取物体。

所述齿条支杆与支架台通过螺栓、垫片固定连接。

所述垂直螺杆穿过框架，与垂直步进电机连接；垂直螺杆与框架之间通过轴承连接。

本发明的优点是：本机构可以实现抓取对象的位置调整，具有垂直和水平两个方向的自由度，抓取对象的几何尺寸和重量可以调整，结构紧凑，适合多尺寸物体抓取使用。

附图说明

图1为本发明智能化立体柔性抓取传递机构的结构示意图。

图中：1.垂直框架 2.固定台 3.空心轴步进电机 4.水平螺杆 5.后短连杆 6.连接螺栓 7.长连杆 8.固定卡 9.前短连杆 10.滑卡 11.弹簧 12.抓手 13.触摸控制屏 14.数据线 15.微控制器 16.空心轴步进电机控制线 17.水平控制线 18.垂直控制线 19.垂直步进电机 20.垂直步进电机支架 21.联轴器 22.轴承 23.水平框架 24.齿轮 25.水平步进电机 26.水平步进电机支架 27.水平移动滑块 28.螺母套架 29.齿条 30.齿条支杆31.垫片 32.支架台 33.水平移动滑轨 34.支盘 35.垂直螺杆 36.后固定卡。

具体实施方式

参照图1，本发明一种智能化立体柔性抓取传递机构，由机械部分和与之相连的控制部分组成，其中：

机械部分由垂直框架1、固定台2、空心轴步进电机3、水平螺杆4、后短连杆5、连接螺栓6、长连杆7、固定卡8、前短连杆9、滑卡10、弹簧11、抓手12、垂直步进电机19、垂直步进电机支架20、联轴器21、轴承22、水平框架23、齿轮24、水平步进电机25、水平步进电机支架26、水平移动滑块27、螺母套架28、齿条29、齿条支杆30、垫片31、支架台32、支盘34、后固定卡36、水平移动滑轨33和垂直螺杆35，主要完成柔性抓取、水平移动和上下移动等功能；

控制部分由微控制器15、通过数据线14与微控制器15相连的触摸控制屏13、和与微控制器15连接的空心轴步进电机控制线16、水平控制线17和垂直控制线18组成。

微控制器15通过空心轴步进电机控制线16向空心轴步进电机3相连，并发出控制信号，控制空心轴步进电机3转动，空心轴步进电机3固定在固定台2上，水平螺杆4与空心轴步进电机3采用螺纹连接方式，空心轴步进电机3带动水平螺杆4转动，水平螺杆4随着转动向前、向后移动，水平螺杆4与后固定卡36固定连接，抓手12固定在后固定卡36上，两个抓手12通过弹簧11隔开连接，固定卡8固定在固定台2上，固定台2固定于支盘34上，后固定卡36与滑卡10通过固定台2上的滑槽轨道与固定台2连接，并在滑槽轨道上滑动，前短连杆9、长连杆7、后短连杆5、滑卡10、固定卡8和后固定卡36通过连接螺栓6连接，通过控制空心轴步进电机3的转动，可以使抓手12前后移动，控制抓手12柔性抓取物体。

微控制器15通过水平控制线17向水平步进电机25相连，并发出控制信号，控制水平步进电机25转动，水平步进电机25固定在水平步进电机支架26上，水平步进电机支架26固定于支盘34上，水平步进电机25与齿轮24通过联轴器21连接，水平步进电机25带动齿轮24转动，齿轮24与齿条29采用渐开线外啮合方式。齿条29固定于齿条支杆30上，齿条支杆30与支架台32通过螺栓、垫片31连接固定。支盘34与水平移动滑轨33通过滚珠滑槽连接，使支盘34在水平移动滑轨33上左右滑动，水平移动滑轨33固定于支架台32上，支架台32固定于螺母套架28上，支架台32与左右框架通过槽连接，并在槽中上下移动。通过控制水平步进电机25的转动可以实现左右移动。

微控制器15通过垂直控制线18向垂直步进电机19相连，并发出控制信号，控制垂直步进电机19转动，垂直步进电机19固定在垂直步进电机支架20上，垂直步进电机支架20固定在水平框架23上，垂直步进电机19与垂直螺杆35通过联轴器21连接，垂直螺杆35与螺母套架28通过螺纹连接，垂直螺杆35与水平框架23通过轴承22连接，通过控制垂直步进电机19的转动可以实现上下移动。

工作时，打开开关电源，通过微控制器控制水平步进电机、垂直步电机和空心轴步进电机，输入相应程序使三个步进电机按照相应要求转动，机构自动运行实现智能化立体柔性抓取传递，也可通过控制触摸屏上控制按键实现人工化控制，实现相应的立体柔性抓取传递。

最后通过一系列的动作，实现立体柔性抓取传递机构智能控制。

Claims (1)

1.一种智能化立体柔性抓取传递机构，其特征是：包括机械部分和与其相连的控制部分，其中：

机械部分包括框架、设置在框架上的垂直步进电机、联轴器、轴承、齿轮、水平步进电机、水平移动滑块、齿条、支架台、设置在支架台上的水平移动滑轨、支盘、垂直螺杆、固定台和设置在固定台上的空心轴步进电机、后固定卡、连杆组、固定卡、滑卡、抓手及设置在抓手之间的弹簧；抓手固定在后固定卡上；垂直步进电机、水平步进电机通过联轴器分别与垂直螺杆、齿轮连接，齿条固定在齿条支杆上，与齿轮采用渐开线外啮合方式啮合，齿条支杆与支架台通过螺栓、垫片固定连接；支盘通过滚珠滑槽与水平移动滑轨连接，并在该滑轨上左右滑动，水平移动滑轨固定在支架台上，支架台与框架通过槽连接，并在槽中上下移动，空心轴步进电机通过水平螺杆与后固定卡螺接，空心轴步进电机带动水平螺杆前、后移动，后固定卡与滑卡通过固定台上的滑槽轨道与固定台连接，并在滑槽轨道上滑动，连杆组与滑卡、固定卡、后固定卡相连；垂直螺杆穿过框架，与垂直步进电机连接；垂直螺杆与框架之间通过轴承连接；

控制部分包括微控制器、触摸控制屏、与空心轴步进电机连接的空心轴步进电机控制线、与水平步进电机连接的水平控制线和与垂直步进电机连接的垂直控制线，微控制器通过数据线与触摸控制屏相连；

所述连杆组由相连的前短连杆、长连杆、后短连杆构成，分别与滑卡、固定卡、后固定卡通过连接螺栓连接，抓手固定在后固定卡上，通过控制空心轴步进电机转动，带动抓手前后移动。