CN115122285A - Uvw对位平台和uvw对位平台的控制方法 - Google Patents
Uvw对位平台和uvw对位平台的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种UVW对位平台和UVW对位平台的控制方法,UVW对位平台包括:底板,具有安装面;至少四个运动组件,分设于所述安装面,每一所述运动组件均包括运动支撑机构和用以驱动所述运动支撑机构移动的驱动机构,以使两个所述运动支撑机构可沿所述底板的第一方向移动,其他所述运动支撑机构可沿所述底板的第二方向移动,所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置,所有所述运动支撑机构均具有起始位置,至少一个所述起始位置与其他起始位置位于相异的圆周上;对位平台,安装于所述运动支撑机构的顶部。本发明技术方案使得底板和对位平台的形状可以根据待对位物料的形状而设置,减小了底板和对位平台的尺寸,减小了UVW对位平台的占用空间。
Description
技术领域
本发明涉及精密机械技术领域,特别涉及一种UVW对位平台和UVW对位平台的控制方法。
背景技术
随着经济的发展,UVW对位平台的应用越来越广泛,工作时,将产品放置到平台上,通过平台下方的运动支撑机构、驱动机构实现平台的平移和旋转,完成对位工作。
UVW对位平台一般为三轴驱动,即三组运动支撑机构由三个驱动机构驱动,三个驱动机构对应的是三个动力轴,包括X轴方向两个马达(V轴、W轴),Y轴方向一个马达(U轴),X轴两个马达同动实现X轴移动,Y轴一个马达控制Y轴移动,X轴、Y轴两个不同步的时候实现θ轴转动,这样,通过控制三个马达实现了X轴、Y轴的的移动以及θ轴旋转,实现了对位工作。
然而,现有的UVW对位平台,由于三个运动支撑组件共圆设计,使得UVW对位平台整体呈正方形状,如此,UVW对位平台容易由于形状受限而造成尺寸过大,从而使得UVW对位平台的占用空间较大。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种UVW对位平台,旨在减小底板和对位平台的尺寸,以减小UVW对位平台的占用空间。
为实现上述目的,本发明提出的UVW对位平台,包括:
底板,具有安装面;
至少四个运动组件,分设于所述安装面,每一所述运动组件均包括运动支撑机构和用以驱动所述运动支撑机构移动的驱动机构,以使两个所述运动支撑机构可沿所述底板的第一方向移动,其他所述运动支撑机构可沿所述底板的第二方向移动,所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置,所有所述运动支撑机构均具有起始位置,至少一个所述起始位置与其他起始位置位于相异的圆周上;
对位平台,安装于所述运动支撑机构的顶部。
可选地,所述底板的横截面呈长方形设置,所述运动组件数量为四个,包括相连的第一驱动机构和第一运动支撑机构、相连的第二驱动机构和第二运动支撑机构、相连的第三驱动机构和第三运动支撑机构、相连的第四驱动机构和第四运动支撑机构;
所述第一运动支撑机构和第二运动支撑机构分别设置于所述底板的两端,所述第一运动支撑机构和第二运动支撑机构可沿第一方向移动,所述第三运动支撑机构和第四运动支撑机构分别设置于所述底板的两侧,所述第三运动支撑机构和第四运动支撑机构可沿所述第二方向移动,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
可选地,所述第一运动支撑机构和第一驱动机构沿所述底板的宽度方向排布,所述第二运动支撑机构和第二驱动机构沿所述底板的宽度方向排布,所述第一驱动机构与所述第二驱动机构的驱动方向相反;和/或,
所述第三运动支撑机构和第三驱动机构沿所述底板的长度方向排布,所述第四运动支撑机构和第四驱动机构沿所述底板的长度方向排布,所述第三驱动机构的驱动方向与所述第四驱动机构的驱动方向相反。
可选地,计算四个所述运动支撑机构的移动行程的行程算法包括:
所述第一运动支撑机构的移动行程为Δv,Δv满足以下关系式:
Δv=Vy*(sinθtanθ+cosθ)+(Vx-X)tanθ+Y-Vy;
所述第二运动支撑机构的移动行程为Δr,Δr满足以下关系式:
Δr=Rx*(sinθtanθ+cosθ)+(Y-Ry)tanθ+X-Rx;
所述第三运动支撑机构的移动行程为Δu,Δu满足以下关系式:
Δu=Ux*(sinθtanθ+cosθ)+(Y-Uy)tanθ+X-Ux;
所述第四运动支撑机构的移动行程为Δw,Δw满足以下关系式:
Δw=Wy*(sinθtanθ+cosθ)+(Wx-X)tanθ+Y-Wy;
其中,以所述底板的板面的中心为坐标原点建立直角坐标系,Vx和Vy分别为第一运动支撑机构处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Rx和Ry分别为第二运动支撑机构处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Ux和Uy分别为第三运动支撑机构处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Wx和Wy分别为第四运动支撑机构处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,X、Y分别为所述对位平台在所述第一方向和第二方向移动的距离,θ为所述对位平台偏转的角度。
可选地,所述第一运动支撑机构的初始位置与所述第二运动支撑机构的初始位置沿所述底板中心呈对称分布;和/或,
所述第三运动支撑机构和第四运动支撑机构在所述底板的长度方向交错设置。
可选地,所述底板的长宽比为2:1-3:1;和/或,所述对位平台的长宽比为2:1-3:1。
可选地,所述第三运动支撑机构和第四运动支撑机构在所述底板的长度方向交错设置;所述UVW对位平台还包括分别设置于所述底板两侧的第一从动支撑机构和第二从动支撑机构,所述第一从动支撑机构和所述第三运动支撑机构沿所述底板的长度方向间隔设置,并与所述第四运动支撑机构相对设置;
所述第二从动支撑机构和所述第四运动支撑机构沿所述底板的长度方向间隔设置,并与所述第三运动支撑机构相对设置。
可选地,所述底板和/或对位平台上设置有至少两个沿所述底板长度方向间隔设置的第一减重孔,所述第一减重孔位于多个所述运动组件围合形成的区域的延伸方向上;
所述底板和/或对位平台上设置有多个第二减重孔,多个所述第二减重孔分设于相邻的两个所述运动组件之间形成的区域的延伸方向上。
可选地,所述UVW对位平台还包括固定板,所述固定板的两端分别可拆卸连接于所述底板和对位平台;和/或,
所述底板上设置有至少四个标记结构,所述标记结构对应所述运动支撑机构设置,每一所述运动支撑机构均有与之对应的标记结构。
本发明还提出一种UVW对位平台的控制方法,所述UVW对位平台包括如上述的UVW对位平台,所述UVW对位平台的控制方法包括:
提供一控制电路和一视觉装置;
将所述控制电路分别与所述视觉装置和所述UVW对位平台电性连接;
视觉装置获取所述对位平台上的待对位物件的初始位置信号,并将该初始位置信号传送至所述控制电路;
所述控制电路调取待对位物件应达到位置的目标位置信号,并根据所述初始位置信号以及所述目标位置信号,计算出对位平台需在所述第一方向移动的距离X、第二方向移动的距离Y和偏转的角度θ;
所述控制电路根据运动支撑机构的移动行程的行程算法分别计算出所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构分别所需移动的移动行程,通过比较所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构分别所需移动的移动行程,得出最大的移动行程;
所述控制电路获取所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构分别能达到的最大移动速度,通过比较所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构分别能达到的最大移动速度,得出最小的移动速度;
所述控制电路根据最大的移动行程和最小的移动速度,得出所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构共同的运动时长,并计算出所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构各自的移动速度;
所述控制电路控制所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构同时工作,以驱动所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构按照各自的移动速度同时完成各自所需移动的移动行程,完成对位工作。
本发明的技术方案,通过将至少一个运动支撑机构的起始位置设置成与其他运动支撑机构的起始位置位于相异的圆周上,相对于多个运动支撑组件共圆设计,大大减小了多个运动支撑机构之间的位置关系对底板和对位平台的形状限制,使得底板和对位平台的形状可以根据待对位物料的形状而设置,以尽量减小底板和对位平台的尺寸,以减小UVW对位平台的占用空间,提高了空间利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明UVW对位平台一实施例的结构示意图;
图2为本发明UVW对位平台去掉对位平台后的结构示意图;
图3为本发明UVW对位平台的驱动机构的结构示意图;
图4为本发明UVW对位平台的运动支撑机构的结构示意图;
图5为本发明UVW对位平台的控制方法的控制流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中的“和/或”包括三个方案,以A和/或B为例,包括A技术方案、B技术方案,以及A和B同时满足的技术方案;另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
以下将主要描述UVW对位平台的具体结构。
参照图1至图5,在本发明实施例中,该UVW对位平台包括:
底板100,具有安装面101;
至少四个运动组件,分设于所述安装面101,每一所述运动组件均包括运动支撑机构300和用以驱动所述运动支撑机构300移动的驱动机构200,以使两个所述运动支撑机构300可沿所述底板100的第一方向移动,其他所述运动支撑机构300可沿所述底板100的第二方向移动,所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置,所有所述运动支撑机构300均具有起始位置,至少一个所述起始位置与其他起始位置位于相异的圆周上;
对位平台500,安装于所述运动支撑机构300的顶部。
具体的,本实施例中,底板100的形状可以有很多,比如呈方形、圆形、椭圆形等,本实施例中,以呈长方形为例。对位平台500的形状也可以有很多,也可以呈方形、圆形、椭圆形等,本实施例中,以呈长方形为例,与底板100的形状对应,以提高UVW对位平台整体结构的规整性。
驱动机构200驱动运动支撑机构300移动的方式有很多,下面举个例子进行说明:驱动机构200包括伺服电机201、丝杆202和联轴器203,联轴器203的两端分别连接于伺服电机201的输出轴和丝杆202的一端,运动支撑机构300传动连接于丝杆202的中部。
关于运动支撑机构300,其形式可以有很多,下面举个例子进行说明:所述运动支撑机构300包括滑座301、轴承302、旋转座303和第一滑块305。滑座301位于所述底板100上,并与所述驱动机构200连接,以使所述滑座301可在所述驱动机构200的驱动下沿所述底板100的第一方向滑动;轴承302包括内圈、外圈以及位于所述内圈与外圈之间的转珠,所述外圈安装于所述滑座301上;所述旋转座303安装于所述轴承302的内圈上;第一滑块305可滑动安装于所述旋转座303上,以使所述第一滑块305可沿所述底板100的第二方向滑动,所述第二方向与所述第一方向呈夹角设置。
在实际使用时,可以将滑座301传动连接于丝杆202的中部,伺服电机201工作时,输出轴带动丝杆202转动,丝杆202的转动使得滑座301按丝杆202的延伸方向移动。实际应用时,可以通过合理设置丝杆202的延伸方向,以控制与该丝杆202传动连接的运动支撑机构300的移动方向,以实现两个运动支撑机构300可沿所述底板100的第一方向移动,其他的运动支撑机构300可沿底板100的第二方向移动。轴承302的外圈安装于滑座301上,旋转座303安装于轴承302的内圈上,使得旋转座303可相对滑座301转动,第一滑块305滑动安装于旋转座303上,使得安装于第一滑块305上的对位平台500可以沿第一方向平移、也可以沿第二方向平移,还可以做旋转运动。关于第一方向,可以是底板100的长度方向、也可以是底板100的宽度方向,还可以是底板100的其他方向,同理,第二方向可以是底板100的宽度方向、长度方向或者其他方向,只要第一方向与第二方向呈夹角设置即可,也即,只要使得上方的对位平台500能实现X轴、Y轴的移动以及θ轴旋转,实现对位工作即可。
关于本实施例的具体工作原理,下面举例说明:UVW对位平台包括四个运动支撑机构300,每一运动支撑机构300均有与之配合的驱动机构200,其中两个驱动机构200(第一驱动机构210和第二驱动机构220)可驱动两个运动支撑机构300(第一运动支撑机构310和第二运动支撑机构320)沿第一方向滑动,另外两个驱动机构200(第三驱动机构230和第四驱动机构240)可驱动另外两个运动支撑机构300(第三运动支撑机构330和第四运动支撑机构340)沿第二方向滑动,第一运动方向和第二运动方向相互垂直。工作时,需要将对位平台500沿第一方向运动时,可以控制第一驱动机构210和第二驱动机构220工作,使得第一运动支撑机构310和第二运动支撑机构320带动对位平台500沿第一方向运动;当需要将对位平台500沿第二方向运动时,可以控制第三驱动机构230和第四驱动机构240工作,使得第三运动支撑机构330和第四运动支撑机构340带动对位平台500沿第二方向运动;当需要将对位平台500旋转时,控制四个驱动机构200同时相对工作,从而使得对位平台500旋转,以实现对位工作。
本发明的技术方案,通过将至少一个运动支撑机构300的起始位置设置成与其他运动支撑机构300的起始位置位于相异的圆周上,相对于多个运动支撑组件共圆设计,大大减小了多个运动支撑机构300之间的位置关系对底板100和对位平台500的形状限制,使得底板100和对位平台500的形状可以根据待对位物料的形状而设置,以尽量减小底板100和对位平台500的尺寸,以减小UVW对位平台的占用空间,提高了空间利用率。
在一些实施例中,为确保第一滑块305按照预设的轨迹进行滑动,所述运动支撑机构300还包括第一导轨304,所述第一导轨304设于所述旋转座303上,并沿所述第二方向延伸,所述第一滑块305活动安装于所述第一导轨304上,可沿所述第一导轨304的延伸方向滑动。第一滑块305与第一导轨304滑动配合,使得第一滑块305按照第一导轨304的延伸方向滑动,如此设置,在确保第一滑块305按照预设的轨迹进行滑动的同时,还减少第一滑块305在滑动时受到的摩擦力,从而提高第一滑块305滑动的顺畅性,确保UVW对位平台能顺畅的就行对位工作。
同理的,为确保滑座301按照预设的轨迹进行滑动,所述运动支撑机构300还包括第二导轨306和第二滑块307,所述第二导轨306安装于所述滑座301上,并沿所述第一方向延伸,所述第二滑块307的下部安装于所述第二导轨306上,可沿所述第二导轨306的延伸方向滑动,上部与所述滑座301连接,以使滑座301随所述第二滑块307的滑动而滑动。第二滑块307与第一导轨304滑动配合,滑座301在安装在第二滑块307上,使得滑座301可以跟随第二滑块307按照第二导轨306的延伸方向滑动,如此设置,在确保滑座301跟随第二滑块307按照预设的轨迹进行滑动的同时,还减少滑座301在滑动时受到的的摩擦力,从而提高滑座301滑动的顺畅性,确保UVW对位平台能顺畅的就行对位工作。
运动组件可以为4个、5个、6个或者更多,在一些实施例中,所述底板100的横截面呈长方形设置,所述运动组件数量为四个,包括相连的第一驱动机构210和第一运动支撑机构310、相连的第二驱动机构220和第二运动支撑机构320、相连的第三驱动机构230和第三运动支撑机构330、相连的第四驱动机构240和第四运动支撑机构340;所述第一运动支撑机构310和第二运动支撑机构320分别设置于所述底板100的两端,所述第一运动支撑机构310和第二运动支撑机构320可沿第一方向移动,所述第三运动支撑机构330和第四运动支撑机构340分别设置于所述底板100的两侧,所述第三运动支撑机构330和第四运动支撑机构340可沿所述第二方向移动,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。本实施例中,四个运动支撑机构300如此排布,提高了UVW对位平台整体结构的规整性和平衡性,从而提高了UVW对位平台工作的稳定性和可靠性。
进一步的,所述第一运动支撑机构310和第一驱动机构210沿所述底板100的宽度方向排布,所述第二运动支撑机构320和第二驱动机构220沿所述底板100的宽度方向排布,所述第一驱动机构210与所述第二驱动机构220的驱动方向相反;和/或,所述第三运动支撑机构330和第三驱动机构230沿所述底板100的长度方向排布,所述第四运动支撑机构340和第四驱动机构240沿所述底板100的长度方向排布,所述第三驱动机构230的驱动方向与所述第四驱动机构240的驱动方向相反。如此设置,使得对位平台500需要旋转的时候,第一驱动机构210和第二驱动机构220的驱动力能进行叠加,第三驱动机构230和第四驱动机构240的驱动力能进行叠加,以轻松快速的使得对位平台500进行旋转,提高了UVW对位平台的工作效率。
在实际工作时,计算四个所述运动支撑机构300的移动行程的行程算法包括:
所述第一运动支撑机构310的移动行程为Δv,Δv满足以下关系式:
Δv=Vy*(sinθtanθ+cosθ)+(Vx-X)tanθ+Y-Vy;
所述第二运动支撑机构320的移动行程为Δr,Δr满足以下关系式:
Δr=Rx*(sinθtanθ+cosθ)+(Y-Ry)tanθ+X-Rx;
所述第三运动支撑机构330的移动行程为Δu,Δu满足以下关系式:
Δu=Ux*(sinθtanθ+cosθ)+(Y-Uy)tanθ+X-Ux;
所述第四运动支撑机构340的移动行程为Δw,Δw满足以下关系式:
Δw=Wy*(sinθtanθ+cosθ)+(Wx-X)tanθ+Y-Wy;
其中,以所述底板100的安装面101的中心为坐标原点建立直角坐标系,Vx和Vy分别为第一运动支撑机构310处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Rx和Ry分别为第二运动支撑机构320处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Ux和Uy分别为第三运动支撑机构330处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Wx和Wy分别为第四运动支撑机构340处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,X、Y分别为所述对位平台500在所述第一方向和第二方向移动的距离,θ为所述对位平台500偏转的角度。
具体的,本实施例中,直角坐标系建立在底板100安装有驱动机构200和运动支撑机构300的安装面101上,以安装面101的中心为坐标原点,安装面101的长度方向和宽度方向可分别作为直角坐标系的X轴方向和Y轴方向,需要说明的是,在此只是举例说明,并非限制直角坐标系的X轴方向和Y轴方向只能是安装面101的长度方向和宽度方向,也即,安装面101的其他方向也可以作为直角坐标系的X轴方向和Y轴方向。
在一些实施例中,所述第一运动支撑机构310的初始位置与所述第二运动支撑机构320的初始位置沿所述底板100中心呈对称分布;和/或,所述第三运动支撑机构330和第四运动支撑机构340在所述底板100的长度方向交错设置。如此排布,进一步提高了UVW对位平台整体结构的规整性和平衡性,从而提高了UVW对位平台工作的稳定性和可靠性。
在一些实施例中,所述底板100的长宽比为2:1-3:1;和/或,所述对位平台500的长宽比为2:1-3:1。比如,可以是2:1、2.5:1、3:1等,具体可以根据待对位物料的长宽比而选择,具体而言,对位平台500的尺寸可以跟待对位物料的尺寸相同,或者略大于待对位物料的尺寸,以使得对位平台500能完全支撑待对位物料的同时,又不会有过多的闲置面积,以尽量减小底板100和对位平台500的尺寸,以减小UVW对位平台的占用空间。
在一些实施例中,所述第三运动支撑机构330和第四运动支撑机构340在所述底板100的长度方向交错设置;所述UVW对位平台还包括分别设置于所述底板100两侧的第一从动支撑机构410和第二从动支撑机构420,所述第一从动支撑机构410和所述第三运动支撑机构330沿所述底板100的长度方向间隔设置,并与所述第四运动支撑机构340相对设置;所述第二从动支撑机构420和所述第四运动支撑机构340沿所述底板100的长度方向间隔设置,并与所述第三运动支撑机构330相对设置。本实施例中,从动支撑机构的结构可与运动支撑机构300的结构相同或相似,但不与驱动机构200连接,用于支撑连接对位平台500,且能跟随对位平台500的运动而运动,以保证在支撑上方的对位平台500的同时,不会阻碍运动支撑机构300的运动。而第一从动支撑机构410和第二从动支撑机构420与第三运动支撑机构330和第四运动支撑机构340的排布方式,提高了对位平台500在长度方向上所受到的支撑力的平衡性和均匀性,从而提高了UVW对位平台工作的稳定性和可靠性。
在一些实施例中,所述底板100和/或对位平台500上设置有至少两个沿所述底板100长度方向间隔设置的第一减重孔610,所述第一减重孔610位于多个所述运动组件围合形成的区域的延伸方向上;所述底板100和/或对位平台500上设置有多个第二减重孔620,多个所述第二减重孔620分设于相邻的两个所述运动组件之间形成的区域的延伸方向上。减重孔有利于减轻底板100和对位平台500的重量,而且节省了UVW对位平台的制作材料,且其位置设置合理,不影响UVW对位平台的平衡性,保证UVW对位平台工作的可靠性。
在一些实施例中,所述UVW对位平台还包括固定板700,所述固定板700的两端分别可拆卸连接于所述底板100和对位平台500。在UVW对位平台的运输过程中,可将固定板700连接于底板100和对位平台500,以防止对位平台500的晃动,以避免整个UVW对位平台的内部结构受到影响,保证UVW对位平台的稳定性和后续工作的精准度;当需要进行对位工作时,将固定板700拆卸即可。
在一些实施例中,所述底板100上设置有至少四个标记结构800,所述标记结构800对应所述运动支撑机构300设置,每一所述运动支撑机构300均有与之对应的标记结构800。标记结构800用于标记运动支撑机构300,具体可以为标签板等,方便人们直观的清楚每个运动支撑机构300的位置。
本发明还提出一种UVW对位平台的控制方法,所述UVW对位平台包括上述的UVW对位平台,所述UVW对位平台的控制方法包括:
S10、提供一控制电路和一视觉装置;
S20、将所述控制电路分别与所述视觉装置和所述UVW对位平台电性连接;
S30、视觉装置获取所述对位平台500上的待对位物件的初始位置信号,并将该初始位置信号传送至所述控制电路;
S40、所述控制电路调取待对位物件应达到位置的目标位置信号,并根据所述初始位置信号以及所述目标位置信号,计算出对位平台500需在所述第一方向移动的距离X、第二方向移动的距离Y和偏转的角度θ;
S50、所述控制电路根据运动支撑机构的移动行程的行程算法分别计算出所述第一运动支撑机构310、第二运动支撑机构320、第三运动支撑机构330、第四运动支撑机构340分别所需移动的移动行程,通过比较所述第一运动支撑机构310、第二运动支撑机构320、第三运动支撑机构330、第四运动支撑机构340分别所需移动的移动行程,得出最大的移动行程;
S60、所述控制电路获取所述第一运动支撑机构310、第二运动支撑机构320、第三运动支撑机构330、第四运动支撑机构340分别能达到的最大移动速度,通过比较所述第一运动支撑机构310、第二运动支撑机构320、第三运动支撑机构330、第四运动支撑机构340分别能达到的最大移动速度,得出最小的移动速度;
S70、所述控制电路根据最大的移动行程和最小的移动速度,得出所述第一运动支撑机构310、第二运动支撑机构320、第三运动支撑机构330、第四运动支撑机构340共同的运动时长,并计算出所述第一运动支撑机构310、第二运动支撑机构320、第三运动支撑机构330、第四运动支撑机构340各自的移动速度;
S80、所述控制电路控制所述第一运动支撑机构310、第二运动支撑机构320、第三运动支撑机构330、第四运动支撑机构340同时工作,以驱动所述第一运动支撑机构310、第二运动支撑机构320、第三运动支撑机构330、第四运动支撑机构340按照各自的移动速度同时完成各自所需移动的移动行程,完成对位工作。
在步骤S30中,视觉装置与上述的直角坐标系的相对位置关系是固定的,如此,能根据视觉装置拍摄的照片来获取待对位物件的初始位置。
在步骤S60中,运动支撑机构300的最大移动速度和与之连接的驱动结构的转速有关,在一些实施例中,四个驱动结构的最大转速相同,使得四个运动支撑机构300的最大移动速度相同。
在步骤S70中,四个运动支撑机构300共同的运动时长根据最大的移动行程和最小的移动速度得出,确保了每个运动支撑机构300都能在移动速度有限的情况下按时完成各自的行程。
在步骤S80中,控制四个运动支撑机构300按照不同的移动速度同时开始移动和同时停止移动,保证了四个运动支撑机构300工作的同步性,从而提高了四个运动支撑机构300之间的配合度,结合运动支撑机构300的运动柔性和灵活性,保证了四个运动支撑机构300在旋转过程中均不会出现卡死现象,保证了UVW对位平台工作的可靠性。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种UVW对位平台,其特征在于,包括:
底板,具有安装面;
至少四个运动组件,分设于所述安装面,每一所述运动组件均包括运动支撑机构和用以驱动所述运动支撑机构移动的驱动机构,以使两个所述运动支撑机构可沿所述底板的第一方向移动,其他所述运动支撑机构可沿所述底板的第二方向移动,所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置,所有所述运动支撑机构均具有起始位置,至少一个所述起始位置与其他起始位置位于相异的圆周上;
对位平台,安装于所述运动支撑机构的顶部。
2.如权利要求1所述的UVW对位平台,其特征在于,所述底板的横截面呈长方形设置,所述运动组件数量为四个,包括相连的第一驱动机构和第一运动支撑机构、相连的第二驱动机构和第二运动支撑机构、相连的第三驱动机构和第三运动支撑机构、相连的第四驱动机构和第四运动支撑机构;
所述第一运动支撑机构和第二运动支撑机构分别设置于所述底板的两端,所述第一运动支撑机构和第二运动支撑机构可沿第一方向移动,所述第三运动支撑机构和第四运动支撑机构分别设置于所述底板的两侧,所述第三运动支撑机构和第四运动支撑机构可沿所述第二方向移动,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
3.如权利要求2所述的UVW对位平台,其特征在于,所述第一运动支撑机构和第一驱动机构沿所述底板的宽度方向排布,所述第二运动支撑机构和第二驱动机构沿所述底板的宽度方向排布,所述第一驱动机构与所述第二驱动机构的驱动方向相反;和/或,
所述第三运动支撑机构和第三驱动机构沿所述底板的长度方向排布,所述第四运动支撑机构和第四驱动机构沿所述底板的长度方向排布,所述第三驱动机构的驱动方向与所述第四驱动机构的驱动方向相反。
4.如权利要求3所述的UVW对位平台,其特征在于,计算所述运动支撑机构的移动行程的行程算法包括:
所述第一运动支撑机构的移动行程为Δv,Δv满足以下关系式:
Δv=Vy*(sinθtanθ+cosθ)+(Vx-X)tanθ+Y-Vy;
所述第二运动支撑机构的移动行程为Δr,Δr满足以下关系式:
Δr=Rx*(sinθtanθ+cosθ)+(Y-Ry)tanθ+X-Rx;
所述第三运动支撑机构的移动行程为Δu,Δu满足以下关系式:
Δu=Ux*(sinθtanθ+cosθ)+(Y-Uy)tanθ+X-Ux;
所述第四运动支撑机构的移动行程为Δw,Δw满足以下关系式:
Δw=Wy*(sinθtanθ+cosθ)+(Wx-X)tanθ+Y-Wy;
其中,以所述底板的板面的中心为坐标原点建立直角坐标系,Vx和Vy分别为第一运动支撑机构处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Rx和Ry分别为第二运动支撑机构处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Ux和Uy分别为第三运动支撑机构处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,Wx和Wy分别为第四运动支撑机构处于起始位置时,在所述直角坐标系中的坐标值,X、Y分别为所述对位平台在所述第一方向和第二方向移动的距离,θ为所述对位平台偏转的角度。
5.如权利要求2所述的UVW对位平台,其特征在于,所述第一运动支撑机构的初始位置与所述第二运动支撑机构的初始位置沿所述底板中心呈对称分布;和/或,
所述第三运动支撑机构和第四运动支撑机构在所述底板的长度方向交错设置。
6.如权利要求2所述的UVW对位平台,其特征在于,所述底板的长宽比为2:1-3:1;和/或,所述对位平台的长宽比为2:1-3:1。
7.如权利要求2所述的UVW对位平台,其特征在于,所述第三运动支撑机构和第四运动支撑机构在所述底板的长度方向交错设置;所述UVW对位平台还包括分别设置于所述底板两侧的第一从动支撑机构和第二从动支撑机构,所述第一从动支撑机构和所述第三运动支撑机构沿所述底板的长度方向间隔设置,并与所述第四运动支撑机构相对设置;
所述第二从动支撑机构和所述第四运动支撑机构沿所述底板的长度方向间隔设置,并与所述第三运动支撑机构相对设置。
8.如权利要求1所述的UVW对位平台,其特征在于,所述底板和/或对位平台上设置有至少两个沿所述底板长度方向间隔设置的第一减重孔,所述第一减重孔位于多个所述运动组件围合形成的区域的延伸方向上;
所述底板和/或对位平台上设置有多个第二减重孔,多个所述第二减重孔分设于相邻的两个所述运动组件之间形成的区域的延伸方向上。
9.如权利要求1所述的UVW对位平台,其特征在于,所述UVW对位平台还包括固定板,所述固定板的两端分别可拆卸连接于所述底板和对位平台;和/或,
所述底板上设置有至少四个标记结构,所述标记结构对应所述运动支撑机构设置,每一所述运动支撑机构均有与之对应的标记结构。
10.一种UVW对位平台的控制方法,其特征在于,所述UVW对位平台包括如权利要求1-9中任意一项所述的UVW对位平台,所述UVW对位平台的控制方法包括:
提供一控制电路和一视觉装置;
将所述控制电路分别与所述视觉装置和所述UVW对位平台电性连接;
视觉装置获取所述对位平台上的待对位物件的初始位置信号,并将该初始位置信号传送至所述控制电路;
所述控制电路调取待对位物件应达到位置的目标位置信号,并根据所述初始位置信号以及所述目标位置信号,计算出对位平台需在所述第一方向移动的距离X、第二方向移动的距离Y和偏转的角度θ;
所述控制电路根据运动支撑机构的移动行程的行程算法分别计算出所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构分别所需移动的移动行程,通过比较所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构分别所需移动的移动行程,得出最大的移动行程;
所述控制电路获取所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构分别能达到的最大移动速度,通过比较所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构分别能达到的最大移动速度,得出最小的移动速度;
所述控制电路根据最大的移动行程和最小的移动速度,得出所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构共同的运动时长,并计算出所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构各自的移动速度;
所述控制电路控制所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构同时工作,以驱动所述第一运动支撑机构、第二运动支撑机构、第三运动支撑机构、第四运动支撑机构按照各自的移动速度同时完成各自所需移动的移动行程,完成对位工作。
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