CN206733039U - 一种机械自动化抓取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械自动化抓取装置，包括支架和垂直升降机，所述支架的内部顶板内设有滑槽，且滑槽内设有滑块，所述支架的内部顶板底部设有升降杆，所述垂直升降机通过底座与升降杆滑动连接，所述垂直升降机上设有机械手，所述机械手包括机架，所述机架上还设有红外线传感器和重力传感器，所述控制盒内设有单片机和蓄电池，所述垂直升降机通过控制电路A与单片机的输出端相连接，所述红外线传感器和重力传感器分别通过放大电路与单片机的输入端相连接，所述单片机的输出端外接有显示屏和报警装置。该机械自动化抓取装置具有设计合理、自动化程度高、精准度高和效率高的优点，并且抓取物件牢靠，可以普遍推广使用。

Description

一种机械自动化抓取装置

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体为一种机械自动化抓取装置。

背景技术

自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按预定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，而机械自动化就是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。机械自动化的实现将机械生产引领向了一个新的领域，通过自动控制系统，真正达到了大工业生产及减少劳动强度，提高了劳动效率，令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶，并由此延伸出了电气自动化，而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。在工业等自动化生产过程中，很多地方需要用到自动抓取装置。

但是，目前大部分机械抓取装置需要用到较多的电气设备和齿轮机械结构，导致其结构比较复杂，设计周期较长，安装繁琐，精准度不高，效率低，而且抓取物件不牢靠。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机械自动化抓取装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种机械自动化抓取装置，包括支架和垂直升降机，所述支架的内部顶板内设有滑槽，且滑槽内设有滑块，所述支架的内部顶板底部设有升降杆，且升降杆与滑块固定连接，所述垂直升降机通过底座与升降杆滑动连接，所述垂直升降机上设有机械手，所述机械手包括机架，所述机架的下端固定连接有连接器，所述连接器的下端通过转轴与机械爪活动连接，所述机架上还设有红外线传感器和重力传感器，所述支架的外部固定安装有控制盒，所述控制盒内设有单片机和蓄电池，且单片机和蓄电池电连接，所述垂直升降机通过控制电路A与单片机的输出端相连接，所述红外线传感器和重力传感器分别通过放大电路与单片机的输入端相连接，所述单片机的输出端外接有显示屏和报警装置，且显示屏和报警装置均固定安装于支架的外部。

优选的，所述滑块的左右两侧分别固定连接有拉绳，且拉绳延伸至支架的外部。

优选的，所述拉绳的外端设有拉环。

优选的，所述升降杆的底端垂直设有限位杆。

优选的，所述控制电路A包括PC817光耦、三极管Q1和继电器，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，发光管正极A3端外接于5V电源输出端，发光管负极K2端通过电阻R1与单片机的输出端I/O口相连，光敏半导体管的发射极E3接地，光敏半导体管的集电极C3端依次通过电阻R2和R3与三极管Q1输入端连接，三极管Q1输出端与继电器输入端连接，继电器输出端接地，继电器设有相应的继电器触点开关，继电器触点开关、步进电机和蓄电池之间通过导线依次连接组成串联电路。

优选的，所述显示屏采用LCD液晶显示。

优选的，所述报警装置采用声光报警器，且声光报警器包括蜂鸣器和LED灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本机械自动化抓取装置，通过红外线传感器、重力传感器和显示屏的设计，可以实时监测物件的位置与重量，并进行相关的调整，提高了抓取物的精准度；通过报警装置的设计，可以在物件超重时发出警告，防止因物件过重造成的事故；通过单片机与垂直升降机的设计，可以使机械爪上下移动，提高抓取的准确性和效率；通过滑块与拉绳的设计，可以使机械爪左右移动，提高抓取的准确性和效率。该机械自动化抓取装置具有设计合理、结构简单、自动化程度高、精准度高和效率高的优点，并且抓取物件牢靠，可以普遍推广使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理结构示意图；

图3为本实用新型单片机与垂直升降机的电路连接示意图；

图4为本实用新型放大电路示意图；

图5为本实用新型单片机与显示屏的电路连接示意图；

图6为本实用新型单片机与报警装置的电路连接示意图。

图中：1支架、2滑块、3升降杆、4垂直升降机、5底座、6机械手、7机架、8连接器、9机械爪、10红外线传感器、11重力传感器、12控制盒、13单片机、14蓄电池、15显示屏、16报警装置、17拉绳、18拉环、19限位杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：

一种机械自动化抓取装置，包括支架1和垂直升降机4，支架1的内部顶板内设有滑槽，且滑槽内设有滑块2，滑块2的左右两侧分别固定连接有拉绳17，且拉绳17延伸至支架1的外部，拉绳17的外端设有拉环18，便于向外拉动进而控制滑块2的左右移动，通过滑块2与拉绳17的设计，可以使机械爪9左右移动，提高抓取的准确性和效率。

支架1的内部顶板底部设有升降杆3，且升降杆3与滑块2固定连接，垂直升降机4通过底座5与升降杆3滑动连接，升降杆3的底端垂直设有限位杆19，起到防止底座5继续向下滑动而掉落的作用。

垂直升降机4上设有机械手6，机械手6包括机架7，机架7的下端固定连接有连接器8，连接器8的下端通过转轴与机械爪9活动连接，机架7上还设有红外线传感器10和重力传感器11，支架1的外部固定安装有控制盒12，控制盒12内设有单片机13和蓄电池14，且单片机13和蓄电池14电连接，单片机4采用型号为STC12C5410AD单片机，其内部模块多，运行速度快，价格低廉，方便使用，垂直升降机4通过控制电路A与单片机13的输出端相连接，通过STC12C5410AD单片机与垂直升降机4的设计，可以使机械爪9上下移动，提高抓取的准确性和效率。

控制电路A包括PC817光耦、三极管Q1和继电器，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，发光管正极A3端外接于5V电源输出端，发光管负极K2端通过电阻R5与STC12C5410AD单片机的输出端I/O口相连，光敏半导体管的发射极E3接地，光敏半导体管的集电极C3端依次通过电阻R6和R7与三极管Q1输入端连接，三极管Q1输出端与继电器输入端连接，继电器输出端接地，继电器设有相应的继电器触点开关，继电器触点开关、垂直升降机4和蓄电池14之间通过导线依次连接组成串联电路。

红外线传感器10和重力传感器11分别通过放大电路与单片机13的输入端相连接，且放大电路3中采用LM324单片高增益四运算放大器，其使用简单，价格低廉，同时，LM324单片高增益四运算放大器可以做到输出电平与数字电路兼容，STC12C5410AD单片机的输出端外接有显示屏15和报警装置16，且显示屏15和报警装置16均固定安装于支架1的外部，显示屏15采用LCD1602液晶显示，通过红外线传感器10、重力传感器11和显示屏15的设计，可以实时监测物件的位置与重量，并进行相关的调整，提高了抓取物的精准度。

报警装置16采用声光报警器，且声光报警器包括蜂鸣器和LED灯，通过报警装置16的设计，可以在物件超重时发出警告，防止因物件过重造成的事故。

本实用新型工作流程：在使用过程中，首先红外线传感器10扫描到物件，然后把信号传送给STC12C5410AD单片机，STC12C5410AD单片机控制垂直升降机4工作，进而带动机械爪9上下运动，期间红外线传感器10继续向单片机14发送物件的位置信息，并通过LCD1602液晶显示位置信息，进一步确定物件的位置，若物件位置与机械爪9的位置有偏差，可以通过控制拉绳17使滑块2进行左右移动，保证机械爪9能准确抓取物件，当到达物件所在位置时，STC12C5410AD单片机控制垂直升降机4向下运动进而推动机械爪9抓取物件，若重量传感器11检测到物件超出机械爪9所能承受的重量时，会向STC12C5410AD单片机发送信号，STC12C5410AD单片机会控制报警装置16进行报警。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种机械自动化抓取装置，包括支架（1）和垂直升降机（4），其特征在于：所述支架（1）的内部顶板内设有滑槽，且滑槽内设有滑块（2），所述支架（1）的内部顶板底部设有升降杆（3），且升降杆（3）与滑块（2）固定连接，所述垂直升降机（4）通过底座（5）与升降杆（3）滑动连接，所述垂直升降机（4）上设有机械手（6），所述机械手（6）包括机架（7），所述机架（7）的下端固定连接有连接器（8），所述连接器（8）的下端通过转轴与机械爪（9）活动连接，所述机架（7）上还设有红外线传感器（10）和重力传感器（11），所述支架（1）的外部固定安装有控制盒（12），所述控制盒（12）内设有单片机（13）和蓄电池（14），且单片机（13）和蓄电池（14）电连接，所述垂直升降机（4）通过控制电路A与单片机（13）的输出端相连接，所述红外线传感器（10）和重力传感器（11）分别通过放大电路与单片机（13）的输入端相连接，所述单片机（13）的输出端外接有显示屏（15）和报警装置（16），且显示屏（15）和报警装置（16）均固定安装于支架（1）的外部。

2.根据权利要求1所述的一种机械自动化抓取装置，其特征在于：所述滑块（2）的左右两侧分别固定连接有拉绳（17），且拉绳（17）延伸至支架（1）的外部。

3.根据权利要求2所述的一种机械自动化抓取装置，其特征在于：所述拉绳（17）的外端设有拉环（18）。

4.根据权利要求1所述的一种机械自动化抓取装置，其特征在于：所述升降杆（3）的底端垂直设有限位杆（19）。

5.根据权利要求1所述的一种机械自动化抓取装置，其特征在于：所述控制电路A包括PC817光耦、三极管Q1和继电器，PC817光耦包括发光二极管和光敏半导体管，发光管正极A3端外接于5V电源输出端，发光管负极K2端通过电阻R5与单片机（13）的输出端I/O口相连，光敏半导体管的发射极E3接地，光敏半导体管的集电极C3端依次通过电阻R6和R7与三极管Q1输入端连接，三极管Q1输出端与继电器输入端连接，继电器输出端接地，继电器设有相应的继电器触点开关，继电器触点开关、垂直升降机（4）和蓄电池（14）之间通过导线依次连接组成串联电路。

6.根据权利要求1所述的一种机械自动化抓取装置，其特征在于：所述显示屏（15）采用LCD1602液晶显示。

7.根据权利要求1所述的一种机械自动化抓取装置，其特征在于：所述报警装置（16）采用声光报警器，且声光报警器包括蜂鸣器和LED灯。