CN210260251U - 一种自动感知搬运装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动感知搬运装置,其特征在于,包括装置主体、旋转装置、升降装置、伸缩装置、感知装置、抓取装置、控制装置,所述的旋转装置、伸缩装置、升降装置、感知装置、抓取装置、控制装置均设于所述的装置主体上,所述的控制装置分别与旋转装置、伸缩装置、升降装置、抓取装置、感知装置相连;通过本实用新型中的搬运装置可实现抓取装置的精准定位,从而提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及搬运技术领域,特别涉及一种自动感知搬运装置。
背景技术
在现代化生产中,为了保证工序之间的连贯性,往往需要机械手将上一道工序中的货物或零件搬运至下一道工序中,而进行这种搬运操作时,机械手的定位不够精准,影响生产效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自动感知搬运装置,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:
一种自动感知搬运装置,包括装置主体、旋转装置、升降装置、伸缩装置、感知装置、抓取装置、控制装置,所述的旋转装置、伸缩装置、升降装置、感知装置、抓取装置、控制装置均设于所述的装置主体上,所述的控制装置分别与旋转装置、伸缩装置、升降装置、抓取装置、感知装置相连。
所述的装置主体上设有底板。
所述的旋转装置包括主动齿轮、步进电机Ⅰ、从动齿轮,所述的步进电机Ⅰ固设于所述的底板下方,所述的步进电机Ⅰ的输出轴穿过所述的底板与所述的主动齿轮相连,所述的主动齿轮和从动齿轮均设于所述的底板上方,且所述的从动齿轮与所述的底板活动连接,所述的从动齿轮与所述的主动齿轮相啮合。
所述的升降装置包括上支撑板、下支撑板、丝杆Ⅰ、支撑杆、丝杆螺母Ⅰ、步进电机Ⅱ,所述的下支撑板设于所述的从动齿轮上方,并与所述的从动齿轮的中心轴固定连接,所述的丝杆Ⅰ、支撑杆相互平行,所述的丝杆Ⅰ、支撑杆均设于所述的上支撑板和下支撑板之间,并与所述的上支撑板和下支撑板垂直,所述的支撑杆为两个,所述的两个支撑杆分别设于所述的丝杆Ⅰ的左右两侧,所述的丝杆螺母Ⅰ设于所述的丝杆Ⅰ上,所述的步进电机Ⅱ固设于所述的上支撑板上方,所述步进电机Ⅱ的输出轴穿过所述的上支撑板与所述的丝杆Ⅰ相连。
所述的伸缩装置包括步进电机Ⅲ、连接板、丝杆Ⅱ、丝杆螺母Ⅱ、支板,滑杆Ⅰ,所述的连接板上设有侧面、上表面和凹槽,所述的凹槽设于所述的上表面上,所述连接板的侧面与所述的丝杆螺母Ⅰ的侧面固定相连,所述的支板为两个,所述的两个支板分别为支板Ⅰ和支板Ⅱ,所述的支板Ⅰ和支板Ⅱ分别设于所述的凹槽前后两端,所述的步进电机Ⅲ设于所述的支板Ⅱ后端并与所述的连接板上表面固定连接,所述的步进电机Ⅲ的输出轴与所述的支板Ⅱ活动连接,所述的步进电机Ⅲ的输出轴穿过所述的支板Ⅱ与所述的丝杆Ⅱ的一端固定连接,所述的丝杆Ⅱ的另一端与所述的支板Ⅰ活动连接,所述的丝杆螺母Ⅱ设于所述的丝杆Ⅱ上,所述的滑杆Ⅰ为两个,所述的两个滑杆Ⅰ分别设于所述的两个支撑杆远离所述的丝杆Ⅰ的一侧,所述的连接板的侧面设有连接件Ⅰ,所述的连接Ⅰ与所述的两个滑杆Ⅰ滑动连接。
所述的抓取装置包括舵机、钳板Ⅰ、钳板Ⅱ、滑杆Ⅱ、定位块、安装板、连接件Ⅱ,所述的连接件Ⅱ上设有相互垂直的上安装面和侧安装面,所述的安装板固设于所述的丝杆螺母Ⅱ下方,所述的滑杆Ⅱ的一端与所述的安装板固定连接,所述滑杆Ⅱ的另一端穿过所述定位块与所述连接件Ⅱ的侧安装面相连,所述的滑杆Ⅱ与所述的定位块滑动连接,所述的钳板Ⅰ的第一端设有齿轮Ⅰ,由所述的钳板Ⅰ的第一端向第二端延伸设有S型的夹持面,所述的舵机的输出轴穿过所述连接件Ⅱ的上安装面与所述的钳板Ⅰ第一端的齿轮Ⅰ中心处固定连接,所述的钳板Ⅱ的第一端设有齿轮Ⅱ,由所述的钳板Ⅱ的第一端向第二端延伸设有S型的夹持面,所述的钳板Ⅱ的第一端与所述连接件Ⅱ的上安装面活动连接,所述的钳板Ⅱ与所述的钳板Ⅰ呈镜像对称设置,且所述的齿轮Ⅰ与所述的齿轮Ⅱ相互啮合;所述的钳板Ⅰ和钳板Ⅱ的外侧均设有限位开关。
所述的感知装置包括传感器、传感器支架,传感器通过传感器支架固定在所述的抓取装置上;所述的传感器为红外传感器。
所述的控制装置包括微控制器。
一种自动感知搬运装置的使用方法,包括以下步骤:
(1)首先,在装置附近设有若干个置物平台,用于放置待搬运货物的上料台及放置完成搬运的货物的下料台。
(2)开启控制装置,控制装置启动步进电机Ⅰ,对抓取装置的角度进行调整,通过红外传感器寻找所需货物。
(3)当红外传感器第一次感知到货物时,记录此时的位置,步进电机Ⅰ再继续旋转,直至检测到货物的另一侧,再通过微控制器利用寻边对中算法计算出货物中心处步进电机Ⅰ需要旋转的角度,并通过输出脉冲给步进电机Ⅰ,然后步进电机Ⅰ旋转使抓取装置的前端对准货物中心,实现抓取装置的精准定位。
(4)红外传感器同步检测反馈,当距离大于6mm时,微控制器输出脉冲信号给步进电机Ⅲ,使抓取装置的前端不断靠近货物,当距离为6mm时,关闭步进电机Ⅲ,控制舵机使抓取装置上的钳板Ⅰ和钳板Ⅱ打开,当钳板Ⅰ和钳板Ⅱ外侧的限位开关触发时,再控制舵机使钳板Ⅰ和钳板Ⅱ旋转一定角度使其夹紧货物,再通过步进电机Ⅲ转动丝杆,使抓取装置归位。
(5)通过微控制器处理此时的位置与初始的位置差,使其得出旋转脉冲数,微控制器输出脉冲信号给步进电机Ⅰ,步进电机Ⅰ将抓取装置旋转至下料台角度,再通过微控制器输出脉冲信号给步进电机Ⅱ,步进电机Ⅱ转动将货物降至下料台高度,开启舵机使抓取装置上的钳板Ⅰ和钳板Ⅱ打开,最后通过步进电机Ⅱ将抓取装置抬升至原有高度,搬运完成。
所述的寻边对中算法包括:
记录步骤:记录红外传感器检测到货物的一侧时,步进电机Ⅰ所转过的角度A;记录红外传感器检测到货物的另一侧时,步进电机Ⅰ所转过的角度B;
计算步骤:货物中心位置处,步进电机Ⅰ相对于其初始位置需要旋转的角度为(A+B)/2。
本实用新型相对于现有技术的有益技术效果是,
通过本实用新型中的搬运装置可实现抓取装置的精准定位,从而提高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的立体图。
图2为图1中A区域的局部放大图。
图3为图1中C区域的局部放大图。
图4为本实用新型另一个角度的立体图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施倒对本实用新型作进一步的说明。
如图所示,一种自动感知搬运装置,包括装置主体、旋转装置2、升降装置4、伸缩装置3、感知装置、抓取装置5、控制装置,所述的旋转装置2、伸缩装置3、升降装置4、感知装置、抓取装置5、控制装置均设于所述的装置主体上,所述的控制装置分别与旋转装置2、伸缩装置3、升降装置4、抓取装置5、感知装置相连。
所述的装置主体上设有底板1。
所述的旋转装置2包括主动齿轮202、步进电机Ⅰ201、从动齿轮203,所述的步进电机Ⅰ201固设于所述的底板1下方,所述的步进电机Ⅰ201的输出轴穿过所述的底板1与所述的主动齿轮202相连,所述的主动齿轮202和从动齿轮203均设于所述的底板1上方,且所述的从动齿轮203与所述的底板1活动连接,所述的从动齿轮203与所述的主动齿轮202相啮合;所述从动齿轮203的高度大于所述主动齿轮202的高度。
所述的升降装置4包括上支撑板408、下支撑板401、丝杆Ⅰ402、支撑杆403、丝杆螺母Ⅰ405、步进电机Ⅱ407,所述的下支撑板401设于所述的从动齿轮上方203,并与所述的从动齿轮203的中心轴固定连接,所述的丝杆Ⅰ402、支撑杆403相互平行,所述的丝杆Ⅰ402、支撑杆403均设于所述的上支撑板408和下支撑板401之间,并与所述的上支撑板408和下支撑板401垂直,所述的支撑杆403为两个,所述的两个支撑杆403分别设于所述的丝杆Ⅰ402的左右两侧,所述的丝杆螺母Ⅰ405设于所述的丝杆Ⅰ402上,所述的步进电机Ⅱ407固设于所述的上支撑板408上方,所述步进电机Ⅱ407的输出轴穿过所述的上支撑板408与所述的丝杆Ⅰ402相连。
所述的伸缩装置包括步进电机Ⅲ301、连接板、丝杆Ⅱ305、丝杆螺母Ⅱ304、支板,滑杆Ⅰ311,所述的连接板上设有侧面310、上表面302和凹槽,所述的凹槽设于所述的上表面302上,所述连接板的侧面310与所述的丝杆螺母Ⅰ405的侧面固定相连,所述的支板为两个,所述的两个支板分别为支板Ⅰ306和支板Ⅱ303,所述的支板Ⅰ306和支板Ⅱ303分别固设于所述的凹槽前后两端,所述的步进电机Ⅲ301设于所述的支板Ⅱ303后端并与所述的连接板上表面302固定连接,所述的步进电机Ⅲ301的输出轴与所述的支板Ⅱ303活动连接,所述的步进电机Ⅲ301的输出轴穿过所述的支板Ⅱ303与所述的丝杆Ⅱ305的一端固定连接,所述的丝杆Ⅱ305的另一端与所述的支板Ⅰ306活动连接,所述的丝杆螺母Ⅱ304设于所述的丝杆Ⅱ305上,所述的滑杆Ⅰ311为两个,所述的两个滑杆Ⅰ311分别设于所述的两个支撑杆403远离所述的丝杆Ⅰ402的一侧,所述的连接板的侧面310设有连接件Ⅰ312,所述的连接Ⅰ312与所述的两个滑杆Ⅰ311滑动连接。
所述的抓取装置包括舵机502、钳板Ⅰ503、钳板Ⅱ504、滑杆Ⅱ506、定位块508、安装板507、连接件Ⅱ,所述的连接件Ⅱ上设有相互垂直的上安装面505和侧安装面501,所述的安装板507固设于所述的丝杆螺母Ⅱ304下方,所述的滑杆Ⅱ506的一端与所述的安装板507固定连接,所述滑杆Ⅱ506的另一端穿过所述定位块508与所述连接件Ⅱ的侧安装面501相连,所述的滑杆Ⅱ506与所述的定位块508滑动连接,所述的钳板Ⅰ503的第一端设有齿轮Ⅰ,由所述的钳板Ⅰ503的第一端向第二端延伸设有S型的夹持面,所述的舵机502的输出轴穿过所述连接件Ⅱ的上安装面505与所述的钳板Ⅰ503第一端的齿轮Ⅰ中心处固定连接,所述的钳板Ⅱ504的第一端设有齿轮Ⅱ,由所述的钳板Ⅱ504的第一端向第二端延伸设有S型的夹持面,所述的钳板Ⅱ504的第一端与所述连接件Ⅱ的上安装面505活动连接,所述的钳板Ⅱ504与所述的钳板Ⅰ503呈镜像对称设置,且所述的齿轮Ⅰ与所述的齿轮Ⅱ相互啮合;所述的钳板Ⅰ503和钳板Ⅱ504的外侧均设有限位开关。
所述的感知装置包括传感器、传感器支架,传感器通过所述传感器支架固定在所述的抓取装置5上;所述的传感器为红外传感器。
所述的控制装置包括微控制器,所述的微控制器的型号为STC89C52。
一种自动感知搬运装置的使用方法,包括以下步骤:
(1)首先,在装置附近设有若干个置物平台,用于放置待搬运货物的上料台及放置完成搬运的货物的下料台。
(2)开启控制装置,控制装置启动步进电机Ⅰ201,对抓取装置5的角度进行调整,通过红外传感器寻找所需货物。
(3)当红外传感器第一次感知到货物时,记录此时步进电机Ⅰ201所转动的角度,步进电机Ⅰ201再继续旋转,直至检测到货物的另一侧,记录此时步进电机Ⅰ201所转动的角度,再通过微控制器利用寻边对中算法计算出货物中心处步进电机Ⅰ需要旋转的角度,并通过输出脉冲给步进电机Ⅰ201,然后步进电机Ⅰ201旋转使抓取装置5的前端对准货物中心,实现抓取装置的精准定位。
(4)红外传感器同步检测反馈,当距离大于6mm时,微控制器输出脉冲信号给步进电机Ⅲ301,使抓取装置5前端不断靠近货物,当距离为6mm时,关闭步进电机Ⅲ301,控制舵机502使抓取装置5上的钳板Ⅰ503和钳板Ⅱ504打开,当钳板Ⅰ503和钳板Ⅱ504外侧的限位开关触发时,再控制舵机502使钳板Ⅰ503和钳板Ⅱ504旋转一定角度使其夹紧货物,再通过步进电机Ⅲ301转动丝杆,使抓取装置5归位。
(5)通过微控制器处理此时的位置与初始的位置差,使其得出旋转脉冲数,微控制器输出脉冲信号给步进电机Ⅰ201,步进电机Ⅰ201将抓取装置5旋转至下料台角度,再通过微控制器输出脉冲信号给步进电机Ⅱ407,步进电机Ⅱ407转动将货物降至下料台高度,开启舵机502使抓取装置5上的钳板Ⅰ503和钳板Ⅱ504打开,最后通过步进电机Ⅱ407将抓取装置5抬升至原有高度,搬运完成。
所述的寻边对中算法包括:
记录步骤:记录红外传感器检测到货物的一侧时,步进电机Ⅰ所转过的角度A;记录红外传感器检测到货物的另一侧时,步进电机Ⅰ201所转过的角度B;
计算步骤:货物中心位置处,步进电机Ⅰ201相对于其初始位置,需要旋转的角度为(A+B)/2。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改,等同替换、改进等,均应包括在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种自动感知搬运装置,其特征在于,包括装置主体、旋转装置、升降装置、伸缩装置、感知装置、抓取装置、控制装置,所述的旋转装置、伸缩装置、升降装置、感知装置、抓取装置、控制装置均设于所述的装置主体上,所述的控制装置分别与旋转装置、伸缩装置、升降装置、抓取装置、感知装置相连;所述的装置主体上设有底板;所述的旋转装置包括主动齿轮、步进电机Ⅰ、从动齿轮,所述的步进电机Ⅰ固设于所述的底板下方,所述的步进电机Ⅰ的输出轴穿过所述的底板与所述的主动齿轮相连,所述的主动齿轮和从动齿轮均设于所述的底板上方,且所述的从动齿轮与所述的底板活动连接,所述的从动齿轮与所述的主动齿轮相啮合;所述的升降装置包括上支撑板、下支撑板、丝杆Ⅰ、支撑杆、丝杆螺母Ⅰ、步进电机Ⅱ,所述的下支撑板设于所述的从动齿轮上方,并与所述的从动齿轮的中心轴固定连接,所述的丝杆Ⅰ、支撑杆相互平行,所述的丝杆Ⅰ、支撑杆均设于所述的上支撑板和下支撑板之间,并与所述的上支撑板和下支撑板垂直,所述的支撑杆为两个,所述的两个支撑杆分别设于所述的丝杆Ⅰ的左右两侧,所述的丝杆螺母Ⅰ设于所述的丝杆Ⅰ上,所述的步进电机Ⅱ固设于所述的上支撑板上方,所述步进电机Ⅱ的输出轴穿过所述的上支撑板与所述的丝杆Ⅰ相连;所述的伸缩装置包括步进电机Ⅲ、连接板、丝杆Ⅱ、丝杆螺母Ⅱ、支板,滑杆Ⅰ,所述的连接板上设有侧面、上表面和凹槽,所述的凹槽设于所述的上表面上,所述连接板的侧面与所述的丝杆螺母Ⅰ的侧面固定相连,所述的支板为两个,所述的两个支板分别为支板Ⅰ和支板Ⅱ,所述的支板Ⅰ和支板Ⅱ分别设于所述的凹槽前后两端,所述的步进电机Ⅲ设于所述的支板Ⅱ后端并与所述的连接板上表面固定连接,所述的步进电机Ⅲ的输出轴与所述的支板Ⅱ活动连接,所述的步进电机Ⅲ的输出轴穿过所述的支板Ⅱ与所述的丝杆Ⅱ的一端固定连接,所述的丝杆Ⅱ的另一端与所述的支板Ⅰ活动连接,所述的丝杆螺母Ⅱ设于所述的丝杆Ⅱ上,所述的滑杆Ⅰ为两个,所述的两个滑杆Ⅰ分别设于所述的两个支撑杆远离所述的丝杆Ⅰ的一侧,所述的连接板的侧面设有连接件Ⅰ,所述的连接Ⅰ与所述的两个滑杆Ⅰ滑动连接。
2.如权利要求1所述的一种自动感知搬运装置,其特征在于,所述的抓取装置包括舵机、钳板Ⅰ、钳板Ⅱ、滑杆Ⅱ、定位块、安装板、连接件Ⅱ,所述的连接件Ⅱ上设有相互垂直的上安装面和侧安装面,所述的安装板固设于所述的丝杆螺母Ⅱ下方,所述的滑杆Ⅱ的一端与所述的安装板固定连接,所述滑杆Ⅱ的另一端穿过所述定位块与所述连接件Ⅱ的侧安装面相连,所述的滑杆Ⅱ与所述的定位块滑动连接,所述的钳板Ⅰ的第一端设有齿轮Ⅰ,由所述的钳板Ⅰ的第一端向第二端延伸设有S型的夹持面,所述的舵机的输出轴穿过所述连接件Ⅱ的上安装面与所述的钳板Ⅰ第一端的齿轮Ⅰ中心处固定连接,所述的钳板Ⅱ的第一端设有齿轮Ⅱ,由所述的钳板Ⅱ的第一端向第二端延伸设有S型的夹持面,所述的钳板Ⅱ的第一端与所述连接件Ⅱ的上安装面活动连接,所述的钳板Ⅱ与所述的钳板Ⅰ呈镜像对称设置,且所述的齿轮Ⅰ与所述的齿轮Ⅱ相互啮合;所述的钳板Ⅰ和钳板Ⅱ的外侧均设有限位开关。
3.如权利要求2所述的一种自动感知搬运装置,其特征在于,所述的感知装置包括传感器、传感器支架,传感器通过传感器支架固定在所述的抓取装置上;所述的传感器为红外传感器。
4.如权利要求3所述的一种自动感知搬运装置,其特征在于,所述的控制装置包括微控制器。
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CN201920522674.6U CN210260251U (zh) | 2019-04-17 | 2019-04-17 | 一种自动感知搬运装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110092163A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-06 | 丽水学院 | 一种基于寻边对中算法的自动感知搬运装置 |
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2019
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CN110092163A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-06 | 丽水学院 | 一种基于寻边对中算法的自动感知搬运装置 |
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