碼垛機吊臂末段精確定位系統的制作方法

本實用新型涉及一種碼垛機吊臂末段精確定位系統。

背景技術：

目前碼垛機擺臂的位置檢測主要通過測量擺臂運動的角度來得到，測量的精度對碼垛機手臂的定位至關重要。通常的擺臂角度測量，將傳感器和擺臂的軸連接，直接測量擺動的角度，傳感器量程涵蓋擺臂的全部運行過程。碼垛機擺臂的工作是將物品從取料平臺取出，擺動到放料平臺放下，這一個動作過程中，只有取料點和放料點兩個位置需要精確定位，中間過程不需要定位。由此可見，傳統的測量方式在碼垛機擺臂運行的中間段并不起關鍵作用，對傳感器的測量能力是一種浪費，而在需要精確定位的末段，也沒有相應的手段對測量效果進行強化。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型提供一種能夠提高碼垛機擺臂速度和擺臂精度的碼垛機吊臂末段定位系統。

為達到上述目的，本實用新型碼垛機吊臂末段精確定位系統，包括機架、與所述機架鉸接的吊臂、驅動所述吊臂運動的吊臂驅動裝置、用于檢測吊臂位置的定位機構、用于判斷吊臂是否處于末段運動狀態的觸發裝置以及與所述定位裝置和所述觸發裝置通訊的控制裝置；

所述定位裝置包括豎直設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構以及對應所述定位板設置的距離測量機構；

所述定位板的高度不小于所述吊臂底端運動的最高點與最低點高度之差；當所述吊臂底端運動到最高點時，所述距離測量機構對應所述定位板的下部， 當所述吊臂底端運動到最低點時，所述距離測量機構對應所述定位板的上部；或者，所述距離測量機構包括上測量機構和下測量機構，所述上測量機構設置在對應所述吊臂上擺運動的上1/2范圍內，所述下測量機構設置在與所述吊臂下擺運動的下1/2范圍內；

所述控制裝置控制所述吊臂驅動裝置。

進一步地，所述觸發裝置包括設置在所述吊臂上擺運動末段觸發點的上擺行程開關和設置在所述吊臂下擺運動末段觸發點的下擺行程開關；

所述上擺運動末段觸發點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夾角小于所述吊臂運動全程所擺動的角度的1/2，

所述下擺運動末段觸發點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夾角小于所述吊臂運動全程所擺動的角度的1/2。

進一步地，所述觸發機構包括觸發角度傳感器，所述觸發角度傳感器與所述第一鉸接軸連接。

進一步地，所述距離測量機構包括遮光保護盒和設置在遮光保護盒內的激光測距傳感器，所述定位板為反射板。

進一步地，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；

所述豎直保持機構包括與所述吊臂的軸線平行設置的連接桿，所述連接桿上端通過第三鉸接軸與所述機架鉸接，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；

所述豎直保持機構包括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，所述m為小于等于n的正整數；

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。

本實用新型碼垛機吊臂末段精確定位系統的吊臂在運動的中間段通過吊臂驅動裝置全速運轉，驅動吊臂快速運動，當吊臂進入運動末段時，控制器通過定位裝置獲取吊臂當前位置，并控制驅動裝置驅動吊臂精確的停止在預定位置。這樣，中間段不需要計算，能夠減少控制器的運算量。而在末段，距離測量機構測量吊臂的位置，誤差非常小，能夠使吊臂準確的停止在預定位置。

附圖說明

圖1是本實用新型碼垛機吊臂末段精確定位系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型碼垛機吊臂末段精確定位系統的定位板的豎直保持機構的結構示意圖；

圖3為本實用新型碼垛機吊臂末段精確定位系統的系統框圖；

圖4是本實用新型碼垛機吊臂末段精確定位系統的工作流程圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型做進一步的描述。

實施例1

如圖1-4所示，碼垛機吊臂末段精確定位系統，包括機架、與所述機架鉸接的吊臂、驅動所述吊臂運動的吊臂驅動裝置、用于檢測吊臂位置的定位機構、用于判斷吊臂是否處于末段運動狀態的觸發裝置以及與所述定位裝置和所述觸發裝置通訊的控制裝置；

所述定位裝置包括豎直設置在吊臂底端的定位板215、用于保持所述定位板215豎直的豎直保持機構以及對應所述定位板215設置的距離測量機構；

所述定位板215的高度不小于所述吊臂底端運動的最高點與最低點高度之差；當所述吊臂底端運動到最高點時，所述距離測量機構對應所述定位板215的下部，當所述吊臂底端運動到最低點時，所述距離測量機構對應所述定位板215的上部；所述控制裝置控制所述吊臂驅動裝置。

所述觸發裝置包括設置在所述吊臂上擺運動末段觸發點的上擺行程開關和設置在所述吊臂下擺運動末段觸發點的下擺行程開關；

所述上擺運動末段觸發點和所述第一鉸接軸201所確定的直線與所述吊臂上擺的最高點夾角小于所述吊臂運動全程所擺動的角度的1/2，

所述下擺運動末段觸發點和所述第一鉸接軸201所確定的直線與所述吊臂下擺的最低點夾角小于所述吊臂運動全程所擺動的角度的1/2。

所述距離測量機構包括遮光保護盒213和設置在遮光保護盒213內的激光測距傳感器214，所述定位板215為反射板。

本實施例碼垛機吊臂末段精確定位系統的吊臂在運動的中間段通過吊臂驅動裝置全速運轉，驅動吊臂快速運動，當吊臂進入運動末段時，控制器通過定位裝置獲取吊臂當前位置，并控制驅動裝置驅動吊臂精確的停止在預定位置。這樣，中間段不需要計算，能夠減少控制器的運算量。而在末段，距離測量機構測量吊臂的位置，誤差非常小，能夠使吊臂準確的停止在預定位置。

本實施例的距離測量機構還可以按照如下方式設置：所述距離測量機構包括上測量機構和下測量機構，所述上測量機構設置在對應所述吊臂上擺運動的 上1/2范圍內，所述下測量機構設置在與所述吊臂下擺運動的下1/2范圍內；這樣設置能夠使用較小高度的定位板215，避免了定位板215對吊臂回轉的影響。

本實施例的觸發機構還可以采用所述觸發機構包括觸發角度傳感器，所述觸發角度傳感器與所述第一鉸接軸201連接。當角度傳感器測量的角度接近吊臂運轉范圍時，判斷吊臂已經進入末段運動狀態。

實施例2

在上述實施例的基礎上，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；

所述豎直保持機構包括與所述吊臂的軸線平行設置的連接桿，所述連接桿上端通過第三鉸接軸203與所述機架鉸接，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。

本實施例通過采用平行四連桿結構對定位板215進行豎直狀態的保持，這樣，單根連桿的連接方式能夠避免傳動誤差的累積，能夠保證連接板的豎直狀態的準確性。

實施例3

在上述實施例的基礎上，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；

所述豎直保持機構包括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，所述m為小于等于n的正整數；

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。

本實施例的定位板215通過若干平行四連桿機構保持豎直，這樣，能夠根據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，能夠避免出現壓桿失穩的情況，避免對其他設備的損壞。

以上，僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。