一種自動取料平臺及其運料方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機械運輸領域，尤其涉及一種自動取料氣動推送磁力機械手。
【背景技術】
[0002]氣動磁力機械手不僅是機械工業(yè)為進行輸送、配送的理想物料搬運活動，而且越來越多地應用到汽車制造業(yè)、食品包裝和精密儀器上。目前國內(nèi)外學校的化學實驗室或醫(yī)學實驗室實驗物品的管理及分配，多數(shù)采用人工管理，不但繁瑣而且勞動強度大，特別是對那些較為精密的儀器、無菌操縱的藥品器械、實驗過程中易損傷試驗者的較為危險的化學品，在獲取和存放這類物體時，急需要高效率的智能管理及存放的方式，但市場上大量的氣動機械手大部分采用PLC控制，缺點是重復精度差，不滿足化學化工、醫(yī)學領域現(xiàn)代智能化管理及分配的用戶需求。例如發(fā)明專利磁力吸附式機械手(CN201310550461.1)，抓取零件時，施加于零件上的壓力小，有利于保護零件，但并沒有解決對指定零件抓取和回放的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單、操作方便、新型彩色條形碼掃描推送磁力機械手及其運料方法，可廣泛應用于工業(yè)，智能倉庫和大學教學中。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術手段實現(xiàn)上述技術目的。一種自動取料平臺，包括上平臺、下平臺、磁力機械手、物料柜、載物動平臺、開關、控制器、條形碼掃描器，所述上平臺設置于下平臺的正上方，所述下平臺上設置有開關與物品框；所述上平臺的一端設有所述磁力機械手，其另一端設有所述物品架；所述載物動平臺與所述下平臺相連，并設于所述物料柜所在的一端，所述條形碼掃描器設置在載物動平臺上；所述磁力機械手包括左支架(1)、右支架、a帶輪、b帶輪、c帶輪、abcV帶、Ml電機、LI縱向絲桿、Ll_2縱向絲桿螺母、L2橫向絲桿、L2-2橫向絲桿螺母、L3縱向絲桿、L3-2縱向絲桿螺母、M2電機、減速機、Kl齒輪、K2齒輪、氣缸、電磁閥與電磁鐵，所述左支架(I)、右支架均固定設置在所述上平臺；所述a帶輪轉動連接所述左機架上，所述LI縱向絲桿一端安裝在a帶輪上，L1-2縱向絲桿螺母與LI縱向絲桿螺旋連接；所述b帶輪轉動連接所述右機架上，所述L3縱向絲桿一端安裝在b帶輪上，L3-2縱向絲桿螺母與L3縱向絲桿螺旋連接；所述Ml電機固定安裝在所述上平臺，所述c帶輪安裝在Ml電機上，abcV帶繞在a帶輪、b帶輪和c帶輪上山2橫向絲桿一端轉動連接在L1-2縱向絲桿螺母上，其另一端轉動連接在L3-2縱向絲桿螺母上，所述L2橫向絲桿上螺旋連接有L2-2橫向絲桿螺母；所述M2電機固定在所述L3-2縱向絲桿螺母上，所述M2電機通過減速箱與Kl齒輪連接，所述Kl齒輪與K2齒輪嚙合，所述K2齒輪與L2橫向絲桿連接；所述L2-2橫向絲桿螺母上還固定安裝有氣缸，所述氣缸與電磁閥連接，所述氣缸的活塞桿一端固定設置有電磁鐵。
[0005]進一步地，所述載物動平臺包括底板、第一支架、第二支架、M4電機、m帶輪、η帶輪、mnV帶、L5橫向絲桿、L5-2橫向絲桿螺母、向心球軸承、M3電機、Ql齒輪、Q2齒輪、L4縱向絲桿、L4-2縱向絲桿螺母、載物臺，所述第一支架、第二支架與M4電機均固定安裝在所述底板上；所述第二支架上安裝有m帶輪，所述M4電機上安裝有η帶輪，所述mnV帶繞在m帶輪和η帶輪中；所述L5橫向絲桿一端連接在第一支架上，其另一端連接在m帶輪上，所述L5橫向絲桿上還螺旋連接有L5-2橫向絲桿螺母；所述L5-2橫向絲桿螺母通過向心球軸承分別安裝有M3電機與L4縱向絲桿；所述M3電機的電機軸上安裝有Ql齒輪，所述L4縱向絲桿上連接有Q2齒輪，所述Ql齒輪與Q2齒輪相互嚙合；所述L4縱向絲桿上螺旋連接有L4-2橫向絲桿螺母，所述L4-2橫向絲桿螺母上固定安裝有載物臺。
[0006]進一步地，所述物品框側面覆蓋有金屬片，所述物品框正面貼有彩色條形碼，物料放置于物品框內(nèi)。
[0007]進一步地，所述物料柜上設有M行N列的矩陣方格；裝有物料的物品框可放置于所述矩陣方格中；所述物品框上的彩色條形碼對應于指定的矩陣方格。
[0008]進一步地，所述開關上設有多個行程開關，其中各行程開關均可觸發(fā)信號自動同時啟動Ml電機、M2電機、M3電機與M4電機，控制所述磁力機械手和載物動平臺沿指定路徑運行；所述開關上還設有電子開關，所述電子開關用于控制所述條形碼掃描器。
[0009]本發(fā)明還包括一種應用自動取料平臺的取物方法，包括以下步驟:
[0010]S1.按下開關中的一個行程開關，開關觸發(fā)取料信號；
[0011]S2.所述控制器讀入取料信號，并將該取料信號轉為電機的脈沖數(shù)信號K(x, y, z)，其中，X為水平左右移動的脈沖數(shù)，y為磁力機械手的氣缸活塞桿伸縮運動的脈沖數(shù)，z為垂直上下移動的脈沖數(shù)，脈沖信號控制電機轉動從而使磁力機械手與載物動平臺精確定位到物料所擺放的空間位置；
[0012]S3.所述控制器控制Ml電機與M2電機正轉，此時Ml電機與M2電機帶動磁力機械手運動至指定物料框所在物料柜上的矩陣方格，所述電磁鐵通電，所述磁力機械手上的電磁鐵吸取物料框；
[0013]S4.所述控制器控制M3電機與M4電機正轉，所述M3電機與M4電機帶動載物動平臺運動至指定物品框所在物料柜上的矩陣方格；
[0014]S5.所述氣缸進氣，氣缸活塞桿伸出并且將指定物品框推送到載物動平臺的載物臺上，此時電磁鐵斷電；
[0015]S6.所述氣缸排氣，氣缸的活塞桿縮回，同時Ml電機、M2電機反轉，所述磁力機械手復位至原點；
[0016]S7.M3電機、M4電機反轉，所述M3與M4電機帶動載物動平臺運動至初始位置。
[0017]本發(fā)明還包括一種應用自動取料平臺的返物方法，包括以下步驟:
[0018]Al.按下所述開關的條形碼掃描電子開關，該條形掃碼器中的顏色傳感器掃描物品框上的彩色條形碼；
[0019]A2.所述控制器讀入條形碼信號，并將該條形碼信號轉為電機的脈沖數(shù)信號K(x, y, z)，其中，X為水平左右移動的脈沖數(shù)，y為磁力機械手的氣缸活塞桿伸縮運動的脈沖數(shù)，z為垂直上下移動的脈沖數(shù)，脈沖信號控制電機轉動從而使磁力機械手與載物動平臺精確定位到物料所擺放的空間位置；
[0020]A3.所述控制器控制M3電機與M4電機正轉，所述M3電機與M4電機帶動載物動平臺上的物品框運動至物料柜上的指定矩陣方格位置；[0021 ] A4.所述控制器控制Ml電機與M2電機正轉，所述Ml電機與M2電機帶動磁力機械手運動至物料柜上的指定矩陣方格；
[0022]A5.所述氣缸進氣，氣缸活塞桿伸出至載物動平臺的載物臺，此時電磁鐵通電，所述磁力機械手上的電磁鐵吸取載物平臺上的物料框；
[0023]A6.所述氣缸氣缸排氣，氣缸活塞桿臂縮回，磁力機械手將物品框帶回至物料柜上的對應矩陣方格，此時電磁鐵斷電；
[0024]A7.所述Ml電機與M2電機反轉，所述磁力機械手復位至原點；所述M3電機、M4電機反轉，所述載物動平臺復位至初始位置。
[0025]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的有益效果為:(I)本發(fā)明涉及的一種條形碼掃描磁力機械手結構簡單，并且能夠通過智能化控制實現(xiàn)物料的取料與返料的自動化；(2)采用縱向絲桿與螺母精密配合的傳動方式，誤差小、傳動平穩(wěn)；(3)通過引入附加物-彩色條形碼鐵框，從而實現(xiàn)了無磁性物料的傳送，同時使系統(tǒng)的可控性得到了加強；(4)本發(fā)明所涉及的取物與返物方法具備很高的通用性，可廣泛應用于工業(yè)4.0的智能倉庫疾或醫(yī)學化學實驗室，具有良好的應用前景及很大的市