圖書(shū)atm機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手二次定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械手定位系統(tǒng)，特別是涉及一種圖書(shū)ATM機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手的二次定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，圖書(shū)ATM機(jī)得到了快速的發(fā)展，其中圖書(shū)館AMT機(jī)最關(guān)鍵的技術(shù)是機(jī)械手的精確定位。由于機(jī)械手的精確定位是一個(gè)二維的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)有的圖書(shū)ATM機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手的定位系統(tǒng)，為了保證達(dá)到一定精度的定位，一般利用運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算在X與Y方向采用插補(bǔ)的方法同時(shí)行進(jìn)定位，這種方法對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求非常高，成本也非常高，而且無(wú)法克服機(jī)械變形和磨損所引起的誤差；有些系統(tǒng)為了降低成本，利用相應(yīng)算法把二維運(yùn)動(dòng)分解為一維運(yùn)動(dòng)，如先走Y方向，后走X方向運(yùn)動(dòng)，但是這種方法所需要的時(shí)間較長(zhǎng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種能實(shí)現(xiàn)快速定位而且成本較低的圖書(shū)ATM機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手二次定位系統(tǒng)。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種圖書(shū)ATM機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手的二次定位系統(tǒng)，包括書(shū)架、圖書(shū)抓取車(chē)、車(chē)架、控制系統(tǒng)，所述的書(shū)架由書(shū)架層板、書(shū)架邊框構(gòu)成，車(chē)架與圖書(shū)抓取車(chē)沿橫向滑動(dòng)配合，所述的圖書(shū)抓取車(chē)上分別安裝有圖書(shū)抓取機(jī)械手、機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置、機(jī)械手橫向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械手橫向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置，所述的書(shū)架層板上分別設(shè)置有定位光柵和校準(zhǔn)光柵，所述的圖書(shū)抓取車(chē)上還分別安裝有水平滑臺(tái)、用于掃描定位光柵的定位激光頭，所述的水平滑臺(tái)與機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置滑動(dòng)配合，水平滑臺(tái)上安裝有機(jī)械手前后運(yùn)動(dòng)組件，機(jī)械手前后運(yùn)動(dòng)組件上橫跨設(shè)置有橫向二次運(yùn)動(dòng)組件，所述的圖書(shū)抓取機(jī)械手底部與橫向二次運(yùn)動(dòng)組件滑動(dòng)配合，且該圖書(shū)抓取機(jī)械手上還安裝有用于掃描校準(zhǔn)光柵的校準(zhǔn)激光頭，所述的橫向二次運(yùn)動(dòng)組件與機(jī)械手前后運(yùn)動(dòng)組件滑動(dòng)配合；所述的定位激光頭、校準(zhǔn)激光頭分別與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)的輸出端分別與機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械手橫向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械手前后運(yùn)動(dòng)組件以及橫向二次運(yùn)動(dòng)組件的輸入端連接。
[0005]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的機(jī)械手前后運(yùn)動(dòng)組件包括前后運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、前后運(yùn)動(dòng)絲桿、前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的前后運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、前后運(yùn)動(dòng)絲桿、前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別固定在水平滑臺(tái)上，前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸直接與前后運(yùn)動(dòng)絲桿連接，所述的橫向二次運(yùn)動(dòng)組件通過(guò)滑塊套接在前后運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌上，且橫向二次運(yùn)動(dòng)組件還通過(guò)前后運(yùn)動(dòng)絲桿螺母與前后運(yùn)動(dòng)絲桿相連接。
[0006]本實(shí)用新型的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的橫向二次運(yùn)動(dòng)組件包括橫向二次運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、橫向二次運(yùn)動(dòng)絲桿、橫向二次驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的橫向二次運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、橫向二次運(yùn)動(dòng)絲桿、橫向二次驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別通過(guò)滑塊套接在前后運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌上，橫向二次驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸直接與橫向二次運(yùn)動(dòng)絲桿連接，所述的圖書(shū)抓取機(jī)械手底部通過(guò)滑塊套接在橫向二次運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌上，且圖書(shū)抓取機(jī)械手底部還通過(guò)橫向二次運(yùn)動(dòng)絲桿螺母與橫向二次運(yùn)動(dòng)絲桿相連接。
[0007]本實(shí)用新型的再進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的定位光柵設(shè)置在最底層的書(shū)架層板下方，所述的校準(zhǔn)光柵均勻設(shè)置在每層書(shū)架層板的兩端和中間；所述的定位激光頭安裝在圖書(shū)抓取車(chē)底端的與定位光柵相對(duì)應(yīng)位置上。
[0008]由于采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型之圖書(shū)ATM機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手二次定位系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0009]1.可實(shí)現(xiàn)圖書(shū)抓取機(jī)械手的快速定位，效率較高:
[0010]由于本實(shí)用新型在書(shū)架層板上分別設(shè)置有定位光柵和校準(zhǔn)光柵，在圖書(shū)抓取車(chē)上還分別安裝有水平滑臺(tái)、用于掃描定位光柵的定位激光頭，水平滑臺(tái)與機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置滑動(dòng)配合，水平滑臺(tái)上安裝有橫向二次運(yùn)動(dòng)組件，圖書(shū)抓取機(jī)械手底部與橫向二次運(yùn)動(dòng)組件滑動(dòng)配合，且圖書(shū)抓取機(jī)械手上還安裝有用于掃描校準(zhǔn)光柵的校準(zhǔn)激光頭，校準(zhǔn)激光頭、定位激光頭分別與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)的輸出端分別與機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械手橫向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、橫向二次運(yùn)動(dòng)組件的輸入端連接。因此，本實(shí)用新型可同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械手橫向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)圖書(shū)抓取機(jī)械手分別沿X、Y方向行進(jìn)到達(dá)相應(yīng)的架位號(hào)，完成系統(tǒng)的初次定位；然后控制系統(tǒng)再驅(qū)動(dòng)橫向二次運(yùn)動(dòng)組件帶動(dòng)圖書(shū)抓取機(jī)械手進(jìn)行精確定位，以消除偏差，完成二次定位；因此，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)圖書(shū)抓取機(jī)械手的快速定位，其效率非常高。
[0011]2.定位精度高:
[0012]本申請(qǐng)?jiān)谶\(yùn)動(dòng)方式采用二維方向即X，Y同時(shí)運(yùn)動(dòng)的方式，在大幅度提高系統(tǒng)效率的同時(shí)，由于垂直方向運(yùn)動(dòng)的行進(jìn)是采用絲桿來(lái)推進(jìn)，它的運(yùn)動(dòng)軌跡由固定的算法來(lái)完成，所以能很好地保證精度；而水平方向的每一個(gè)位置的粗定位由定位光柵結(jié)合定位激光頭來(lái)完成，但由于定位光柵位于最底層的書(shū)架層板的下方，它無(wú)法保證機(jī)械手在每一層書(shū)架的定位精度，即使機(jī)械安裝精度很高，但由于系統(tǒng)在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械會(huì)發(fā)生變形和磨損，也無(wú)法保證第一層上面多層的定位精度，所以在粗定位以后，本申請(qǐng)?jiān)賹?duì)每一層再采用了小范圍的二次精確定位。再加上本實(shí)用新型初次橫向定位采用閉環(huán)控制，即利用光學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋控制，所以本實(shí)用新型的定位精度非常高，能使圖書(shū)抓取機(jī)械手的定位誤差小于1_，完全克服了機(jī)械變形和磨損所引起的誤差。
[0013]3.可靠性高:
[0014]由于本實(shí)用新型采用了二次定位的精確控制，避免了激光測(cè)距、運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算和條碼掃描以及機(jī)械變形和磨損所造成的各種誤差，其可靠性較高。
[0015]4.制造成本低，易于操作使用:
[0016]本實(shí)用新型包括的器件均比較簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的元件，且只在X方向設(shè)置一層定位光柵，其余層只設(shè)置三條校準(zhǔn)光柵，Y軸無(wú)需設(shè)置光柵，因此，本實(shí)用新型的成本較低，易于操作使用。
[0017]下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型之圖書(shū)ATM機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手二次定位系統(tǒng)的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1:實(shí)施例一所述本實(shí)用新型之圖書(shū)ATM機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手二次定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0019]圖2?圖3:實(shí)施例一所述圖書(shū)抓取車(chē)的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0020]圖4:實(shí)施例一所述水平滑臺(tái)(去掉部分殼體后)及安裝在其上的圖書(shū)抓取機(jī)械手、機(jī)械手前后運(yùn)動(dòng)組件、橫向二次運(yùn)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]在上述附圖中，各標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下:
[0022]1-書(shū)架，101-書(shū)架層板，102-書(shū)架邊框，
[0023]2-圖書(shū)抓取車(chē)，201-圖書(shū)抓取機(jī)械手，202-機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，
[0024]203-機(jī)械手豎向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置，2031-豎直導(dǎo)軌，2032-豎直絲桿，
[0025]204-機(jī)械手橫向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，
[0026]205-機(jī)械手橫向運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置，2051-上導(dǎo)向輪，2052-下導(dǎo)向輪，
[0027]2053-上同步帶輪，2054-下同步帶輪，2055-同步桿，
[0028]206-水平滑臺(tái)，2061-水平滑臺(tái)的殼體，207-定位激光頭，
[0029]208-校準(zhǔn)激光頭，209-機(jī)械手前后運(yùn)動(dòng)組件，210-橫向二次運(yùn)動(dòng)組件，
[0030]2091-前后運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，2092-前后運(yùn)動(dòng)絲桿，2093-前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，
[0031 ] 2101-橫向二次運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，2102-橫向二次運(yùn)動(dòng)絲桿，2103-橫向二次驅(qū)動(dòng)電機(jī)，
[0032]3-定位光柵，4-校準(zhǔn)光柵。
【具體實(shí)施方式】
[0033]實(shí)施例一:
[0034]一種圖書(shū)ATM機(jī)中圖書(shū)抓取機(jī)械手的二次定位系統(tǒng)，包括書(shū)架1、圖書(shū)抓取車(chē)2、車(chē)架、控制系統(tǒng)，所述的書(shū)架I由書(shū)架層板101、書(shū)架邊框102構(gòu)成，最底層的書(shū)架層板101下方設(shè)置有一組定位光柵3，每層書(shū)架層板101在兩端和中間均設(shè)置有三條校準(zhǔn)光柵4 ;
[0035]