專利名稱：基于條形標志物的軟物料定位裝置與定位方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包裝定位裝置以及定位方法，具體涉及基于條形標志物的軟物料定位裝置與定位方法。
背景技術：
由于軟物料本身的柔軟特性導致對其進行定位操作時難度較大，特別是透氣性較強的布料而言，對其進行定位的操作難以用自動化的方式實現(xiàn)。目前，對于這種柔軟物料特別是布料的定位操作多為人工實現(xiàn)，如部隊軍章制作等。這種傳統(tǒng)的方式效率低，定位不準確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種基于條形標志物的軟物料定位裝置與定位方法。本裝置由X向電機1，X向聯(lián)軸器2，鎖緊螺母3，內(nèi)側(cè)端蓋4，底板5，套筒6，電機軸承一體支座7，外側(cè)端蓋 8，絲杠螺母9，右滑塊10，絲杠11，左滑塊12，圓棒導軌13，螺母14，X工作臺面15，蝸輪蝸桿減速器16，Z向電機17，傳感器支架18，第一色標傳感器19，第二色標傳感器20，外側(cè)角接觸球軸承21，內(nèi)側(cè)角接觸球軸承22，Y向電機23，電機支座24，Y向聯(lián)軸器25，Y工作臺面沈，滾珠絲杠滑軌27，推力軸承7 ’τ工作臺面四，Z向回轉(zhuǎn)軸30，深溝球軸承31，軸承支座32組成。底板5位于整個裝置的最底部，底板5上面右側(cè)安裝電機軸承一體支座7，電機軸承一體支座7右側(cè)安裝X向電機1、左側(cè)安裝絲杠11。X向電機1和絲杠11的軸端通過X 向聯(lián)軸器2連接起來。絲杠11采用右側(cè)固定左側(cè)懸空布置，電機軸承一體支座7左側(cè)安裝孔內(nèi)安裝外側(cè)角接觸球軸承21和內(nèi)側(cè)角接觸球軸承22，外側(cè)角接觸球軸承21和內(nèi)側(cè)角接觸球軸承22相對布置，中間布置套筒6，兩側(cè)布置外側(cè)端蓋8和內(nèi)側(cè)端蓋4。絲杠11和絲杠螺母9組成絲杠螺母傳動副，絲杠螺母9和X工作臺面15固聯(lián)在一起。底板5上面左側(cè)安裝由左滑塊12、右滑塊10和圓棒導軌13組成的直線導軌副，同樣的直線導軌副共有2套， 在絲杠11前后兩側(cè)對稱布置，為絲杠螺母副導向。X工作臺面15上面安裝蝸輪蝸桿減速器16，蝸輪蝸桿減速器16的輸入端安裝Z向電機17、上端安裝軸承支座32、中間安裝Z向回轉(zhuǎn)軸30。ζ向回轉(zhuǎn)軸30下端用螺母14定位、上端采用推力軸承觀和深溝球軸承31配合的支撐形式。Z向回轉(zhuǎn)軸30上面安裝Z工作臺面29，Z工作臺面四前部安裝滾珠絲杠滑軌27、后部安裝電機支座Μ。電機支座M上安裝Y向電機23，Y向電機23和滾珠絲杠滑軌27的軸端由Y向聯(lián)軸器25連接起來。滾珠絲杠滑軌27的滑塊上面安裝Y工作臺面 26。Y工作臺面沈的上面布置第一色標傳感器19和第二色標傳感器20，其中第二色標傳感器20和Z向回轉(zhuǎn)軸30同軸，第一色標傳感器19和第二色標傳感器20通過傳感器支架 18固聯(lián)在X工作臺面15上。在對具有條形標志的軟物料進行定位之前，首先要把軟物料放置到Y(jié)工作臺面沈上，使之和初始XY坐標系的X軸形成一個呈銳角的夾角，且使軟物料處于第一色標傳感器19和第二色標傳感器20定位點的-Y —側(cè)，其中左側(cè)為第一色標傳感器19的定位點，右側(cè)為第二色標傳感器20的定位點，條形標志物在X軸的投影要包含上述兩個傳感器定位點。第一步(STEPl)使Y工作臺面26沿Y向直線運動，直到右側(cè)第二色標傳感器20 的定位點和條形標志物相交，此時第二色標傳感器20有信號變化，停止Y向直線運動。第二步(STEP2)使Y工作臺面沈繞2軸負向旋轉(zhuǎn)運動，回轉(zhuǎn)中心為右側(cè)第二色標傳感器20的定位點，直到條形標志物左側(cè)和第一色標傳感器19的定位點相交，此時第一色標傳感器19有信號變化，停止繞ζ軸負向旋轉(zhuǎn)運動，此時條形標志物和兩個色標傳感器共線。第三步(STEP3)使Y工作臺面26沿X向直線運動，直到條形標志物左端和第一色標傳感器19的定位點脫離，此時第一色標傳感器19有信號變化，停止沿X向直線運動， 此時條形標志物和兩個色標傳感器共線，且其左端和第一色標傳感器19對齊。本發(fā)明是針對具有條形標志物的軟物料定位問題設計了一套定位裝置和定位方法。該方法只需Y向直線運動、繞Z軸回轉(zhuǎn)和X向直線運動共三個動作即可實現(xiàn)具有條形標志物的軟物料的定位，三個運動之間沒有耦合，易于實現(xiàn)。


圖1是定位裝置主視圖；圖2是定位裝置左視圖；圖3是定位裝置俯視圖；圖4是定位方法示意圖。
具體實施例1)定位裝置的運動方式如圖1-3所示。本定位裝置為X-WZ-Y工作臺，和裝置的底座底板5相連接的依次為X工作臺，WZ 工作臺和Y工作臺，其中X工作臺和Y工作臺為直線運動，WZ工作臺為旋轉(zhuǎn)運動。裝置的初始狀態(tài)X、Z、Y三個運動方向相互垂直，Z向運動后X、Y兩個方向不再垂直，X、Z和X、Z運動方向一直滿足垂直條件。X向運動實現(xiàn)方式為X向電機1旋轉(zhuǎn)通過X向聯(lián)軸器2帶動絲杠11旋轉(zhuǎn)，絲杠11 和絲杠螺母9組成的絲杠螺母副把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，從而帶動X工作臺面15實現(xiàn) X向運動，改變χ向電機1的旋轉(zhuǎn)方向可以改變χ向的直線運動方向。WZ向運動實現(xiàn)方式為Z向電機17通過蝸輪蝸桿減速器16減速后帶動Z向回轉(zhuǎn)軸30，從而帶動Z工作臺面四實現(xiàn)Z向的回轉(zhuǎn)運動，改變Z向電機17的旋轉(zhuǎn)方向可以改變 Z向的回轉(zhuǎn)運動方向。Y向運動實現(xiàn)方式為Y向電機23通過Y向聯(lián)軸器25帶動滾珠絲杠滑軌27運動， 滾珠絲杠滑軌27把Y向電機23的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，滾珠絲杠滑軌27的滑塊帶動Y 工作臺面26運動實現(xiàn)Y向直線運動，改變Y向電機23的旋轉(zhuǎn)方向可以改變Y向的直線運動方向。2)基于條形標志物的軟物料定位方法
如圖4所示。在對具有條形標志的軟物料進行定位之前，首先要把軟物料放置到Y(jié)工作臺面沈上，使之和初始XY坐標系的X軸形成一個呈銳角的夾角，且使軟物料處于第一色標傳感器 19和第二色標傳感器20定位點的-Y —側(cè)，其中左側(cè)為第一色標傳感器19的定位點，右側(cè)為第二色標傳感器20的定位點，條形標志物在X軸的投影要包含上述兩個傳感器定位點。第一步(STEPl)使Y工作臺面26沿Y向直線運動，直到右側(cè)第二色標傳感器20 的定位點和條形標志物相交，此時第二色標傳感器20有信號變化，停止Y向直線運動。第二步(STEP2)使Y工作臺面沈繞2軸負向旋轉(zhuǎn)運動，回轉(zhuǎn)中心為右側(cè)第二色標傳感器20的定位點，直到條形標志物左側(cè)和第一色標傳感器19的定位點相交，此時第一色標傳感器19有信號變化，停止繞Z軸負向旋轉(zhuǎn)運動，此時條形標志物和兩個色標傳感器共線。第三步(STEP3)使Y工作臺面26沿X向直線運動，直到條形標志物左端和第一色標傳感器19的定位點脫離，此時第一色標傳感器19有信號變化，停止沿X向直線運動， 此時條形標志物和兩個色標傳感器共線，且其左端和第一色標傳感器19對齊。軟物料最終定位效果如STEP4所示。
權利要求
1.一種基于條形標志物的軟物料定位裝置，其特征在于，由X向電機(1)，X向聯(lián)軸器(2)，鎖緊螺母(3)，內(nèi)側(cè)端蓋(4)，底板(5)，套筒(6)，電機軸承一體支座(7)，外側(cè)端蓋 (8)，絲杠螺母(9)，右滑塊(10)，絲杠(11)，左滑塊(12)，圓棒導軌(13)，螺母(14)，X工作臺面(15)，蝸輪蝸桿減速器(16)，Z向電機(17)，傳感器支架(18)，第一色標傳感器(19)， 第二色標傳感器(20)，外側(cè)角接觸球軸承，內(nèi)側(cè)角接觸球軸承0 ，Y向電機03)，電機支座04)，Y向聯(lián)軸器05)，Y工作臺面( )，滾珠絲杠滑軌(27)，推力軸承08)，Z工作臺面09)，Z向回轉(zhuǎn)軸(30)，深溝球軸承(31)，軸承支座(32)組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的物料定位裝置，其特征在于，所述底板( 位于整個裝置的最底部，底板( 上面右側(cè)安裝電機軸承一體支座(7)，電機軸承一體支座(7)右側(cè)安裝X向電機(1)、左側(cè)安裝絲杠(11)，X向電機⑴和絲杠(11)的軸端通過X向聯(lián)軸器⑵連接起來。絲杠(11)采用右側(cè)固定左側(cè)懸空布置，電機軸承一體支座(7)左側(cè)安裝孔內(nèi)安裝外側(cè)角接觸球軸承和內(nèi)側(cè)角接觸球軸承(22)，外側(cè)角接觸球軸承和內(nèi)側(cè)角接觸球軸承(22)相對布置，中間布置套筒(6)，兩側(cè)布置外側(cè)端蓋(8)和內(nèi)側(cè)端蓋(4)，絲杠(11) 和絲杠螺母(9)組成絲杠螺母傳動副，絲杠螺母(9)和X工作臺面(1 固聯(lián)在一起。底板 (5)上面左側(cè)安裝由左滑塊(12)、右滑塊(10)和圓棒導軌(13)組成的直線導軌副，同樣的直線導軌副共有2套，在絲杠(11)前后兩側(cè)對稱布置，為絲杠螺母副導向，X工作臺面(15) 上面安裝蝸輪蝸桿減速器(16)，蝸輪蝸桿減速器(16)的輸入端安裝Z向電機(17)、上端安裝軸承支座(32)、中間安裝Z向回轉(zhuǎn)軸(30)，Z向回轉(zhuǎn)軸(30)下端用螺母(14)定位、上端采用推力軸承08)和深溝球軸承(31)配合的支撐形式。Z向回轉(zhuǎn)軸(30)上面安裝ζ工作臺面09)，z工作臺面09)前部安裝滾珠絲杠滑軌(27)、后部安裝電機支座04)。電機支座04)上安裝Y向電機03)，Y向電機03)和滾珠絲杠滑軌07)的軸端由Y向聯(lián)軸器 (25)連接起來，滾珠絲杠滑軌(XT)的滑塊上面安裝Y工作臺面06)，Y工作臺面06)的上面布置第一色標傳感器(19)和第二色標傳感器(20)，其中第二色標傳感器OO)和Z向回轉(zhuǎn)軸(30)同軸，第一色標傳感器(19)和第二色標傳感器OO)通過傳感器支架(18)固聯(lián)在X工作臺面(15)上。
3.一種基于條形標志物的軟物料定位方法，其特征在于，在對具有條形標志的軟物料進行定位之前，首先要把軟物料放置到Y(jié)工作臺面06)上，使之和初始XY坐標系的X軸形成一個呈銳角的夾角，且使軟物料處于第一色標傳感器(19)和第二色標傳感器OO)定位點的-Y—側(cè)，其中左側(cè)為第一色標傳感器(19)的定位點，右側(cè)為第二色標傳感器OO)的定位點，條形標志物在X軸的投影要包含上述兩個傳感器定位點；第一步使Y工作臺面06)沿Y向直線運動，直到右側(cè)第二色標傳感器OO)的定位點和條形標志物相交，此時第二色標傳感器OO)有信號變化，停止Y向直線運動；第二步使Y工作臺面06)繞Z軸負向旋轉(zhuǎn)運動，回轉(zhuǎn)中心為右側(cè)第二色標傳感器 (20)的定位點，直到條形標志物左側(cè)和第一色標傳感器(19)的定位點相交，此時第一色標傳感器(19)有信號變化，停止繞ζ軸負向旋轉(zhuǎn)運動，此時條形標志物和兩個色標傳感器共線.一入 ，第三步使Y工作臺面06)沿X向直線運動，直到條形標志物左端和第一色標傳感器 (19)的定位點脫離，此時第一色標傳感器(19)有信號變化，停止沿X向直線運動，此時條形標志物和兩個色標傳感器共線，且其左端和第一色標傳感器(19)對齊。
全文摘要
一種基于條形標志物的軟物料定位裝置和方法，本裝置由X向電機(1)，X向聯(lián)軸器(2)，鎖緊螺母(3)，內(nèi)側(cè)端蓋(4)，底板(5)，套筒(6)，電機軸承一體支座(7)，外側(cè)端蓋(8)，絲杠螺母(9)，右滑塊(10)，絲杠(11)，左滑塊(12)，圓棒導軌(13)，螺母(14)，X工作臺面(15)，蝸輪蝸桿減速器(16)，Z向電機(17)，傳感器支架(18)，第一色標傳感器(19)，第二色標傳感器(20)，外側(cè)角接觸球軸承(21)，內(nèi)側(cè)角接觸球軸承(22)，Y向電機(23)，電機支座(24)，Y向聯(lián)軸器(25)，Y工作臺面(26)，滾珠絲杠滑軌(27)，推力軸承(28)，Z工作臺面(29)，Z向回轉(zhuǎn)軸(30)，深溝球軸承(31)，軸承支座(32)組成。結(jié)構(gòu)簡單、方法容易實現(xiàn)。
文檔編號B65H23/032GK102502304SQ20111026067
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權日2011年9月5日
發(fā)明者張付祥 申請人:河北科技大學