专利名称：基于条形标志物的软物料定位装置与定位方法
技术领域：
本发明涉及包装定位装置以及定位方法，具体涉及基于条形标志物的软物料定位装置与定位方法。
背景技术：
由于软物料本身的柔软特性导致对其进行定位操作时难度较大，特别是透气性较强的布料而言，对其进行定位的操作难以用自动化的方式实现。目前，对于这种柔软物料特别是布料的定位操作多为人工实现，如部队军章制作等。这种传统的方式效率低，定位不准确。
发明内容
本发明提出一种基于条形标志物的软物料定位装置与定位方法。本装置由X向电机1，X向联轴器2，锁紧螺母3，内侧端盖4，底板5，套筒6，电机轴承一体支座7，外侧端盖 8，丝杠螺母9，右滑块10，丝杠11，左滑块12，圆棒导轨13，螺母14，X工作台面15，蜗轮蜗杆减速器16，Z向电机17，传感器支架18，第一色标传感器19，第二色标传感器20，外侧角接触球轴承21，内侧角接触球轴承22，Y向电机23，电机支座24，Y向联轴器25，Y工作台面沈，滚珠丝杠滑轨27，推力轴承7 ’τ工作台面四，Z向回转轴30，深沟球轴承31，轴承支座32组成。底板5位于整个装置的最底部，底板5上面右侧安装电机轴承一体支座7，电机轴承一体支座7右侧安装X向电机1、左侧安装丝杠11。X向电机1和丝杠11的轴端通过X 向联轴器2连接起来。丝杠11采用右侧固定左侧悬空布置，电机轴承一体支座7左侧安装孔内安装外侧角接触球轴承21和内侧角接触球轴承22，外侧角接触球轴承21和内侧角接触球轴承22相对布置，中间布置套筒6，两侧布置外侧端盖8和内侧端盖4。丝杠11和丝杠螺母9组成丝杠螺母传动副，丝杠螺母9和X工作台面15固联在一起。底板5上面左侧安装由左滑块12、右滑块10和圆棒导轨13组成的直线导轨副，同样的直线导轨副共有2套， 在丝杠11前后两侧对称布置，为丝杠螺母副导向。X工作台面15上面安装蜗轮蜗杆减速器16，蜗轮蜗杆减速器16的输入端安装Z向电机17、上端安装轴承支座32、中间安装Z向回转轴30。ζ向回转轴30下端用螺母14定位、上端采用推力轴承观和深沟球轴承31配合的支撑形式。Z向回转轴30上面安装Z工作台面29，Z工作台面四前部安装滚珠丝杠滑轨27、后部安装电机支座Μ。电机支座M上安装Y向电机23，Y向电机23和滚珠丝杠滑轨27的轴端由Y向联轴器25连接起来。滚珠丝杠滑轨27的滑块上面安装Y工作台面 26。Y工作台面沈的上面布置第一色标传感器19和第二色标传感器20，其中第二色标传感器20和Z向回转轴30同轴，第一色标传感器19和第二色标传感器20通过传感器支架 18固联在X工作台面15上。在对具有条形标志的软物料进行定位之前，首先要把软物料放置到Y工作台面沈上，使之和初始XY坐标系的X轴形成一个呈锐角的夹角，且使软物料处于第一色标传感器19和第二色标传感器20定位点的-Y —侧，其中左侧为第一色标传感器19的定位点，右侧为第二色标传感器20的定位点，条形标志物在X轴的投影要包含上述两个传感器定位点。第一步(STEPl)使Y工作台面26沿Y向直线运动，直到右侧第二色标传感器20 的定位点和条形标志物相交，此时第二色标传感器20有信号变化，停止Y向直线运动。第二步(STEP2)使Y工作台面沈绕2轴负向旋转运动，回转中心为右侧第二色标传感器20的定位点，直到条形标志物左侧和第一色标传感器19的定位点相交，此时第一色标传感器19有信号变化，停止绕ζ轴负向旋转运动，此时条形标志物和两个色标传感器共线。第三步(STEP3)使Y工作台面26沿X向直线运动，直到条形标志物左端和第一色标传感器19的定位点脱离，此时第一色标传感器19有信号变化，停止沿X向直线运动， 此时条形标志物和两个色标传感器共线，且其左端和第一色标传感器19对齐。本发明是针对具有条形标志物的软物料定位问题设计了一套定位装置和定位方法。该方法只需Y向直线运动、绕Z轴回转和X向直线运动共三个动作即可实现具有条形标志物的软物料的定位，三个运动之间没有耦合，易于实现。
图1是定位装置主视图；图2是定位装置左视图；图3是定位装置俯视图；图4是定位方法示意图。
具体实施例1)定位装置的运动方式如图1-3所示。本定位装置为X-WZ-Y工作台，和装置的底座底板5相连接的依次为X工作台，WZ 工作台和Y工作台，其中X工作台和Y工作台为直线运动，WZ工作台为旋转运动。装置的初始状态X、Z、Y三个运动方向相互垂直，Z向运动后X、Y两个方向不再垂直，X、Z和X、Z运动方向一直满足垂直条件。X向运动实现方式为X向电机1旋转通过X向联轴器2带动丝杠11旋转，丝杠11 和丝杠螺母9组成的丝杠螺母副把旋转运动转化为直线运动，从而带动X工作台面15实现 X向运动，改变χ向电机1的旋转方向可以改变χ向的直线运动方向。WZ向运动实现方式为Z向电机17通过蜗轮蜗杆减速器16减速后带动Z向回转轴30，从而带动Z工作台面四实现Z向的回转运动，改变Z向电机17的旋转方向可以改变 Z向的回转运动方向。Y向运动实现方式为Y向电机23通过Y向联轴器25带动滚珠丝杠滑轨27运动， 滚珠丝杠滑轨27把Y向电机23的回转运动变为直线运动，滚珠丝杠滑轨27的滑块带动Y 工作台面26运动实现Y向直线运动，改变Y向电机23的旋转方向可以改变Y向的直线运动方向。2)基于条形标志物的软物料定位方法
如图4所示。在对具有条形标志的软物料进行定位之前，首先要把软物料放置到Y工作台面沈上，使之和初始XY坐标系的X轴形成一个呈锐角的夹角，且使软物料处于第一色标传感器 19和第二色标传感器20定位点的-Y —侧，其中左侧为第一色标传感器19的定位点，右侧为第二色标传感器20的定位点，条形标志物在X轴的投影要包含上述两个传感器定位点。第一步(STEPl)使Y工作台面26沿Y向直线运动，直到右侧第二色标传感器20 的定位点和条形标志物相交，此时第二色标传感器20有信号变化，停止Y向直线运动。第二步(STEP2)使Y工作台面沈绕2轴负向旋转运动，回转中心为右侧第二色标传感器20的定位点，直到条形标志物左侧和第一色标传感器19的定位点相交，此时第一色标传感器19有信号变化，停止绕Z轴负向旋转运动，此时条形标志物和两个色标传感器共线。第三步(STEP3)使Y工作台面26沿X向直线运动，直到条形标志物左端和第一色标传感器19的定位点脱离，此时第一色标传感器19有信号变化，停止沿X向直线运动， 此时条形标志物和两个色标传感器共线，且其左端和第一色标传感器19对齐。软物料最终定位效果如STEP4所示。
权利要求
1.一种基于条形标志物的软物料定位装置，其特征在于，由X向电机(1)，X向联轴器(2)，锁紧螺母(3)，内侧端盖(4)，底板(5)，套筒(6)，电机轴承一体支座(7)，外侧端盖 (8)，丝杠螺母(9)，右滑块(10)，丝杠(11)，左滑块(12)，圆棒导轨(13)，螺母(14)，X工作台面(15)，蜗轮蜗杆减速器(16)，Z向电机(17)，传感器支架(18)，第一色标传感器(19)， 第二色标传感器(20)，外侧角接触球轴承，内侧角接触球轴承0 ，Y向电机03)，电机支座04)，Y向联轴器05)，Y工作台面( )，滚珠丝杠滑轨(27)，推力轴承08)，Z工作台面09)，Z向回转轴(30)，深沟球轴承(31)，轴承支座(32)组成。
2.根据权利要求1所述的物料定位装置，其特征在于，所述底板( 位于整个装置的最底部，底板( 上面右侧安装电机轴承一体支座(7)，电机轴承一体支座(7)右侧安装X向电机(1)、左侧安装丝杠(11)，X向电机⑴和丝杠(11)的轴端通过X向联轴器⑵连接起来。丝杠(11)采用右侧固定左侧悬空布置，电机轴承一体支座(7)左侧安装孔内安装外侧角接触球轴承和内侧角接触球轴承(22)，外侧角接触球轴承和内侧角接触球轴承(22)相对布置，中间布置套筒(6)，两侧布置外侧端盖(8)和内侧端盖(4)，丝杠(11) 和丝杠螺母(9)组成丝杠螺母传动副，丝杠螺母(9)和X工作台面(1 固联在一起。底板 (5)上面左侧安装由左滑块(12)、右滑块(10)和圆棒导轨(13)组成的直线导轨副，同样的直线导轨副共有2套，在丝杠(11)前后两侧对称布置，为丝杠螺母副导向，X工作台面(15) 上面安装蜗轮蜗杆减速器(16)，蜗轮蜗杆减速器(16)的输入端安装Z向电机(17)、上端安装轴承支座(32)、中间安装Z向回转轴(30)，Z向回转轴(30)下端用螺母(14)定位、上端采用推力轴承08)和深沟球轴承(31)配合的支撑形式。Z向回转轴(30)上面安装ζ工作台面09)，z工作台面09)前部安装滚珠丝杠滑轨(27)、后部安装电机支座04)。电机支座04)上安装Y向电机03)，Y向电机03)和滚珠丝杠滑轨07)的轴端由Y向联轴器 (25)连接起来，滚珠丝杠滑轨(XT)的滑块上面安装Y工作台面06)，Y工作台面06)的上面布置第一色标传感器(19)和第二色标传感器(20)，其中第二色标传感器OO)和Z向回转轴(30)同轴，第一色标传感器(19)和第二色标传感器OO)通过传感器支架(18)固联在X工作台面(15)上。
3.一种基于条形标志物的软物料定位方法，其特征在于，在对具有条形标志的软物料进行定位之前，首先要把软物料放置到Y工作台面06)上，使之和初始XY坐标系的X轴形成一个呈锐角的夹角，且使软物料处于第一色标传感器(19)和第二色标传感器OO)定位点的-Y—侧，其中左侧为第一色标传感器(19)的定位点，右侧为第二色标传感器OO)的定位点，条形标志物在X轴的投影要包含上述两个传感器定位点；第一步使Y工作台面06)沿Y向直线运动，直到右侧第二色标传感器OO)的定位点和条形标志物相交，此时第二色标传感器OO)有信号变化，停止Y向直线运动；第二步使Y工作台面06)绕Z轴负向旋转运动，回转中心为右侧第二色标传感器 (20)的定位点，直到条形标志物左侧和第一色标传感器(19)的定位点相交，此时第一色标传感器(19)有信号变化，停止绕ζ轴负向旋转运动，此时条形标志物和两个色标传感器共线.一入 ，第三步使Y工作台面06)沿X向直线运动，直到条形标志物左端和第一色标传感器 (19)的定位点脱离，此时第一色标传感器(19)有信号变化，停止沿X向直线运动，此时条形标志物和两个色标传感器共线，且其左端和第一色标传感器(19)对齐。
全文摘要
一种基于条形标志物的软物料定位装置和方法，本装置由X向电机(1)，X向联轴器(2)，锁紧螺母(3)，内侧端盖(4)，底板(5)，套筒(6)，电机轴承一体支座(7)，外侧端盖(8)，丝杠螺母(9)，右滑块(10)，丝杠(11)，左滑块(12)，圆棒导轨(13)，螺母(14)，X工作台面(15)，蜗轮蜗杆减速器(16)，Z向电机(17)，传感器支架(18)，第一色标传感器(19)，第二色标传感器(20)，外侧角接触球轴承(21)，内侧角接触球轴承(22)，Y向电机(23)，电机支座(24)，Y向联轴器(25)，Y工作台面(26)，滚珠丝杠滑轨(27)，推力轴承(28)，Z工作台面(29)，Z向回转轴(30)，深沟球轴承(31)，轴承支座(32)组成。结构简单、方法容易实现。
文档编号B65H23/032GK102502304SQ20111026067
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者张付祥 申请人:河北科技大学